自動化灌溉設(shè)計方案

目 錄\l“_TOC_250005“自動化澆灌與信息化治理系統(tǒng)方案 2\l“_TOC_250004“1、現(xiàn)場智能感知平臺： 4、井房首部設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng) 5、田間無線澆灌掌握系統(tǒng) 7無線土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng) 10綜合智能氣象監(jiān)測系統(tǒng) 11\l“_TOC_250003“2、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺 14\l“_TOC_250002“3、數(shù)據(jù)治理平臺 15\l“_TOC_250001“4、應(yīng)用平臺〔監(jiān)控中心及移動治理掌握端〕 17\l“_TOC_250000“5、主要技術(shù)參數(shù) 20自動化澆灌與信息化治理系統(tǒng)方案點多、布線和供電困難等特點，融合最的物聯(lián)網(wǎng)和云計算技術(shù)，承受高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站，遠程在線采集土壤墑情、/自動掌握澆灌等功能。該系統(tǒng)依據(jù)不同地域的土壤類型、澆灌水源、澆灌方式、種植作通過澆灌預(yù)報軟件結(jié)合信息實時監(jiān)測系統(tǒng)，獲得作物最正確澆灌時間、眾公布，科學(xué)指導(dǎo)農(nóng)民實時實量澆灌，到達節(jié)水目的。系統(tǒng)組成：網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺、云數(shù)據(jù)治理平臺、應(yīng)用平臺〔監(jiān)控中心及移動治理掌握端〕四個層次，其中，田間脈沖電磁閥、無線閥門掌握器、遠程水泵智能掌握器、云效勞器、主掌握中心和村級〔企業(yè)〕掌握中心、移和閥門狀態(tài)，澆灌流量和管網(wǎng)壓力，保障運行安全，準(zhǔn)時提示報警信息。在此根底上，擴大田間土壤墑情監(jiān)測、農(nóng)田氣象監(jiān)測、作物和泵房視頻監(jiān)測等內(nèi)容，指導(dǎo)科學(xué)澆灌，提高澆灌的智能化程度。系統(tǒng)特點：

澆灌自動化系統(tǒng)總體層次分布圖全無線傳輸，自組網(wǎng)協(xié)議，電池供電、不需要任何布線，系統(tǒng)安裝維護便利；無線承受全球免費的公共頻段2.4GH，省去傳統(tǒng)無線的運營費用；牢靠性和安全性，突破了系統(tǒng)現(xiàn)地訪問限制；無線閥控和采集節(jié)點超低能耗設(shè)計、內(nèi)置電池保證使用3年；診斷功能；Netafim、Rain ；Bird和Hunter等澆灌公司的電磁閥，同時也支持國外著名的閥制造企業(yè)Bermad、Dorot和TECHNIDRO的產(chǎn)品；便澆灌治理；適應(yīng)性；升級維護。的UniLog治理軟件能依據(jù)所采集的氣象信息推算最適宜的農(nóng)田澆灌時間和澆灌量，并做出智能的治理決策；治理軟件集成GPRS/GSM持基于Internet的遠程治理。樣簡潔。1、現(xiàn)場智能感知平臺：平臺包括有：井房首部設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)、田間澆灌掌握系統(tǒng)、象站、作物長勢遠程監(jiān)測系統(tǒng)。、井房首部設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)傳感器、流量傳感器、地下水位/溫度傳感器、過濾裝置、安全防護裝置，自動化施肥裝置和測控裝置等。同時削減肥料鋪張，測控裝置的作用是便利系統(tǒng)的操作、運行治理、保證系統(tǒng)安全。本系統(tǒng)設(shè)有逆止閥、排氣閥、壓力表、水表、流量掌握閥門。井房首部設(shè)備智能監(jiān)控系統(tǒng)流量進展監(jiān)測。