節(jié)水灌溉系統(tǒng)簡析

1、節(jié)水灌溉系統(tǒng)簡析節(jié)水灌溉系統(tǒng)簡析時間：2015年7月1號 n 水資源嚴重緊缺，人均水資源量接近嚴重緊缺警戒線（2200m3/1760m3）；農(nóng)業(yè)灌溉用水占總用水量的69%，農(nóng)業(yè)灌水利用系數(shù)僅為0.47，浪費嚴重n 水資源短缺將有可能超過耕地減少，成為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的最大障礙n 農(nóng)業(yè)節(jié)水包括工程節(jié)水、農(nóng)藝節(jié)水、生物節(jié)水和管理節(jié)水，其中管理節(jié)水是保障n 若采用智能化的節(jié)水技術和設備，到21世紀中期，我國的灌溉水利用率可以提高到60-70%，由此節(jié)水潛力約600億1000億立方米，相當于兩條黃河的流量，基本上能夠保證遠期灌溉的需求n 我國農(nóng)業(yè)面臨生產(chǎn)方式、種植結構調整，規(guī)?；F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)必將取代單

2、用戶、小規(guī)模的小農(nóng)生產(chǎn)方式。n 現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)要求高效、智能的節(jié)水管理技術，要求節(jié)水技術控制范圍進一步擴大，控制精度進一步提高。n 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)建設的需要，迫切需要高科技，高技術注入噴灌：由管道將水送到位于田地中的噴頭中噴出，有高壓和低壓 的區(qū) 別，也可以分為固定式和移動式。滴灌：將具有一定壓力的水，過濾后經(jīng)管網(wǎng)和出水管道（滴灌帶） 滴頭，以滴水的形式緩慢而均勻地滴入植物根部附近土壤。微灌：通過低壓管道系統(tǒng)，以小流量將水噴灑到土壤表面進行灌溉。膜下灌：是一種在膜下面滴灌進行澆灌的技術。滲灌：利用埋于地表下開有小孔的多孔管或微孔管道，使灌溉 均勻而緩慢地滲入作物根區(qū)地下土壤，借助毛管力作用 濕潤土壤

3、。常用的灌溉方式：噴灌、滴灌灌溉系統(tǒng)基本組成：河流、胡泊、河流、胡泊、水庫、井泉水庫、井泉取水、加壓、處理、取水、加壓、處理、注肥、控制注肥、控制主干管、支管、豎管；主干管、支管、豎管；輸送分配水源輸送分配水源首部裝置首部裝置：主要作用為從水源取水，并對水進行加壓、水質處理、肥料注入和控制系統(tǒng)。一般包括動力設備、水泵、過濾器、比例施肥器、泄壓閥、逆止閥、水表、壓力表以及控制設備，如自動灌溉控制器、恒壓變頻控制裝置等。系統(tǒng)連接順序系統(tǒng)連接順序：水源水泵電磁閥管道噴頭，其中水泵、電磁閥與管道通過線路與控制設備連接。在整個框架中，灌溉控制器是核心灌溉控制器是核心，由它來控制水泵的啟停、電磁閥的開關。

4、1.水源水源 2水泵水泵 3.供水管供水管 4.蓄水池蓄水池 5.逆止閥逆止閥 6.施肥開關施肥開關 7. 灌水總開關灌水總開關 8.壓力表壓力表 9. 主過濾器主過濾器 10. 水表水表 11. 支管支管 12. 微噴頭微噴頭 13. 滴頭滴頭 14. 毛管毛管(滴灌帶、滲灌管滴灌帶、滲灌管) 15.滴灌支管滴灌支管 16.尾部開關尾部開關(電磁閥電磁閥) 17.沖洗閥沖洗閥 18.肥料肥料罐罐 19.肥量調節(jié)閥肥量調節(jié)閥 20.施肥器施肥器 21.干管干管 1、灌溉控制系統(tǒng)：（1）具備定時功能的簡易型灌溉控制器；采用微處理器可編程控制技術（有的用定時器），利用增壓水泵、管道及噴頭等設備，根

