農(nóng)業(yè)高科技示范服務(wù)中心精準(zhǔn)自動化灌溉系統(tǒng)項目可行性報告

PAGE臨邑縣吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心精準(zhǔn)自動化灌溉系統(tǒng)工程可行性研究報告臨邑縣工程咨詢院二00八年四月目錄第一章概述 31工程概況 32企業(yè)概況 4第二章工程開發(fā)的必要性 61工程提出的背景和依據(jù) 62國內(nèi)外同類工程的應(yīng)用情況 83該工程開發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營、質(zhì)量、技術(shù)與管理等方面有哪些變化及顯著效果。 11第三章協(xié)作單位的選定理由 111協(xié)作單位的概況及其優(yōu)勢分析比擬。 112與國內(nèi)外同類系統(tǒng)或產(chǎn)品在性能、價格、效勞等方面的優(yōu)勢。 13第四章工程的內(nèi)容及目標(biāo) 141工程主要內(nèi)容 142工程的目標(biāo)與預(yù)期到達(dá)的技術(shù)水平 22第五章工程的技術(shù)可行性 231可供選擇的幾種方案的簡單比擬 232最正確方案及論證 24第六章設(shè)備選型及系統(tǒng)報價 31第七章工程實施方案 321工程實施方案時間表 322工程實施的保證措施〔人員保證、條件保證、協(xié)作單位〕 32第八章總投資估算和資金籌措 331總投資估算 332資金籌措 33第九章經(jīng)濟和社會效益分析 341財務(wù)本錢分析 342財務(wù)分析 343社會效益分析 35第十章可行性研究結(jié)論及建議 35第一章概述1工程概況1．1工程名稱臨邑縣吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心精準(zhǔn)自動化灌溉系統(tǒng)1．2工程承當(dāng)單位及負(fù)責(zé)人臨邑縣吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心，工程負(fù)責(zé)人：董元國1．3工程起止日期：2024年4月－2024年4月

1．4工程主管部門：德州市信息產(chǎn)業(yè)局

1．5工程簡要內(nèi)容及實施目標(biāo)〔以前是否申請、驗收過〕1.5.1工程實施內(nèi)容建設(shè)中心的自動化用水管理系統(tǒng)，分為日光溫室、連棟溫室和果園三個局部，分別采用滴灌、微噴和滴灌技術(shù)對中心作物的用水進(jìn)行自動化管理,系統(tǒng)設(shè)計包括兩大局部，一局部是田間系統(tǒng)設(shè)計，另一局部是自動化系統(tǒng)設(shè)計。1.5.2a.響應(yīng)國家農(nóng)業(yè)節(jié)水的政策方針。提高灌溉水的利用效率與效益，解決農(nóng)業(yè)用水利用率低、農(nóng)業(yè)用水短缺的問題，提高水資源的可持續(xù)利用。實現(xiàn)促進(jìn)水資源的節(jié)約與保護(hù)，有效緩解臨邑縣水資源的供需矛盾。年節(jié)水225000立方米。b.通過開展節(jié)水灌溉，提高吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心作物的灌溉保證率，使高附加值的經(jīng)濟作物得以適時適量的灌溉，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，年增產(chǎn)10萬公斤。適應(yīng)臨邑縣農(nóng)村經(jīng)濟開展的需要。c.因地制宜地采用成熟的綜合配套技術(shù)，為節(jié)水農(nóng)業(yè)科技工程提供有效的技術(shù)支撐。組織農(nóng)民參觀、學(xué)習(xí)，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民灌輸農(nóng)業(yè)節(jié)水意識。為當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)樹立樣板工程；為合理選擇當(dāng)?shù)刈钸m宜的節(jié)水技術(shù)模式提供科學(xué)依據(jù)；為能獲得農(nóng)業(yè)節(jié)水、增產(chǎn)，農(nóng)民增收的顯著效益，拿出農(nóng)民群眾易掌握、可操作的具體方法。本工程為第一次申請。2企業(yè)概況2．1企業(yè)簡介臨邑吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心位于山東省臨邑縣臨盤鎮(zhèn)營子農(nóng)場，為集體所有制，郵編為：251500，占地500畝，于2024年7月建成。法人代表：董元國。前期工程投資200多萬元，包括20畝連棟溫室，80畝日光溫室和400畝大田。主要栽培的蔬菜包括黃瓜、番茄、青椒、茄子、芹菜、韭菜等?；ɑ芊N植主要是高山杜鵑、火鶴、蝴蝶蘭、寶蓮燈、麗格海棠、鳳梨和仙客來等，大田種植主要是中華壽桃，黃金梨和冬棗等。其中仙翁牌韭菜和齊歐牌西紅柿都屬于綠色食品，紅壇牌中華壽桃、黃金梨和冬棗都屬于無公害食品。依托縣無公害農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)工程的拉動，在縣委縣政府的關(guān)心和大力支持下，在臨邑縣蔬菜局，臨邑縣信息產(chǎn)業(yè)辦及高科技示范效勞中心干部職工的共同努力下，高科技示范效勞中心已初具中心生產(chǎn)開展的根本條件。依據(jù)市技術(shù)監(jiān)督局農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及綠色食品辦公室提供的無公害農(nóng)產(chǎn)品操作規(guī)程，對高科技示范效勞中心職工進(jìn)行了多場次的技術(shù)培訓(xùn)，并由多位專家及技術(shù)人員的屢次親臨指導(dǎo)。目前吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心溫室花卉、蔬菜和果樹長勢喜人。2．2人員情況現(xiàn)有職工56人，其中高級技術(shù)人員3人，工程技術(shù)人員15人，職工總計算機及自動控制等專業(yè)5人。2．3企業(yè)資產(chǎn)信用狀況企業(yè)現(xiàn)有資產(chǎn)總額1765萬元，固定資產(chǎn)原值213萬元、固定資產(chǎn)凈值188萬元，生產(chǎn)性生物資產(chǎn)1372萬元、負(fù)債總額125萬元、流動負(fù)債35萬元，所有者權(quán)益總額1610萬元，2024主要營業(yè)收入1356萬元，稅后利潤總額456萬元，銀行信用等級AA級。

