背景概述
資源日益緊缺已經(jīng)成為全球性的問題，節(jié)約用水并實(shí)現(xiàn)高效用水時(shí)人類生存與發(fā)展的需求，也是全球經(jīng)濟(jì)社會(huì)的需求。我國作為全球13個(gè)貧水國家之一，水資源的不足已經(jīng)對(duì)我國經(jīng)歷社會(huì)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，甚至成為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的“瓶頸”，大力發(fā)展節(jié)約用水不僅是一種革命措施，也是我國的基本策略之一。農(nóng)業(yè)用水占據(jù)了我國總用水量中的70%，農(nóng)業(yè)灌溉效率低下和用水浪費(fèi)的問題普遍存在。
如何解決缺水與灌溉面積增加之間的矛盾，來緩解水資源緊缺的問題，實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，這就需要在自動(dòng)灌溉系統(tǒng)中合理地推廣自動(dòng)化控制，并逐步提高農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉的水平。在現(xiàn)代工業(yè)的支撐下，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉技術(shù)也在向著智能化方向發(fā)展。
痛點(diǎn)分析
手動(dòng)灌溉，無法預(yù)測(cè)、估計(jì)作物所需澆灌水量
農(nóng)業(yè)灌溉效率低下
水資源嚴(yán)重浪費(fèi)
耗費(fèi)大量的人力物力
太陽能灌溉控制器概述
太陽能灌溉控制器由閥門控制系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)、通訊網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)服務(wù)中心等組成。監(jiān)測(cè)服務(wù)中心與各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通訊由各系統(tǒng)的田間控制器設(shè)備通過GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，各子系統(tǒng)通過閥控、傳感器和田間控制器完成的監(jiān)測(cè)和管理控制。
監(jiān)測(cè)中心：
硬件：服務(wù)器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、顯示大屏、交換機(jī)等。
軟件：節(jié)水灌溉系統(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫軟件和操作系統(tǒng)軟件。
通信網(wǎng)絡(luò)：
GPRS/4G/lora
閥門控制系統(tǒng)：
閥門監(jiān)控系統(tǒng)由閥控、電磁閥和田間控制器統(tǒng)組成。
閥門控制系統(tǒng)是對(duì)農(nóng)田灌溉片區(qū)運(yùn)行管網(wǎng)實(shí)現(xiàn)水流截?cái)嗪头州斪饔?。系統(tǒng)采用全無線漫游組網(wǎng)，田間不需要鋪設(shè)線路，通過分區(qū)管理，級(jí)聯(lián)通訊，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程傳輸。每一個(gè)電磁閥有一個(gè)專用名稱，根據(jù)輪灌制定的計(jì)劃開啟電磁閥，監(jiān)控中心給電磁閥或者輪灌組下達(dá)指令，開啟電磁閥灌水，或關(guān)閉電磁閥停止灌水?？筛鶕?jù)土壤水分含量，聯(lián)動(dòng)閥門控制器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉，系統(tǒng)中設(shè)定土壤水分閾值，當(dāng)土壤水分低于設(shè)定值閾值時(shí)，開啟電磁閥灌水，當(dāng)達(dá)到閾值時(shí)，關(guān)閉電磁閥停止灌水。
閥門控制器通過線纜與電磁閥相連，閥門控制器通過無線（lora）與田間控制器通訊，開關(guān)閥指令由田間控制器通過lora通訊方式，發(fā)送給閥門控制器。
土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：
土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由閥門控制器、土壤溫濕度傳感器和田間控制器組成。
土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要針對(duì)土壤水份進(jìn)行采集與處理?？刹捎萌珨?shù)字網(wǎng)絡(luò)化平臺(tái)管理，將前端數(shù)字采集到的數(shù)據(jù)利用無線通信終端,通過GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)傳回到控制中心及各監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)分布監(jiān)控，集中控制和管理的功能。
土壤溫濕度傳感器通過485線纜與閥門控制器相連，閥門控制器通過lora與田間控制器通訊，采集的數(shù)據(jù)由田間控制器通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳至監(jiān)控中心。
水泵控制系統(tǒng)：
水泵控制系統(tǒng)由機(jī)井控制器、PLC和水表組成。
水泵控制系統(tǒng)對(duì)深井潛水泵的水泵用電量、水泵機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、管道流量等參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過GPRS/4G網(wǎng)絡(luò)傳回到控制中心及各監(jiān)控中心，實(shí)現(xiàn)分布監(jiān)控，集中控制和管理的功能。
水泵機(jī)組的控制有三種控制模式：現(xiàn)地手工控制、遠(yuǎn)程手動(dòng)控制和程序自動(dòng)控制。水泵控制系統(tǒng)在本地存儲(chǔ)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
拓?fù)鋱D
應(yīng)用價(jià)值
構(gòu)建一個(gè)完善的節(jié)水自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)定量灌溉，定時(shí)灌溉，按需灌溉
節(jié)約水資源和節(jié)省人力物力
實(shí)現(xiàn)管理員足不出戶，遠(yuǎn)程澆灌農(nóng)作物
實(shí)現(xiàn)根據(jù)土壤水分變化自動(dòng)澆灌農(nóng)作物
建設(shè)智能管理化監(jiān)控平臺(tái)
建設(shè)具備高穩(wěn)定性、可管理性、可擴(kuò)展性、易維護(hù)性的智能節(jié)水自動(dòng)灌溉系統(tǒng)
相關(guān)設(shè)備
智能閥門控制器
智能機(jī)井控制器