過濾器水泵啟動柜流量計地下水位傳感器井房智能監(jiān)控站示意圖井房智能監(jiān)控站功能及原理如下：遠程的測控：智能井房掌握終端通過GPRS無線，接收掌握中心發(fā)送的命令，對水泵變頻器進展采集和掌握，實現(xiàn)遠程的水泵啟停、電量采集的首部掌握治理；管網(wǎng)的高效穩(wěn)定；值低于設(shè)定值是，發(fā)出預(yù)警信息。序號產(chǎn)品名稱序號產(chǎn)品名稱型號數(shù)量備注定制定制1內(nèi)置電能量采集和智能泵站掌握器1遠程傳輸模塊2水泵變頻啟動器定制13安全防護箱14地下水位傳感器定制定制120m量程，40米線纜5管道壓力傳感器定制26脈沖流量計定制1、田間無線澆灌掌握系統(tǒng)田間無線澆灌掌握系統(tǒng)通過無線掌握器與井房智能監(jiān)控站連接，流量等測量信息及雨情、風(fēng)情、溫度等氣象信息的實時采集，經(jīng)過可編程掌握器的規(guī)律推斷和處理，實現(xiàn)基于預(yù)定掌握模型的自動澆灌、可選擇實現(xiàn)遠程登陸訪問功能。、田間信息傳感器〔土壤溫度、土壤水分傳感器、流量和壓力傳感器〕組成。無線閥門掌握器通過線纜連接電磁閥和狀態(tài)反響，實現(xiàn)電磁閥啟閉掌握和狀態(tài)監(jiān)測。圖無線閥控節(jié)點設(shè)備安裝圖田間無線閥控器承受高性能蓄電池供電，具有無線通訊組網(wǎng)功能，能夠支持掌握兩路脈沖電池閥、接收兩路狀態(tài)反響，同時可依據(jù)點。電磁閥是實現(xiàn)田間澆灌閥門自動掌握的樞紐設(shè)備，它通過電纜閥門的自動啟動和關(guān)閉。傳感器是系統(tǒng)用于監(jiān)控澆灌系統(tǒng)運行狀況的傳感設(shè)備，可以采的生理反響信息，傳感器可以作為澆灌掌握條件實現(xiàn)智能澆灌掌握。傳感器、電磁流量計、土壤水分以及作物生長周密傳感器等。無線通訊系統(tǒng)治理，級聯(lián)通訊，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠程傳輸。每一個電磁閥都有1個專用專用地址下命令，電磁閥開啟灌水。無線閥門掌握器與脈沖電磁閥和狀態(tài)反響形成無線澆灌掌握節(jié)線閥門掌握器內(nèi)置高能電池，正常使用壽命不低于3年。序號設(shè)備名稱序號設(shè)備名稱型號1電磁閥定制2無線閥控器定制34567土壤水分/溫度傳感器管道壓力傳感器無線中繼點室外網(wǎng)關(guān)定制定制無線土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對土壤墑情的長時間連續(xù)監(jiān)測。用GPRS器，監(jiān)測土壤溫度、土壤電導(dǎo)率、土壤PH值、以及空氣溫度、空氣濕度、光照強度、風(fēng)速風(fēng)向、雨量等信息，從而滿足系統(tǒng)功能升級的需要。了重要的根底信息。10cm，安裝深度分三10cm、20cm、40cm,2個代表12個分區(qū)點。表。無線土壤墑情監(jiān)測組成清單序號 設(shè)備名稱GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊數(shù)據(jù)采集器土壤水分傳感器土壤溫度傳感器太陽能供電系設(shè)備固定支架

規(guī)格 型號太陽能自供電 定制電池供電/4輸出/6輸入定制量程0-100％vol/精度3％ 太陽能自供電10W/9000mhA 用于設(shè)備與支撐桿的固定/三定制角型支架綜合智能氣象監(jiān)測系統(tǒng)以及作物長勢遠程監(jiān)測系統(tǒng)組成；氣象監(jiān)測站，監(jiān)測因子〔風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、太陽輻射、空氣溫CO，自動記錄農(nóng)田環(huán)境信息，并通過GPRS/GSM網(wǎng)遠程上報至數(shù)據(jù)中心?；趯r(nóng)田氣象信息的監(jiān)測，中心軟件可以計算出每天每小時的ET值〔土壤蒸發(fā)和植物蒸騰之和農(nóng)田環(huán)境氣象信息，遠程查看農(nóng)田作物生長狀況。