2．4企業(yè)近二年生產(chǎn)經(jīng)營情況，主要產(chǎn)品及其在國內(nèi)外的市場地位。企業(yè)近兩年經(jīng)營狀況良好，2024年實現(xiàn)收入1056萬元，純收入432萬元，2024年實現(xiàn)收入1356萬元，純收入456萬元。所種植的無公害蔬菜、瓜果、糧食供不應(yīng)求，深受廣闊消費者的喜愛。第二章工程開發(fā)的必要性1工程提出的背景和依據(jù)吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心位于山東省臨邑縣臨盤街道辦事處營子農(nóng)場，占地500畝，包括20畝連棟溫室，80畝日光溫室和400畝大田。主要栽培的蔬菜包括黃瓜、番茄、青椒、茄子、芹菜、韭菜等。花卉種植主要是高山杜鵑、火鶴、蝴蝶蘭、寶蓮燈、麗格海棠、鳳梨和仙客來等，大田種植主要是中華壽桃，黃金梨和冬棗等。其中仙翁牌韭菜和齊歐牌西紅柿都屬于綠色食品，紅壇牌中華壽桃、黃金梨和冬棗都屬于無公害食品。依托縣無公害農(nóng)產(chǎn)品綜合開發(fā)工程的拉動，在縣委縣政府的關(guān)心和大力支持下，在臨邑縣蔬菜局，臨邑縣信息產(chǎn)業(yè)辦及高科技示范效勞中心干部職工的共同努力下，高科技示范效勞中心已初具中心生產(chǎn)開展的根本條件。依據(jù)市技術(shù)監(jiān)督局農(nóng)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)及綠色食品辦公室提供的無公害農(nóng)產(chǎn)品操作規(guī)程，對高科技示范效勞中心職工進(jìn)行了多場次的技術(shù)培訓(xùn)，并由多位專家及技術(shù)人員的屢次親臨指導(dǎo)。目前吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心溫室花卉、蔬菜和果樹長勢喜人。高科技示范效勞中心立足于面向市場抓調(diào)整，圍繞調(diào)整抓效勞，立足效勞搞推廣，搞好推廣促科研。高科技示范效勞中心已積極申報高科技示范效勞中心無公害蔬菜產(chǎn)品認(rèn)證，提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次。把示范園現(xiàn)有的溫棚與露地辦成品種展示棚和名特優(yōu)新的果樹、花卉、苗圃展示中心，大力開展種苗、果苗及特色花卉苗圃。水資源短缺已經(jīng)成為全球性的問題，隨著經(jīng)濟的開展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在尋求解決的有效方法。因此，采用現(xiàn)代化手段，建設(shè)水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調(diào)控使用效率，是促進(jìn)經(jīng)濟社會可持續(xù)開展的迫切需要。黨的十五屆三中全會通過的?中共中央關(guān)于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村工作假設(shè)干重大問題的決定?提出，“制定促進(jìn)節(jié)水的政策，大力開展節(jié)水農(nóng)業(yè)，把推廣節(jié)水灌溉作為一項革命性措施來抓，大幅度提高水的利用率，努力擴大農(nóng)田有效灌溉面積〞。山東省是我國水資源十分缺乏的省份之一。資源性缺水是造成山東省水資源供需矛盾十分突出的一個重要因素，而且水資源在地區(qū)內(nèi)分布也很不均勻，各地降水量差異較大，多年平均降水量從魯東南沿海850mm向魯西北遞減到550mm，水資源年際年內(nèi)變化也很劇烈，全年降水量的70%以上集中在汛期，徑流量91%集中在汛期。作為山東省主要水資源的黃河水也將隨著黃河上中游引黃水量增加呈減少趨勢，黃河水“可用而不可靠〞的局面已日趨明顯。地處魯北平原的臨邑縣，年平均降水611毫米。春季干早少雨，汛期降雨集中，加大了水資源開發(fā)利用的難度。臨邑縣農(nóng)業(yè)用水一方面面臨缺水的困境，另一方面由于灌溉工程標(biāo)準(zhǔn)低，用水管理不善，用水浪費現(xiàn)象非常嚴(yán)重。臨邑縣委、縣政府已經(jīng)清醒地認(rèn)識到臨邑縣水資源開發(fā)利用的難度越來越大，水資源已成為制約臨邑縣經(jīng)濟開展的重要因素，而緩解水資源供需矛盾的關(guān)鍵是立足于建設(shè)全面節(jié)水型社會，農(nóng)業(yè)用水近期要實現(xiàn)零增長或負(fù)增長。占社會用水量70%以上的農(nóng)業(yè)用水必然要走節(jié)水的道路。2國內(nèi)外同類工程的應(yīng)用情況1、國內(nèi)外現(xiàn)狀和技術(shù)開展趨勢水是一種有限的資源，是維持地球上一切生命所必需。農(nóng)業(yè)歷來是用水“大戶〞，近些年來，在農(nóng)作物灌溉中各國都不同程度地重視了節(jié)水，從而促進(jìn)了節(jié)水技術(shù)的開展。1〕國外節(jié)水技術(shù)開展簡介采用節(jié)水和節(jié)能的灌水方法是當(dāng)今世界灌溉技術(shù)開展的總趨勢。