兵团高效节水灌溉自动化控制信息管理系统示范团场设计参考文本.doc

新疆生产建设兵团 高效节水灌溉自动控制信息化工程 标准化设计 2013年3月 目 录 1 前言 2 2 建设原则 2 3 标准模式 3 4 设计原则 3 5建设目标和任务 3 6总体结构 4 7系统组成 5 8工程设计 6 8.1团级监控中心 6 8.1.1组成 6 8.1.2功能 6 8.2首部运行及能效监控 7 8.2.1组成 7 8.2.2功能 7 8.3田间灌溉控制 8 8.3.1组成 8 8.3.2功能 8 8.3.3设备 8 8.4田间墒情采集 9 8.4.1组成 9 8.4.2功能 9 8.5气象信息化采集 9 8.5.1组成 9 8.5.2功能 9 9 标准设计材料表 9 1 前言 高效节水灌溉技术以其定量、定位、定时灌溉的独特优势，具有增产、节水、节肥、节地等显著优点，但在实际应用中，由于诸多原因，其优势未能完全发挥。 自动控制灌溉避免了人力因素影响，能够自动执行灌溉制度，不仅节省劳力，实现定时、定量、定次的科学灌溉，为灌溉均匀度的提高提供有效控制手段，成为精准农业重要的技术保障。 但在实际应用中也存在一些问题，成为制约高效节水灌溉自动控制信息化管理发展的障碍。鉴于此，故制定本标准设计，以指导各示范团场开展高效节水灌溉自动控制信息化工程的设计实施工作。 2 建设原则 项目建设积极稳妥，先易后难，立足于良好基础设施，强化先进灌溉理念，确保项目“实用性、经济性、先进性”，做到“项目区用的好、推广树标杆”。系统建成后，从传统灌溉的粗放式管理逐步走向精细化管理最大限度发挥高效节水势进一步节约灌溉用水提高生产率降低劳动强度有效提高灌水平。性：性：能够保证运行时的高可靠性扩充性：系统网络的结构设备的选型满足网络扩充的需要和未来应用软件开发的需求。 一致性：硬件和软件的选型可以符合将来系统的管理和维护 7）开放性：采用标准化通讯协议，与上级平台信息化传递无障碍。 5建设目标和任务 建设目标自动的总体建设目标是紧密结合管理实现全灌的信息化在实现一键灌溉通过对作物定时、定量的精准灌溉增产增收最大限度的节约水资源和节省劳动力并通过示范总结系统建设和运行管理经验根据投资规模逐步辐射推广。 建设任务建成高效节水灌溉高标准精准灌溉管理示范从管理到自动灌溉控制调度直至田间的自动轮灌控制同时辅以土壤墒情监测和气象信息化监测,形成一个完整的高效节水灌溉自动控制系统并为今后的灌溉试验创造基础条件。 本设计采用集中管理分散控制由、组成分布式系统。具体来说就是将每个灌溉系统的首部及其所控制的面积形成一个相对独立的自动控制单元并能单独操作控制。在此基础上将地理位置接近同属一个管理机构的灌溉纳入到进行集中管理。自动开启第一电磁阀进行灌溉达到所需灌水定额后，开启电磁阀关闭电磁阀，直到完成整个地块的灌溉任务。自动，自动开启第一电磁阀进行灌溉达到所需灌水定额后，开启电磁阀关闭电磁阀，直到完成整个地块的灌溉任务。8.3.3设备 1）电磁阀 电磁阀为水力驱动隔膜阀，借管道水压驱动阀门隔膜动作实现开关阀。电磁阀有压损，且有不同口径和流通能力，应慎重选择，这一点非常重要，甚至决定系统能否使用，电磁阀规格应按额定计算流量值选择，以该流量流经造成的压损不超过3m为宜。 除采用滴头调压、毛管调压、出地桩球阀调压，还可采用调压电磁阀调压，其上调压导阀自动调整阀门开度，保持阀后压力恒定。 2）无线阀门控制器 无线阀门控制器能够接收授权设备发来的控制指令，控制电磁阀开关，同时也能向授权设备反馈电磁阀的状态。无线阀门控制器采用太阳能或干电池供电，一个无线阀门控制器可控制1～4个电磁阀。 8.4田间墒情采集 8.4.1组成 土壤墒情采集器、太阳能电源、土壤湿度传感器。 8.4.2功能 由分布在田间不同深度的土壤湿度传感器自动监测土壤湿度变化，检测灌水状况，并远程上报至团级监控中心。系统监测到土壤含水量降低到临界值时做出预报，提示管理人员做好灌溉准备，严重缺水时发出紧急提示；结合由不同土壤水分消耗方式、不同时期作物需水情况生成的数学模型，完成数据运算，为灌溉提供数据支持和指导，对具体轮灌组需灌时日和需灌水量进行预报。 8.5气象信息化采集 8.5.1组成 小型自动气象站。 8.5.2功能 气象数据资料由气象站与测定的日水分使用量相比较来调整该地区的作物灌溉计划9 标准设计材料表 序号 名称 型号规格 单位 数量 一 田间灌溉设备 　 　 　 首部灌溉操作器 含19寸触摸一体机、无线收发模块及灌溉控制软件 个 一个首部1套 2 无线阀门控制器 控制1~4电磁阀 个 一个出水桩一套 3 阀控器支架 1-4m 个 4 电磁阀 de90 40~50m3/h 2~3m压损 个 出水桩处地面支管2-4个 5 反馈传感器 个 二 泵房能效监控设