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摘 要:为了减少灌溉管理用工和降低灌溉管理成本,实现灌溉的自动化已迫在眉睫。对于这些需要进行夜间喷灌的草坪实行自动控制喷灌,可以大大降低人们的管理强度。
关键词:节水灌溉;自动控制;系统;
中图分类号:TV211 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01
一、实现节水灌溉自动化的意义
(一)自动化灌溉提高管理效率
为了减少灌溉管理用工和降低灌溉管理成本,实现灌溉的自动化已迫在眉睫。对于这些需要进行夜间喷灌的草坪实行自动控制喷灌,可以大大降低人们的管理强度。
(二) 提高灌溉系统的综合调度能力
通过在水厂中控室的观测,可以有效监测到取水泵站PLC 系统所控制的设备的状态,同时也可以根据实际需要发出操作指令,使得远程操作得以实现;UNI-TE 网络——每一台PLC 与相应的触摸屏操作站之间的通讯的建立主要采用的方式是UNI-TE 网络;RS232/RS485——是PLC 与电力智能仪表之间的串行通讯网络;逻辑编程使用Schneider 的TLXCDPL7PP41M PL7 Pro 逻辑编程软件;触摸屏HMI 人机接口使用XBTL1003EMagelis 终端软件;中空室上位机操作站使用Intellution 的Fix监控软件。
二、自动节水控制系统的常用类型
全自动的节水灌溉系统是指在灌溉过程中无需人的直接参与,其轮灌程序和长时间的封闭灌溉程序的控制,包括对作物需水量的控制,都是通过预先编制好的控制程序以及根据作物统计需水量设定的。人的主要作用在于对程序的控制以及设备的维护。如果自动控制系统中具有反馈信号,就称为闭环系统,否则就叫做开环系统。自动控制技术在园林节水灌溉中的应用。
中央计算机控制型,此种类型使用中央计算机作为控制主机,配合编制的软件,能非常直观地进行操作、控制,多路控制型可作为其子系统,根据需要可以无限扩展子系统,适合于大面积应用。该系统可通过微机的软件输入数据,并能显示各个设备的状态和数据,还能保存这些数据,为决策提供参考。将与植物需水相关的气象参量( 温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等)通过自动电子气象站反馈到中央计算机,计算机会自动决策当天所需灌水量,并通知相关的执行设备,开启或关闭某个子灌溉系统。除了以上控制器外,还有对单个部件进行控制的系统,如过滤器控制器。由于节水灌溉,特别是滴灌和微喷灌,所用的灌水器内部水流道尺寸较小,水中存在各种杂质,容易堵塞,所以要配套合适的过滤器,过滤器在使用过程中自身也容易堵塞,造成进出口的压力差,当这个压力差的值较大时通过的水量就不能满足灌溉的要求,有时甚至会使过滤器爆裂,所以要经常对过滤器进行清洗。但是人工清洗的方式不能很好地掌握时间,也影响系统的使用,所以就出现了能自动清洗的过滤器。还有对施肥进行精确控制的控制器,它能通过传感器采集土壤中盐分含量或植物体内的营养成分,判断所需补充的肥料种类和施肥量,当达到设定值时就启动相关设备进行施肥。
三、关键技术
(一)灌溉自动控制器
灌溉自动控制器也称作独立控制单元,每个控制器的控制站点数分别有3 站、6 站、12 站、24 站,控制站点数量的确定主要依据灌溉系统的设计需求,也主要取决于水源数的多少,控制站点的数量决定了控制器的站数。当前许多品牌的灌溉控制器都具备扩展功能,能够做到按照实际需要增加或减少控制点数量。
通过自动找平装置纵横向控制系统,可使摊铺的路面始终保持在所设定的纵横坡的基准线上,从而保证了路面平整度的要求。电磁阀一般处于长闭状态,在24V电压供电条件下是处于开启状态。选择合适的灌溉自动控制器主要依据以下几方面要求:(1) 成本、质量与业主要求。(2) 控制程序的功能。(3) 站点数量。(4) 安装方式。(5) 售后服务。