目前興旺國家的管道輸水灌溉技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，美國早在20年代就已應(yīng)用管道輸水技術(shù)，低壓管道灌溉面積已占總灌溉面積的50％；日本已有30％的農(nóng)田實現(xiàn)了地下管道灌溉，并且管網(wǎng)的自動化、半自動化給水控制設(shè)備也較完善；以色列、英國、瑞典等國有90％的土地實現(xiàn)了灌溉管道化。第二次世界大戰(zhàn)以后，西方國家經(jīng)濟恢復(fù)很快，噴灌技術(shù)和機具設(shè)備的研制也得到了迅速開展。在美國干旱的西部17個州噴灌得到了廣泛使用，1996年美國噴灌面積到達(dá)1082萬公頃，占全美國灌溉面積的44％，其中圓形和平移式大型自走噴灌機的噴灌面積占全美國噴灌面積的64％。羅馬尼亞的噴灌面積占全國耕地面積的80％以上，絕大局部是移動管道式噴灌。到1991年全世界的滴灌和微噴灌面積已到達(dá)160萬公頃，近十年來，以色列生產(chǎn)的滴灌和微噴灌系統(tǒng)，由于質(zhì)量優(yōu)良、技術(shù)先進(jìn)，越來越受世人矚目。特別是在使用電腦控制的自動化運行方面簡便易行，農(nóng)民使用很容易掌握。30年來以色列創(chuàng)造了農(nóng)業(yè)用水新概念，用俗話說就是給作物澆水，而不是給土壤澆水。將灌溉水減到了最低水量，在半沙漠地區(qū)出現(xiàn)了現(xiàn)代化農(nóng)場。這些農(nóng)場一般都有高度自動化滴灌系統(tǒng)，以保證供應(yīng)作物適時適量的水和肥料。在南部的內(nèi)格夫荒漠，年降水量缺乏50毫米，當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在沙漠中建起了溫室大棚，用滴灌技術(shù)種植瓜果、蔬菜、花卉，出口歐洲，可以說以色列是節(jié)水的典范，各國學(xué)習(xí)的典范。2〕國內(nèi)節(jié)水技術(shù)開展簡介我國農(nóng)業(yè)灌溉有著悠久的歷史，但旱田是大水漫灌，水田是串畦淹灌的傳統(tǒng)灌水方法，不但浪費了大量水資源，同時還嚴(yán)重影響著農(nóng)作物產(chǎn)量。1950年～1970年這20年間，我國根本上是充分灌溉的節(jié)水灌溉開展階段，主要是開發(fā)新水源、建設(shè)新灌區(qū)和改建擴大舊灌區(qū)，采取渠道防滲新技術(shù)，健全渠系建筑物，劃小畦塊，平田整地，按作物需水量進(jìn)行灌溉，以及加強灌溉區(qū)管理、合理配水等節(jié)水措施。50年代末期，我國開始從國外引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)和設(shè)備，但這時期推廣使用的噴灌設(shè)備主要是柴油機或電機帶動的單機單噴頭的手抬式或小推車式的輕小型噴灌機。70年代，我國北方有些地區(qū)水資源已明顯減少，不能滿足灌區(qū)工程控制面積按作物需水進(jìn)行灌溉，這就進(jìn)入了非充分灌溉階段。這時期渠道防滲和低壓管道輸水有了較大開展，噴灌、微灌也有了相應(yīng)的開展。1975年原一機部農(nóng)業(yè)機械局在山西祁縣召開了全國第一次噴灌機具技術(shù)經(jīng)驗交流會，對全國產(chǎn)生了很大影響，使國人認(rèn)識到國產(chǎn)噴灌設(shè)備與國外的差距，為縮小差距應(yīng)加快開展。但許多人只看到噴灌節(jié)水、增產(chǎn)的優(yōu)點，但對應(yīng)有優(yōu)質(zhì)可靠的設(shè)備、足夠的資金和專業(yè)技術(shù)人員才能發(fā)揮其優(yōu)勢認(rèn)識缺乏。因此各地掀起大搞噴灌群眾運動，暴露了很多問題。為此國家有關(guān)部委組織技術(shù)人員對噴灌設(shè)備進(jìn)行攻關(guān)，同時從美國、德國等國家引進(jìn)大型噴灌機和加工噴頭、薄壁鋁管、薄壁鍍鋅鋼管生產(chǎn)線；組織專業(yè)技術(shù)人員編寫“噴灌工程設(shè)計手冊〞、制訂國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，舉辦各種類型的技術(shù)培訓(xùn)班，提高各級技術(shù)人員的技術(shù)和管理水平；建立噴灌示范區(qū)；組團到美國、日本、以色列等十多個國家考察噴灌、微灌工程和生產(chǎn)企業(yè)，對開展我國的噴灌、微灌起到了很大的促進(jìn)作用。國家為了開展節(jié)水灌溉，從1985年至1997年共發(fā)放節(jié)水灌溉專項貼息貸款48.9億元，還搞了300個節(jié)水示范縣，進(jìn)一步推動節(jié)水灌溉的開展。1990年以后，國內(nèi)一些廠家引進(jìn)國外先進(jìn)生產(chǎn)線，使全國微灌開展明顯加快。同時國外生產(chǎn)廠家紛紛到國內(nèi)設(shè)分公司或辦事處，采取各種方法爭奪我國的微灌市場，這種競爭也促進(jìn)了我國微灌的開展。到1996年底我國的節(jié)水灌溉面積共到達(dá)1420萬公頃，占全國灌溉面積的28％。其中各種節(jié)水灌溉面積為：渠道防滲工程面積667萬公頃，管道輸水工程面積453萬公頃，噴灌工程面積107萬公頃，微灌工程面積6萬公頃，現(xiàn)在又有了新的進(jìn)展。3該工程開發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產(chǎn)、經(jīng)營、質(zhì)量、技術(shù)與管理等方面有哪些變化及顯著效果。本工程將引進(jìn)先進(jìn)的節(jié)水技術(shù)和設(shè)備，使灌水利用率提高15%，那么每年可節(jié)水225000ｍ３，畝產(chǎn)增加20％，年增產(chǎn)10萬公斤第三章協(xié)作單位的選定理由