綜合智能氣象監(jiān)測系統(tǒng)由氣象傳感器、GPRS無線采集器、太陽能供電系統(tǒng)、鋁合金安裝支架、作物長勢遠程監(jiān)測系統(tǒng)等組成。氣象傳感器：包括風(fēng)速傳感器、風(fēng)向傳感器、雨量傳感器、太陽CO2濃度傳感器、葉面濕度傳感器；GPRS無線采集器：采集氣象數(shù)據(jù)，并通過GPRS/GSM網(wǎng)發(fā)送數(shù)據(jù)中心；組，保證采集系統(tǒng)的能量供給，在持續(xù)陰雨天連續(xù)工作長達15天；80cm,圍成4x4m的監(jiān)測圍場，防止牲畜進入破壞；作物長勢遠程監(jiān)測系統(tǒng)特點：系統(tǒng)配置高清紅外攝像頭，可進展全天候連續(xù)監(jiān)控，監(jiān)控距離可達120m，區(qū)分率1280×960，水平方向360°連續(xù)旋轉(zhuǎn)，垂直方向-2°-90°,無監(jiān)視盲區(qū)?？蓪崟r監(jiān)測空氣溫濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、土壤溫度、史數(shù)據(jù)掉電保護功能。系統(tǒng)通過遠程無線網(wǎng)橋和無線路由器實現(xiàn)農(nóng)田的無線掩蓋。技術(shù)員可在任意地點通過掃瞄器查看視頻及氣象數(shù)據(jù)。16防雷接地17防護圍欄16防雷接地17防護圍欄延米計算16m序號設(shè)備名稱型號數(shù)量1遠傳模塊DTU-10012監(jiān)測主機SMC181413溫濕度傳感器HYS1014風(fēng)速傳感器WDS1015風(fēng)向傳感器WDS1016輻射傳感器SRS1017雨量傳感器RF1018葉片濕度傳感器LWS1019CO2濃度傳感器CO2-10110大氣壓強傳感器PRS10111太陽能電池板及蓄電池3W/10AH112安裝支架全鋁合金支架113傳輸卡30M每月114避雷器1300萬像素，360度旋15高清機 1轉(zhuǎn)2、無線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺局域網(wǎng)〔LA10k信道傳輸速率可達1~20Mbps，構(gòu)造簡潔，布線簡潔。通常承受有線的方式連接起來。城域網(wǎng)〔MA10～100k區(qū)域。廣域網(wǎng)A信道傳輸速率較低，一般小于0.1Mbps，構(gòu)造比較簡單。3、數(shù)據(jù)治理平臺〔機井監(jiān)控信息、田間設(shè)備信息、土壤墑情〔旱情〕預(yù)報信息、近地小氣候環(huán)境信息、氣象信息全部數(shù)據(jù))及傳送掌握命令；運行澆灌治理軟件，實施澆灌能、水費征收治理。平臺。平臺通過對泵站、可控澆灌閥門等狀態(tài)信息、掌握信息、田間水位、墑情、流量等測量信息及雨情、風(fēng)情、溫度等氣象信息的實時等功能，同時可選擇實現(xiàn)遠程登陸訪問功能。澆灌調(diào)度治理、遠程自動化掌握治理等功能、水費征收治理。情、工情以實時信息及歷史數(shù)據(jù)的存儲、整理，為用戶供給實時遙測數(shù)據(jù)顯示和歷史數(shù)據(jù)、墑情測報成果、配水調(diào)度成果查詢等。平臺依據(jù)系統(tǒng)將依據(jù)用戶的選擇確定最優(yōu)方案。圖5-8澆灌治理軟件圖4、應(yīng)用平臺〔監(jiān)控中心及移動治理掌握端〕在應(yīng)用平臺上，用戶可以通過手機、PDA、計算機等信息終端接收農(nóng)田墑情信息、氣象信息，并可通過INTERNET網(wǎng)遠程掌握澆灌設(shè)備，也可以通過GPRS/3G網(wǎng)絡(luò)、現(xiàn)場短距離無線自組網(wǎng)絡(luò)等方式實現(xiàn)遠程及本地掌握。對政府治理部門而言，則可以通過該平臺，提升農(nóng)情、農(nóng)業(yè)氣象、農(nóng)田水利的綜合治理水平。監(jiān)控中心依據(jù)工程建設(shè)需要設(shè)置縣級主監(jiān)控中心1個，村級主監(jiān)控中心1個。是澆灌自動化系統(tǒng)的集中和分片治理的中心。建設(shè)模式如下圖。