(二)灌溉中央自动控制系统
当摊铺机在凹凸不平的路基上摊铺作业时,由于路基不平,将使调平系统产生波动。当传感器偏差信号消失时. 调平油缸停止调节,此时,尽管机体左侧下降,但要在上述调节的作用下,熨平板的调节保持在一定的精度范围之内。
(三)节水灌溉监测与控制器功能设计
1、轮灌组设置。灌溉控制器轮灌组默认为—个站点一个轮灌组。用户可以根据实际情况需要任意进行轮灌组参数设置。也可以随时修改轮灌组参数。轮灌组设晋完成后,其他参数设置都针对轮灌组来设置。目前国外的产品部是固定轮灌组不能进行设置,而国内的产品基本没有轮灌组的概念。
2、灌溉周期设置。灌溉控制器有几种不同灌溉方式设置:①任意周期。可以设置两次灌水的间隔周期为任意天,周期间隔为0-99 天;②星期周期。以星期为灌水周期。每周的任意天可以设置为灌溉或者不灌溉。
3、灌溉方式。设置灌溉控制器有以下几种灌溉方式设置:①连续灌溉。在轮灌组开启后,控制器会根据设定灌溉时间持续灌溉,直到灌溉结束,灌溉时长为0-240min :②循环人渗灌溉。大多数情况连续灌溉即可满足灌溉要求,但有些情况这样灌溉容易产生地表径流,为了防止这种情况产生,灌溉控制器可以设置为浸润灌溉。对于同一个轮灌组,控制器可以首先启动10min.然后停几分钟,这样循环灌溉,可以有效防止产生地表径流。③手动灌溉。节水灌溉控制器可以通过手动方式在现场进行灌溉操作。
参考文献:
[1]郑和祥,李和平,郭克贞等.基于信息熵和模糊物元模型的牧区节水灌溉项目后评价[J].水利学报,2013,44(z1):57-65.DOI:10.3969/j.issn.0559-9350.2013.z1.009.
[2]楼豫红,康绍忠,崔宁博等.基于集对分析的区域节水灌溉发展水平综合评价模型构建与应用——以四川为例[J].四川大学学报(工程科学版),2014,46(2):20-28.
关键词:节水灌溉;自动控制;系统;
中图分类号:TV211 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2015)-01-00-01
一、实现节水灌溉自动化的意义
(一)自动化灌溉提高管理效率
为了减少灌溉管理用工和降低灌溉管理成本,实现灌溉的自动化已迫在眉睫。对于这些需要进行夜间喷灌的草坪实行自动控制喷灌,可以大大降低人们的管理强度。
(二) 提高灌溉系统的综合调度能力
通过在水厂中控室的观测,可以有效监测到取水泵站PLC 系统所控制的设备的状态,同时也可以根据实际需要发出操作指令,使得远程操作得以实现;UNI-TE 网络——每一台PLC 与相应的触摸屏操作站之间的通讯的建立主要采用的方式是UNI-TE 网络;RS232/RS485——是PLC 与电力智能仪表之间的串行通讯网络;逻辑编程使用Schneider 的TLXCDPL7PP41M PL7 Pro 逻辑编程软件;触摸屏HMI 人机接口使用XBTL1003EMagelis 终端软件;中空室上位机操作站使用Intellution 的Fix监控软件。
二、自动节水控制系统的常用类型
全自动的节水灌溉系统是指在灌溉过程中无需人的直接参与,其轮灌程序和长时间的封闭灌溉程序的控制,包括对作物需水量的控制,都是通过预先编制好的控制程序以及根据作物统计需水量设定的。人的主要作用在于对程序的控制以及设备的维护。如果自动控制系统中具有反馈信号,就称为闭环系统,否则就叫做开环系统。自动控制技术在园林节水灌溉中的应用。