1協(xié)作單位的概況及其優(yōu)勢分析比擬。北京派得偉業(yè)信息技術(shù)有限公司成立于2001年6月，注冊資金2000萬元，是一家專門從事農(nóng)業(yè)與農(nóng)村信息技術(shù)產(chǎn)品研發(fā)、銷售、系統(tǒng)集成和效勞的中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)。公司先后取得了ISO9001：2000國際質(zhì)量體系認(rèn)證、雙軟企業(yè)認(rèn)定、系統(tǒng)集成認(rèn)證等一系列資質(zhì)榮譽，搭建了一支朝氣蓬勃、團結(jié)務(wù)實、勇于創(chuàng)新的人才隊伍。公司以“立足農(nóng)業(yè)、面向農(nóng)村、效勞農(nóng)民〞為宗旨，具有較強的新技術(shù)、新產(chǎn)品開發(fā)和推廣能力，先后承當(dāng)了國家級、省〔部〕級重點科研工程20余項，市場工程60多項，取得了包括電子農(nóng)務(wù)、電子政務(wù)、電子商務(wù)、電子水務(wù)和信息效勞等5個方面的系列化產(chǎn)品，共獲得國家重點新產(chǎn)品證書、國家星火工程方案證書等獎項21項，軟件著作權(quán)77項，產(chǎn)品及效勞網(wǎng)絡(luò)遍布全國20多個省市和地區(qū)，已逐步成長為農(nóng)業(yè)和農(nóng)村信息化的龍頭企業(yè)。自2001年成立至今，共獲得公司資質(zhì)15項，具體如下：高新技術(shù)企業(yè)認(rèn)定ISO9001質(zhì)量體系認(rèn)證軟件企業(yè)認(rèn)定電信與信息效勞業(yè)許可證信息產(chǎn)業(yè)部頒發(fā)的系統(tǒng)集成資質(zhì)證書北京市工商行政管理局公示的守信企業(yè)北京技術(shù)市場協(xié)會會員中關(guān)村科技園區(qū)企業(yè)市場開拓支持平臺會員北京中關(guān)村高新技術(shù)企業(yè)協(xié)會會員北京中關(guān)村企業(yè)信用促進(jìn)會會員北京市“百萬家庭上網(wǎng)工程〞奉獻(xiàn)企業(yè)影響中國信息化奉獻(xiàn)企業(yè)中國中小企業(yè)100強中國中小商業(yè)企業(yè)協(xié)會會員中關(guān)村最具開展?jié)摿κ阎行「咝录夹g(shù)企業(yè)“最正確創(chuàng)業(yè)企業(yè)獎〞公司擁有一支朝氣蓬勃、團結(jié)務(wù)實、勇于創(chuàng)新的人才隊伍。擁有員工78人，其中研發(fā)人員40人，生產(chǎn)人員14人，市場銷售人員18人，管理人員6〔財務(wù)2人〕。具有博士學(xué)位5人，碩士學(xué)位25人，高級職稱6人，中級職稱33人，初級職稱28人，分布在管理、技術(shù)、生產(chǎn)、財務(wù)、市場、各個崗位上。2與國內(nèi)外同類系統(tǒng)或產(chǎn)品在性能、價格、效勞等方面的優(yōu)勢。派得偉業(yè)公司以市場需求為出發(fā)點，將信息技術(shù)與社會主義新農(nóng)村建設(shè)有效結(jié)合，堅持觀念創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和營銷創(chuàng)新，發(fā)揮自身人才和市場優(yōu)勢，研發(fā)了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的系列化農(nóng)業(yè)、農(nóng)村信息化軟硬件技術(shù)產(chǎn)品，并通過無形資產(chǎn)資本化、合資合作籌集資金等資本運營手段，大力拓展國內(nèi)市場、力爭國際市場，不斷提高市場占有率，打造和樹立了派得品牌，為客戶提供高效的新產(chǎn)品、新技術(shù)及新效勞，有效推動企業(yè)可持續(xù)開展。第四章工程的內(nèi)容及目標(biāo)1工程主要內(nèi)容中心的自動化用水管理系統(tǒng)可分為日光溫室、連棟溫室和果園三個局部，分別采用滴灌、微噴和滴灌技術(shù)對中心作物的用水進(jìn)行自動化管理,系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)包括兩大局部，一局部是田間系統(tǒng)設(shè)計，另一局部是自動化系統(tǒng)設(shè)計?！惨弧程镩g系統(tǒng)設(shè)計〔1〕材料選擇根據(jù)類似工程設(shè)計經(jīng)驗，灌溉輸水管管材可采用PVC管材，其優(yōu)點是價格較廉價，施工安裝簡單，能適應(yīng)一定程度的地基不均勻沉降，為防止其老化將主干管埋設(shè)于地下，這樣PVC管材壽命可達(dá)30年。〔2〕管線系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)機井的位置，管網(wǎng)分為干管、支管、毛管三級。干管分為主干管和分干管，分干管上分出出水口到每個灌溉小區(qū)。〔3〕溫室和果園灌溉設(shè)計日光溫室40棟，每棟長65米，寬10米；連棟溫室4棟，每棟長60米，寬55米；果園株行距3×4米，南北行向。每棟溫室的南面都有一塊相當(dāng)大小的空地以滿足溫室的光照，方便人員、車輛等進(jìn)入。每個溫室首部安裝水表、電磁閥、施肥罐、過濾器，支管采用40PE管道，毛管采用16PE管道。為了適應(yīng)連棟溫室開花期灌溉需要，每個溫室增加一條40支管，在支管上每隔10米留出水口一個，閥門一個，以備將來管灌需要；由于溫室操作間住人，需要在出水口處增加一支管引到溫室門口，以備生活用水需要?！捕匙詣踊到y(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)主要由電子式計量儀表〔遠(yuǎn)傳水表〕、水資源測控器〔IC卡控制器〕；監(jiān)控中心設(shè)備〔數(shù)據(jù)庫效勞器、終端機、打印機等〕；軟件系統(tǒng)(軟件平臺、水資源測控管理系統(tǒng))等構(gòu)成。如下列圖所示：系統(tǒng)總體組成示意圖系統(tǒng)工作框圖A、監(jiān)控中心和井房設(shè)計根據(jù)吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心的地塊分布和水井地理位置，可將井房和監(jiān)控中心修建在一起，分別各自設(shè)備放置在兩個房間內(nèi)。