5、據(jù)需要設置程序，定時、定量給作物澆水。一般用于陽臺、居室內(nèi)、庭院等規(guī)模較小的場合。（2）具備信息采集功能（有線采集或無線采集），基于土壤水分進行自動灌溉：采用微處理器（PLC、單片機）、傳感器及無線透傳模塊等進行系統(tǒng)開發(fā)，實現(xiàn)對環(huán)境參數(shù)的采集，將采集的土壤水分數(shù)值與所設置的閾值進行對比，判斷是否應該打開電磁閥或水泵對作物進行澆水。（3）基于網(wǎng)絡（局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、3G）的遠程節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)；系統(tǒng)一般都將高效節(jié)水灌溉技術、傳感器技術、無線通信網(wǎng)絡技術、精準施肥技術以及遠程管理技術等先進技術結合在一起，根據(jù)實際需求，系統(tǒng)采c/s、b/s或兩者相結合的架構，設主從站，從站負責信息的采集與指令的執(zhí)行

6、，主站主要在中控服務器上進行軟件的開發(fā)，并通過網(wǎng)絡方式與從站建立聯(lián)系，實現(xiàn)采集數(shù)據(jù)的存儲、分析，指令的下達。用途：農(nóng)業(yè)示范園區(qū)、科研院所、合作社、農(nóng)田以及大型農(nóng)場等種植規(guī)模較大的場合?？刂破鞴δ埽海蓸嫿瘔勄楸O(jiān)測、用水調度、灌溉控制于一體的系統(tǒng)）采集墑情數(shù)據(jù)、控制執(zhí)行設備、與控制中心通訊；有多種灌溉方式，可定時、可根據(jù)土壤含水量閾值自動操作，可單獨、可輪灌；具有手動、自動兩種控制方式，可根據(jù)需要實現(xiàn)自動灌溉、遠程灌溉；可接入遠傳水表及壓力表，實現(xiàn)用水量與管道壓力的實時監(jiān)測。智能灌溉系統(tǒng)關鍵技術：（1）感知層信息采集；（2）傳輸層通訊技術；（3）應用層信息融合，專家決策。感知層：主要采集各層土

7、壤的含水量信息以及作物蒸騰量；傳輸層：有線傳輸和無線傳輸兩種方式，WiFi、zigbee、GPRS、3G等；應用層：采用C/S、B/S架構進行開發(fā)，具備數(shù)據(jù)分析、存儲及智能決策功能。其他技術：太陽能供電； 系統(tǒng)低功耗運行；技術壁壘：（1）土壤含水量精度、不同地塊作物分層測量標準； （2）作物蒸騰量的測量； （3）不同作物及不同生長期內(nèi)需水量模型的建立。信息融合決策系統(tǒng)整體智能模型：精細化整體智能模型：精細化注：不同作物不同生長期內(nèi)的需水量不同；盡量為客戶定制多種選擇方案。注：不同作物不同生長期內(nèi)的需水量不同；盡量為客戶定制多種選擇方案。 通過基本模型、技術分析，灌溉系統(tǒng)可從產(chǎn)品技術方向、應用方

8、向、客戶方向進行設備研發(fā)、系統(tǒng)集成及方案設計。1、簡易型、單機型；例如，可實現(xiàn)簡單的定時、定量或通過含水量測定值實 現(xiàn)閉環(huán)灌溉控制；2、網(wǎng)絡型，利用網(wǎng)絡技術、無線通訊技術，實現(xiàn)園中局域 網(wǎng)內(nèi)或廣域網(wǎng)的自 動灌溉控制；遠程控制終端：電腦、手機短信或APP、平板等；3、智能型，主要體現(xiàn)在應用軟件端，通過對大量數(shù)據(jù)進行信息融合，得出合 理的最佳節(jié)水灌溉模型，從而自動完成灌溉過程；大數(shù)據(jù)：灌溉區(qū)多點多 層土壤 含水量的值、作物蒸騰量、不同作物不同生長期內(nèi)需水量專家數(shù)據(jù) 支撐。 產(chǎn)品技術方向：1、農(nóng)業(yè)大田農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)； 2、溫室農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)；園林綠化農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)； 3、高爾夫球場農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)； 4、園林綠化農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)； 5、高速公路綠化帶農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉控制系統(tǒng) . 應用方向： 客戶方向：1、示范型；2、實用型；3、特殊要求型農(nóng)業(yè)園區(qū)：大田及溫室智能化模型結構：控制器物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)擴展1、具備集采設備及執(zhí)行設備可擴展，實現(xiàn)組網(wǎng)，擴充輸入輸出路數(shù)；2、可控制灌溉系統(tǒng)以外的其他設備，道路或公共場所燈光，大