托普云農(nóng)水肥一體化灌溉系統(tǒng)可以幫助種植者在灌溉中很方便的實(shí)現(xiàn)自動的水肥一體化管理。系統(tǒng)由上位機(jī)軟件系統(tǒng)、區(qū)域控制柜、分路控制器、變送器、數(shù)據(jù)采集終端組成。通過與供水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合,實(shí)現(xiàn)水肥一體化智能化控制??蓪?shí)現(xiàn)智能化監(jiān)測、控制灌溉中的供水時(shí)間、施肥濃度以及供水量。變送器(土壤水分變送器、流量變送器等)將實(shí)時(shí)監(jiān)測的灌溉狀況,當(dāng)灌區(qū)土壤濕度達(dá)到預(yù)先設(shè)定的下限值時(shí),電磁閥可以自動開啟,當(dāng)監(jiān)測的土壤含水量及液位達(dá)到預(yù)設(shè)的灌水定額后,可以自動關(guān)閉電磁閥系統(tǒng)。可根據(jù)時(shí)間段調(diào)度整個(gè)灌區(qū)電磁閥的輪流工作,并手動控制灌溉和采集墑情。整個(gè)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實(shí)施輪灌,充分提高灌溉用水效率,實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電,減少勞動強(qiáng)度,降低人力投入成本。
那么水肥一體化灌溉系統(tǒng)有什么功能特點(diǎn)怎么建立呢?具體如下:
一、首先是建立一套灌溉系統(tǒng)
在設(shè)計(jì)方面,要根據(jù)地形、田塊、單元、土壤質(zhì)地、作物種植方式、水源特點(diǎn)等基本情況,設(shè)計(jì)管道系統(tǒng)的埋設(shè)深度、長度、灌區(qū)面積等。水肥一體化灌溉系統(tǒng)的灌水方式可采用管道灌溉、噴灌、微噴灌、泵加壓滴灌、重力滴灌、滲灌、小管出流等。特別忌用大水漫灌,這容易造成氮素?fù)p失,同時(shí)也降低水分利用率。滴灌系統(tǒng)就是水肥一體化灌溉系統(tǒng)的體現(xiàn),滿足了作物水分需求,其實(shí)滴頭的流量有很多種選擇。滴頭流量的選擇主要是由土壤質(zhì)地決定的,通常質(zhì)地越粘重,滴頭流量越小。滴灌可以通過處長灌溉時(shí)間和滴頭數(shù)量來增加供水量,可以滿足作物在各種炎熱氣候下的需水量。
二、水肥一體化灌溉系統(tǒng)功能
1、用水量控制管理: 托普云農(nóng)實(shí)現(xiàn)兩級用水計(jì)量,通過出口流量監(jiān)測作為本區(qū)域內(nèi)用水總量計(jì)量,通過每個(gè)支管壓力傳感采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算各支管的輪灌水量,與閥門自動控制功能結(jié)合,實(shí)現(xiàn)每一個(gè)閥門控制單元的用水量統(tǒng)計(jì)。同時(shí)水泵引入流量控制,當(dāng)超過用水總量將通過遠(yuǎn)程控制,限制區(qū)域用水。
2、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控 通過水位和視頻監(jiān)控能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測滴灌系統(tǒng)水源狀況,及時(shí)發(fā)布缺水預(yù)警;通過水泵電流和電壓監(jiān)測、出水口壓力和流量監(jiān)測、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運(yùn)行等不合理灌溉事件,及時(shí)通知系統(tǒng)維護(hù)人員,保障滴灌系統(tǒng)運(yùn)行。
3、閥門自動控制功能 通過對農(nóng)田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測,采用無線或有線技術(shù),實(shí)現(xiàn)閥門的遙控啟閉和定時(shí)輪灌啟閉。根據(jù)采集到的信息,結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑锏男杷凸喔容喒嗲闆r制定自動開啟水泵、閥門,實(shí)現(xiàn)無人職守自動灌溉,分片控制,預(yù)防人為誤操作。
4、運(yùn)維管理功能 包括系統(tǒng)維護(hù)、狀態(tài)監(jiān)測和系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)場管理;實(shí)現(xiàn)區(qū)域用水量計(jì)量管理、旱情和灌溉預(yù)報(bào)專家決策、信息發(fā)布等功能的遠(yuǎn)程決策管理;以及對用水、耗電、灌水量、維護(hù)、材料消耗等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和成本核算,對灌溉設(shè)施設(shè)備生成定期維護(hù)計(jì)劃,記錄維護(hù)情況,實(shí)現(xiàn)灌溉工程的精細(xì)化維護(hù)運(yùn)行管理。 節(jié)水灌溉自動化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的節(jié)水設(shè)備作用,優(yōu)化調(diào)度,提益,通過自動控制技術(shù)的應(yīng)用,更加節(jié)水節(jié)能,降低灌溉成本,提高灌溉質(zhì)量,將使灌溉更加科學(xué)、方便,提高管理水平。
5、移動終端APP 方便管理人員通過手機(jī)等移動終端設(shè)備隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)信息,遠(yuǎn)程操作相關(guān)設(shè)備。
三、水肥一體化灌溉系統(tǒng)應(yīng)用背景
中國作為農(nóng)業(yè)大國,同時(shí)也意味著是用水大國,而且中國水資源極為短缺,水資源危機(jī)已成為制約經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要的因素。我國農(nóng)業(yè)用水浪費(fèi)嚴(yán)重,灌溉水利用系數(shù)低,因此走科技節(jié)水型農(nóng)業(yè)之路來實(shí)現(xiàn)水資源的合理利用,不僅可以節(jié)約水資源,更重要的是可以提高農(nóng)業(yè)用水效率,節(jié)省人力成本,改善生態(tài)環(huán)境,這是實(shí)現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵。
中國農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右,由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍低下,水的利用率僅為45%,而水資源利用率高的已達(dá)70%~80%,因而,解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題,緩解水資源緊缺問題是非常重要的。我們的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生。
水肥一體化灌溉系統(tǒng)就是不需要人為的控制,系統(tǒng)自動感測到什么時(shí)候需要灌溉,灌溉多長時(shí)間,系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)自動開啟灌溉點(diǎn),自動關(guān)閉灌溉點(diǎn);可以按恒定的月、周、日運(yùn)行表進(jìn)行循環(huán)運(yùn)行,按灌溉日內(nèi)循環(huán)時(shí)長、間隔間隔時(shí)長運(yùn)行,可設(shè)定土壤水分參數(shù)自動啟停灌溉系統(tǒng)。
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