井房主要由首部過濾系統(tǒng)，水表計量設(shè)備和變頻控制箱組成。監(jiān)控中心主要由計算機、打印機、IC卡讀卡器和無線通信模塊等硬件系統(tǒng)和軟件平臺、水資源測控管理系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)組成。系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)對大棚用戶進(jìn)行管理，水費征收，用水信息統(tǒng)計，查詢，實時查抄等。如下列圖所示:〔1〕水表計量設(shè)備〔包括：計量儀表、流量計〕：在井房和各灌溉地域管道出口處分別安裝水表計量設(shè)備，實時采集和記錄水表的用水?dāng)?shù)據(jù)，計量每戶大棚和每戶果園的用水量，并通過信號線發(fā)送到井房水資源測控器。計量儀表主要包括上旋翼水表、超聲波流量計、電磁流量計、壓力式水位計、浮子式水位計等。流量計：測量水流量，通過信號線，把數(shù)據(jù)傳給測控器。壓力式水位計：測量水位，通過信號線，把數(shù)據(jù)傳給測控器?！?〕水資源測控器〔IC卡控制器〕：水資源測控器安裝在井房內(nèi)，用于讀卡和按購置量控制用戶使用水量，并控制水泵起停。與監(jiān)控中心通過GPRS/GSM方式無線通訊，可以將井房和每個大棚的用水信息上傳監(jiān)控中心，保存到監(jiān)控中心數(shù)據(jù)庫，并接收監(jiān)控中心操作指令；其又通過485采集傳輸模塊與水表計量設(shè)備連接，控制每個棚閥門開關(guān)；本地控制需要用戶刷卡取水。其主要功能為：水流量采集功能：能采集水泵開啟前，開啟后，和停泵后三個期間雙干簧管遠(yuǎn)傳脈沖水表的流量數(shù)據(jù)；多用戶非接觸卡控功能：用戶安裝農(nóng)田灌溉控制器后，同一個控制器可供一個或多個用戶，一張或多張與控制器地址相同的非接觸射頻卡使用；當(dāng)用戶將剩余購水量通過非接觸射頻卡寫入控制器后，按下啟動按鈕，就能啟動水泵供水；顯示功能：水泵啟動前，控制器循環(huán)顯示累計水量和當(dāng)前時間，水泵啟動后，顯示用戶的卡內(nèi)根本信息：總購水量，剩余水量以及對應(yīng)相應(yīng)金額。同時能顯示表具故障，水泵開關(guān)狀態(tài)；剩余水量下限報警功能：在開啟泵后，當(dāng)用戶寫入測控器中的購水量到達(dá)或低于預(yù)先設(shè)置報警下限時，測控器就會發(fā)出報警，提示用戶及時購水。剩余水量到零自動關(guān)泵功能：在開啟泵后，當(dāng)用戶寫入測控器中的購水量到達(dá)0時，測控器就會自動關(guān)閉水泵，停止供水。返寫卡功能：當(dāng)用戶停止供水時，先按下停止按鈕，水泵停止供水，再在測控器刷卡區(qū)刷卡時，測控器會將剩余水量返寫進(jìn)用戶卡內(nèi)。歷史數(shù)據(jù)保存功能：測控器可存儲300次刷卡紀(jì)錄，掉電情況下數(shù)據(jù)可保存10年。水表線路故障檢測功能：水泵開啟前，與測控器相連的水表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮。此時用戶刷卡不能開啟水泵；水泵開啟后，與控制器相連的水表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮，控制器會關(guān)閉水泵，停止供水。水泵運行故障檢測功能：當(dāng)測控器檢測到水泵處于開啟狀態(tài)時，而測控器沒有執(zhí)行開啟水泵命令，控制器會自動關(guān)閉水泵，停止供水。異常數(shù)據(jù)保護(hù)功能：當(dāng)水泵開啟后，表具線路出現(xiàn)故障時，測控器會自動關(guān)閉水泵停止供水，同時測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。當(dāng)水泵開啟后，出現(xiàn)停電情況，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。在關(guān)泵停止供水時，如果用戶卡喪失，不能將剩余購水量回寫回卡內(nèi)時，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。數(shù)據(jù)通訊功能：可以通過有線RS232方式，將歷史數(shù)據(jù)傳到手持機，手持機再將數(shù)據(jù)傳到管理中心計算機；可以通過GPRS/GSM方式將控制器紀(jì)錄的歷史數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)傳到管理中心計算機。水表線路故障事件記錄功能：水泵開啟后，當(dāng)水表線路出現(xiàn)故障時，測控器能自動記錄發(fā)生故障的時間和用戶剩余購水量。IC卡控制器安裝示意圖〔3〕水資源測控管理系統(tǒng)水資源測控管理系統(tǒng)是對水資源利用的綜合管理軟件，的主要包括以下功能模塊：系統(tǒng)管理：新建取水用戶、角色權(quán)限的分配管理、用戶帳號的管理、用水戶帳號的管理、數(shù)據(jù)的備份、修改登陸密碼系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置：包括設(shè)置通信串口，通信波特率，采集方式，采集步長。根本信息管理：主要對用水單位根本情況，機井管理，大棚管理，用戶管理，大棚與用戶對應(yīng)關(guān)系管理等。IC卡及售水管理：主要進(jìn)行卡片發(fā)放，管理，水費征收管理。數(shù)據(jù)查詢統(tǒng)計：主要包括每個大棚用水信息查詢統(tǒng)計，每個用戶用水信息查詢統(tǒng)計，共有三種圖形顯示方式：餅形圖、柱形圖、折線圖。業(yè)務(wù)報表打?。嚎梢赃M(jìn)行各種查詢統(tǒng)計報表打印，水費征收單據(jù)打印等。