中央计算机控制型,此种类型使用中央计算机作为控制主机,配合编制的软件,能非常直观地进行操作、控制,多路控制型可作为其子系统,根据需要可以无限扩展子系统,适合于大面积应用。该系统可通过微机的软件输入数据,并能显示各个设备的状态和数据,还能保存这些数据,为决策提供参考。将与植物需水相关的气象参量( 温度、相对湿度、降雨量、辐射、风速等)通过自动电子气象站反馈到中央计算机,计算机会自动决策当天所需灌水量,并通知相关的执行设备,开启或关闭某个子灌溉系统。除了以上控制器外,还有对单个部件进行控制的系统,如过滤器控制器。由于节水灌溉,特别是滴灌和微喷灌,所用的灌水器内部水流道尺寸较小,水中存在各种杂质,容易堵塞,所以要配套合适的过滤器,过滤器在使用过程中自身也容易堵塞,造成进出口的压力差,当这个压力差的值较大时通过的水量就不能满足灌溉的要求,有时甚至会使过滤器爆裂,所以要经常对过滤器进行清洗。但是人工清洗的方式不能很好地掌握时间,也影响系统的使用,所以就出现了能自动清洗的过滤器。还有对施肥进行精确控制的控制器,它能通过传感器采集土壤中盐分含量或植物体内的营养成分,判断所需补充的肥料种类和施肥量,当达到设定值时就启动相关设备进行施肥。
三、关键技术
(一)灌溉自动控制器
灌溉自动控制器也称作独立控制单元,每个控制器的控制站点数分别有3 站、6 站、12 站、24 站,控制站点数量的确定主要依据灌溉系统的设计需求,也主要取决于水源数的多少,控制站点的数量决定了控制器的站数。当前许多品牌的灌溉控制器都具备扩展功能,能够做到按照实际需要增加或减少控制点数量。
通过自动找平装置纵横向控制系统,可使摊铺的路面始终保持在所设定的纵横坡的基准线上,从而保证了路面平整度的要求。电磁阀一般处于长闭状态,在24V电压供电条件下是处于开启状态。选择合适的灌溉自动控制器主要依据以下几方面要求:(1) 成本、质量与业主要求。(2) 控制程序的功能。(3) 站点数量。(4) 安装方式。(5) 售后服务。
(二)灌溉中央自动控制系统
当摊铺机在凹凸不平的路基上摊铺作业时,由于路基不平,将使调平系统产生波动。当传感器偏差信号消失时. 调平油缸停止调节,此时,尽管机体左侧下降,但要在上述调节的作用下,熨平板的调节保持在一定的精度范围之内。
(三)节水灌溉监测与控制器功能设计
1、轮灌组设置。灌溉控制器轮灌组默认为—个站点一个轮灌组。用户可以根据实际情况需要任意进行轮灌组参数设置。也可以随时修改轮灌组参数。轮灌组设晋完成后,其他参数设置都针对轮灌组来设置。目前国外的产品部是固定轮灌组不能进行设置,而国内的产品基本没有轮灌组的概念。
2、灌溉周期设置。灌溉控制器有几种不同灌溉方式设置:①任意周期。可以设置两次灌水的间隔周期为任意天,周期间隔为0-99 天;②星期周期。以星期为灌水周期。每周的任意天可以设置为灌溉或者不灌溉。
3、灌溉方式。设置灌溉控制器有以下几种灌溉方式设置:①连续灌溉。在轮灌组开启后,控制器会根据设定灌溉时间持续灌溉,直到灌溉结束,灌溉时长为0-240min :②循环人渗灌溉。大多数情况连续灌溉即可满足灌溉要求,但有些情况这样灌溉容易产生地表径流,为了防止这种情况产生,灌溉控制器可以设置为浸润灌溉。对于同一个轮灌组,控制器可以首先启动10min.然后停几分钟,这样循环灌溉,可以有效防止产生地表径流。③手动灌溉。节水灌溉控制器可以通过手动方式在现场进行灌溉操作。
参考文献:
[1]郑和祥,李和平,郭克贞等.基于信息熵和模糊物元模型的牧区节水灌溉项目后评价[J].水利学报,2013,44(z1):57-65.DOI:10.3969/j.issn.0559-9350.2013.z1.009.
[2]楼豫红,康绍忠,崔宁博等.基于集对分析的区域节水灌溉发展水平综合评价模型构建与应用——以四川为例[J].四川大学学报(工程科学版),2014,46(2):20-28.