監(jiān)控中心具體配置包括：視頻公布:利用網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)Socket技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)及面對對象等軟件技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)治理、用戶治理、設(shè)備監(jiān)控數(shù)據(jù)顯示等功能，便于客戶通過Internet網(wǎng)絡(luò)實時查看園區(qū)人員工作及作物的生長狀態(tài)。環(huán)境信息公布:承受先進的C/S〔客戶端/效勞器〕構(gòu)造，把園區(qū)各溫室監(jiān)測的環(huán)IE掃瞄器就可以實現(xiàn)實時查看園區(qū)生長環(huán)境信息的功能。5、主要技術(shù)參數(shù)機井智能監(jiān)控機井智能掌握器要求針對澆灌水泵智能測控需求一體化專業(yè)設(shè)機井智能掌握器支持掉電報警提示，自動轉(zhuǎn)換低功耗運行模式，持續(xù)水位等信息采集和報警；IC卡現(xiàn)地治理；機井智能掌握器集成智能監(jiān)測：實時監(jiān)測地下水位、管道流量、〔用電機井智能掌握器支持運行安全治理：水泵缺相、過流保護；過濾器需要清洗提示；掉電提示續(xù)航；機井智能掌握器可選信息集合：作為田間無線閥控和采集網(wǎng)關(guān)，實現(xiàn)澆灌單元設(shè)備和運行治理。田間閥門掌握小于5節(jié)，單跳視距不小于500m，無線響應(yīng)延時小于10秒；田間閥門掌握器無需任何設(shè)置，防水防潮，具有故障、防盜報警功能，系統(tǒng)報警延時1分鐘左右；移動治理終端融合GPRS和自組網(wǎng)無線通信力量，支持遠程和現(xiàn)地?zé)o線掌握閥門啟閉，獵取閥門狀態(tài)和田間采集數(shù)據(jù)；態(tài)，反響延時小于20秒；田間閥門掌握器支持土壤水分/溫度、管道壓力/流量傳感器的接入功能，具有越線報警功能；田間閥門掌握器超低能耗運行、內(nèi)置一次性電池使用壽命質(zhì)保3個澆灌季度；農(nóng)田信息采集由力量不小于5節(jié)，單跳視距不小于500m，無線響應(yīng)延時小于10秒；農(nóng)田剖面三層無線土壤水分/溫度傳感器承受圓錐式探頭構(gòu)造，直徑小于13mm，并且無線采集器集成一體，三層剖面深度10/20/40cm，便利使用和維護，無需現(xiàn)場配置，具有越線報警功能；一體，無需現(xiàn)場配置，具有越線報警功能，便利使用和維護；無線傳感器超低能耗運行、內(nèi)置一次性電池使用壽命質(zhì)保3個澆灌季度；農(nóng)田信息采集與公布設(shè)備九要素氣象站包括空氣溫濕度、太陽輻射、風(fēng)速風(fēng)向、雨量、大氣壓力、二氧化碳和葉片濕度實時采集，通過GPRS與平臺通信，集成太陽能供電，保障全天候連續(xù)信息采集；六層旱情/墑情監(jiān)測站依據(jù)國家監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，實時監(jiān)測10/20/40/60/80/100厘米的土壤水分和10/40厘米的土壤溫度；視頻監(jiān)控能夠動態(tài)監(jiān)視大田作物、大棚蔬菜、機井泵房，移動治理終端支持定點拍攝作物長勢，上傳云平臺治理；信息公布設(shè)備承受LED點陣大屏顯示，支持遠程更顯示內(nèi)容，實時公布預(yù)警信息，具有語音播送功能；軟件平臺開發(fā)平臺：軟件平臺須基于與兼容性；澆灌監(jiān)控治理軟件：支持澆灌無線掌握啟閉，制定輪灌打算，統(tǒng)行穩(wěn)定。數(shù)據(jù)查詢分析模塊：平臺軟件支持地下水位、溫度、流量數(shù)據(jù)的實時數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)查詢，支持周、月、季度的數(shù)據(jù)報表；同時對同一地區(qū)地下水位動態(tài)進展分析，給政府部門供給決策參考依據(jù)。