遠(yuǎn)程遙控功能：操作人員可以通過界面遠(yuǎn)程采集每眼井或大棚的用水信息，可以遠(yuǎn)程控制水泵或每個大棚開啟。B 、大棚設(shè)計每個用戶溫室首部主要包括控制器、電磁閥、施肥器、過濾器、水表、壓力表遠(yuǎn)程采集控制模塊等，并配備張力計土壤水分檢測儀器，以指導(dǎo)灌溉。為了減少通訊線和抄表麻煩，所有的表分幾處集中管理。〔1〕485通訊系統(tǒng)：485采集傳輸模塊安裝在每個大棚內(nèi)，負(fù)責(zé)接收IC卡控制器的指令，開啟大棚閥門；并實時采集大棚水表用水信息，傳輸給IC卡控制器。〔2〕溫室內(nèi)配備張力計土壤墑情監(jiān)測儀器，通過張力法直接測量土壤水分，可以在溫室指導(dǎo)用戶灌溉?！?〕田間灌溉控制器與電磁閥有線連接,通過中央監(jiān)控站或授權(quán)的手機指令直接操作電磁閥進(jìn)行開啟和關(guān)閉控制。田間灌溉控制器遠(yuǎn)程通訊功能,每一個灌溉控制器可以通過GSM/GPRS移動電話網(wǎng)實現(xiàn)與中央監(jiān)控站的數(shù)據(jù)通訊，從而對灌溉系統(tǒng)遙控。IC卡控制器與溫室控制連接示意圖2工程的目標(biāo)與預(yù)期到達(dá)的技術(shù)水平〔1〕響應(yīng)國家農(nóng)業(yè)節(jié)水的政策方針。提高灌溉水的利用效率與效益，解決農(nóng)業(yè)用水利用率低、農(nóng)業(yè)用水短缺的問題，提高水資源的可持續(xù)利用。實現(xiàn)促進(jìn)水資源的節(jié)約與保護(hù)，有效緩解臨邑縣水資源的供需矛盾。效勞中心年節(jié)約水22500立方米。〔2〕通過開展節(jié)水灌溉，提高吉發(fā)農(nóng)業(yè)高科技示范效勞中心作物的灌溉保證率，使高附加值的經(jīng)濟作物得以適時適量的灌溉，農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)顯著提高，示范中心年增產(chǎn)10萬公斤，適應(yīng)臨邑縣農(nóng)村經(jīng)濟開展的需要。〔3〕因地制宜地采用成熟的綜合配套技術(shù)，為節(jié)水農(nóng)業(yè)科技工程提供有效的技術(shù)支撐。組織農(nóng)民參觀、學(xué)習(xí)，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)民灌輸農(nóng)業(yè)節(jié)水意識。為當(dāng)?shù)卮竺娣e推廣應(yīng)用節(jié)水灌溉技術(shù)樹立樣板工程；為合理選擇當(dāng)?shù)刈钸m宜的節(jié)水技術(shù)模式提供科學(xué)依據(jù)；為能獲得農(nóng)業(yè)節(jié)水、增產(chǎn)，農(nóng)民增收的顯著效益，拿出農(nóng)民群眾易掌握、可操作的具體方法。第五章工程的技術(shù)可行性1可供選擇的幾種方案的簡單比擬灌溉控制方式主要包括了人工操作，定時灌溉控制器，中央灌溉控制系統(tǒng)等幾種方式。人工操作：人工到溫室或者田間開啟閥門，本錢低廉，但操作麻煩，經(jīng)常出現(xiàn)關(guān)閥不及時的現(xiàn)象，運行費用比擬高，需要專人值守；定時灌溉:灌溉系統(tǒng)中無信號反應(yīng)設(shè)備，屬一種典型的開環(huán)控制系統(tǒng)，時序控制器是控制局部的核心部件。客觀上講，采用時序控制灌溉，比人工控制系統(tǒng)要節(jié)水的多。它可以依經(jīng)驗針對不同氣候時段，設(shè)置不同程序。減少了灌溉控制隨意性。但灌溉程序設(shè)定仍是依賴于管理人員的經(jīng)驗或參照有關(guān)參考數(shù)據(jù)。如管理人員經(jīng)驗缺乏，或獲得的參考數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性差，編制的程序會導(dǎo)致灌水過量或缺乏。因此這種控制方法距精準(zhǔn)化灌溉差距仍遠(yuǎn)。中央灌溉控制系統(tǒng)：隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)及園林業(yè)的開展，水資源的不斷升值，傳統(tǒng)灌溉方式正在被現(xiàn)代自動化控制灌溉系統(tǒng)所取代，與傳統(tǒng)灌溉方式相比，自動化灌溉控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點：1、實施灌溉自動控制，大大節(jié)省日趨珍貴的水資源，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益；2、可根據(jù)植物對土壤水份的需求設(shè)定不同的灌溉方式，使植物按最正確生長周期生長，以到達(dá)增產(chǎn)增收的目的；3、自動灌溉，大大節(jié)省人力資源，提高勞動生產(chǎn)率。此外，自動控制灌溉系統(tǒng)的投資并非人們想像的那樣高不可攀，只要遵循正確的設(shè)計思路、經(jīng)過精心設(shè)計，可以用節(jié)省的管網(wǎng)投資沖銷因增加自控設(shè)備而加大的投資；在工程實踐中，系統(tǒng)越龐大，采用自動控制的效益費用比愈高，一些情況下，采用時序控制灌溉系統(tǒng)甚至比手動系統(tǒng)的投資還低。通過本工程的實施，解決了灌溉自動控制的關(guān)鍵技術(shù)，縮短了與國際上的差距，為今后我國灌溉自動控制技術(shù)的開展奠定根底；灌溉自動控制設(shè)備及軟件的國產(chǎn)化，降低了系統(tǒng)造價，打破了以往國外產(chǎn)品在國內(nèi)的壟斷，使大面積推廣灌溉自動控制技術(shù)成為可能，極大地促進(jìn)了灌溉自動控制在我國的應(yīng)用和推廣，具有重大的現(xiàn)實意義，預(yù)期的社會、經(jīng)濟效益顯著。2最正確方案及論證2．1總體概述針對我國目前干旱缺水、水污染嚴(yán)重等水資源問題，面向開展節(jié)水高效農(nóng)業(yè)和建設(shè)節(jié)水型生態(tài)植被的需求，綜合運用智能化農(nóng)業(yè)信息技術(shù)、自動監(jiān)測技術(shù)、通信技術(shù)、智能控制技術(shù)和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)，完善具有北京特色的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水高新技術(shù)體系、水資源可持續(xù)利用技術(shù)體系，全面提升農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的現(xiàn)代化水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)向著定量化、標(biāo)準(zhǔn)化、模式化、集成化方向開展；示范植物高效用水生理調(diào)控及植物缺水信息采集與精量控制灌溉技術(shù)為重點的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水前沿高技術(shù)，開發(fā)適合本地的高效、低能耗、低投入、多功能的農(nóng)業(yè)節(jié)水關(guān)鍵技術(shù)，帶動現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)的有機集成和示范及產(chǎn)業(yè)化。建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水示范基地，形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)成果，為當(dāng)?shù)噩F(xiàn)代農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)開展提供示范樣板和技術(shù)支撐。2．2設(shè)計思想2.2.2.2.2對國內(nèi)外各種先進(jìn)的灌溉技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行集中比擬和示范，在產(chǎn)品運行過程中，對產(chǎn)品性能和運行參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化2.2.2.2.2．3設(shè)計依據(jù)〔1〕?微灌工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?SL103-95；〔2〕?節(jié)水灌溉技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?SL207-98；〔3〕設(shè)計參數(shù)力求科學(xué)，并參照本地區(qū)的經(jīng)驗系數(shù)；〔4〕按國產(chǎn)和國外進(jìn)口設(shè)備廠商提供的技術(shù)參數(shù)推薦值，結(jié)合工程區(qū)實際情況進(jìn)行設(shè)計；〔5〕根據(jù)工程區(qū)土壤、作物、氣候條件，立足當(dāng)前，兼顧長遠(yuǎn)，選擇微噴系統(tǒng)；〔6〕設(shè)計中要使管道總長度最短，少穿越障礙物，管道縱剖面力求平順，滿足各灌溉單元用水要求，管理維護(hù)方便?！?〕國家關(guān)于農(nóng)業(yè)開展的產(chǎn)業(yè)政策及當(dāng)?shù)赜嘘P(guān)優(yōu)惠政策；〔8〕國家計委和建設(shè)部發(fā)布?建設(shè)工程經(jīng)濟評價方法與參數(shù)?。2．4系統(tǒng)配置〔包括軟、硬件兩個方面〕軟件配置：256點的組態(tài)軟件，在該軟件上進(jìn)行遠(yuǎn)程采集與控制系統(tǒng)軟件開發(fā)?；赜盟芾砼c灌溉控制軟件系統(tǒng)：功能包括了遠(yuǎn)程抄表，墑情信息采集，灌溉控制，歷史數(shù)據(jù)查詢，灌溉策略設(shè)置等。硬件配置：1、工控機：內(nèi)存1G，硬盤160G，主頻為3.2，主要運行組態(tài)軟件和灌溉控制軟件系統(tǒng)；2、操作臺：安裝固定工控機使用；3、井房控制器：主要采集首部水量、電量、水位等信息，并控制水泵的啟停。脈沖水表：除了具備普通水表的功能，還可以將水表讀數(shù)轉(zhuǎn)換成電信號進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸；遠(yuǎn)程采集控制模塊：可以采集水表讀數(shù)，并控制1～2路直流電磁閥，采用無線或者485方式進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊；灌溉控制器：控制果園的灌溉控制，同時采集土壤水分和空氣溫濕度等信息；土壤水分傳感器：采集土壤的水分信息。2．5控制策略及測控參數(shù)1、系統(tǒng)原理精準(zhǔn)自動化灌溉系統(tǒng)結(jié)合現(xiàn)代計算機和自動控制及通信技術(shù)，采用高可靠性的集成電路實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、傳輸和控制。系統(tǒng)通過采集不同區(qū)域內(nèi)的土壤水分的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)多種形式的自動灌溉，從而保持土壤適宜的濕度。通過RS485總線連接的控制中心與灌溉控制器通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的上傳和控制指令的執(zhí)行。無線通信模塊那么為系統(tǒng)提供了通過遙控進(jìn)行控制的能力。2、運行模式系統(tǒng)可以在以下3種模式下工作：通過土壤水分情況灌溉采用TDR土壤水分傳感器，分布在3個典型大棚里，該傳感器測量土壤的介電常數(shù)，直接穩(wěn)定地測量各種土壤的真實水分含量，用戶根據(jù)土壤水分情況進(jìn)行灌溉。通過控制器設(shè)定灌溉程序灌溉用戶可以根據(jù)灌溉經(jīng)驗在綠水高性能灌溉控制器設(shè)定灌溉程序，包括灌溉時間和灌溉周期等參數(shù)。設(shè)定完成后，控制器根據(jù)設(shè)置好灌溉時間間隔和灌溉啟動時間，系統(tǒng)會自動全年自動運行,不需要人為干預(yù)，每個輪灌組每天可以啟動10次。通過計算機控制系統(tǒng)灌溉用戶可以通過監(jiān)控計算機控制灌溉，查看采集的數(shù)據(jù)，并可以進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。計算機軟件具有多用戶管理、精確灌溉、系統(tǒng)監(jiān)控、信息采集、數(shù)據(jù)分析、灌溉方式設(shè)置等功能。用戶通過手持設(shè)備無線控制灌溉控制器進(jìn)行灌溉。2．6系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)及特點水流量采集功能：能采集水泵開啟前，開啟后，和停泵后三個期間雙干簧管遠(yuǎn)傳脈沖水表的流量數(shù)據(jù)；顯示功能：水泵啟動前，控制器循環(huán)顯示累計水量和當(dāng)前時間，水泵啟動后，顯示用戶的卡內(nèi)根本信息：總購水量，剩余水量以及對應(yīng)相應(yīng)金額。同時能顯示表具故障，水泵開關(guān)狀態(tài)；剩余水量下限報警功能：在開啟泵后，當(dāng)用戶寫入測控器中的購水量到達(dá)或低于預(yù)先設(shè)置報警下限時，測控器就會發(fā)出報警，提示用戶及時購水。剩余水量到零自動關(guān)泵功能：在開啟泵后，當(dāng)用戶寫入測控器中的購水量到達(dá)0時，測控器就會自動關(guān)閉水泵，停止供水。歷史數(shù)據(jù)保存功能：控制器可存儲300次刷卡紀(jì)錄，掉電情況下數(shù)據(jù)可保存10年。水表線路故障檢測功能：水泵開啟前，與控制器相連的水表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮。此時用戶刷卡不能開啟水泵；水泵開啟后，與控制器相連的水表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮，控制器會關(guān)閉水泵，停止供水。水泵運行故障檢測功能：當(dāng)測控器檢測到水泵處于開啟狀態(tài)時，而測控器沒有執(zhí)行開啟水泵命令，控制器會自動關(guān)閉水泵，停止供水。異常數(shù)據(jù)保護(hù)功能：當(dāng)水泵開啟后，表具線路出現(xiàn)故障時，測控器會自動關(guān)閉水泵停止供水，同時測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。當(dāng)水泵開啟后，出現(xiàn)停電情況，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。在關(guān)泵停止供水時，如果用戶卡喪失，不能將剩余購水量回寫回卡內(nèi)時，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。數(shù)據(jù)通訊功能：可以通過有線RS232方式，將歷史數(shù)據(jù)傳到手持機，手持機再將數(shù)據(jù)傳到管理中心計算機；可以通過GPRS/GSM方式將控制器紀(jì)錄的歷史數(shù)據(jù)，遠(yuǎn)傳到管理中心計算機。水表線路故障事件記錄功能：水泵開啟后，當(dāng)水表線路出現(xiàn)故障時，測控器能自動記錄發(fā)生故障的時間和用戶剩余購水量。第六章設(shè)備選型及系統(tǒng)報價主要設(shè)備及報價序號分類名稱規(guī)格數(shù)量單價〔元〕合價〔元〕備注一工程費1直接費用直接工程費120000120000其他直接費6000060000現(xiàn)場費40000400002間接費96240962403稅金53760537604合計370000370000二設(shè)備購置費1中控室電腦工控機110000100002操作臺定做雙聯(lián)1980098003井房控制器采集水量，電量，控制水泵，自制119000190004串口擴展卡8路1110011005485轉(zhuǎn)換頭P-5801083883806組態(tài)軟件力控V6.0-256121800218007組態(tài)程序148000480008電控柜1320032009脈沖水表WM-10011500150010溫室脈沖水表WM-50100100010000011電磁閥1.5100215621560012遠(yuǎn)傳模塊自制1001754.217542013屏蔽線RVN2*1.020500010000014電源線AVR2*1.020500010000015PVC套管32mm2040008000016防水電線接頭套100100010000017其它配件198009800三通，膠水，彎頭等果園灌溉控制器GW-1210980098000土壤水分傳感器GW-SN-0310500050000空氣溫濕度傳感器GW-SN-0210550055000電纜線批1800008000018管材假設(shè)干14000019設(shè)計費30000020稅金29340021合計2024000三安裝運輸費640000四合計3030000第七章工程實施方案1工程實施方案時間表工程實施進(jìn)度：網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計：2024年4月－2024年6月；設(shè)備訂貨：2024年7月－2024年8月；工程施工：2024年9月－2024年1月；設(shè)備供貨、驗收：2024年2月2024年3月；設(shè)備安裝、調(diào)試、應(yīng)用：2024年3月2024年4月；2工程實施的保證措施〔人員保證、條件保證、協(xié)作單位〕效勞中心技術(shù)力量雄厚，工程建設(shè)過程中將派專人負(fù)責(zé)，農(nóng)業(yè)示范中心效益良好，合作單位技