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中图分类号:TM741 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)10-0296-01
喷灌可以在不同程度上实现自动化,但受投入及其他因素制约,我国目前全自动喷灌为数不多,大多是将劳动强度大、重复次数多的工作予以自动控制的半自动化喷灌。我省在90年代初也建成部分半自动喷灌试点,但总体看技术不成熟,稳定性差,实用性差,不便操作。
1 喷灌工程设计方案
1.1 喷灌工程
1.管道布置。示范区喷灌工程干支管采用鱼骨状布置。干管长150~200m,支管长120~150m。
2.喷头布置。喷头布置采用18m×24m(南北向24m,东西向18m)的矩形布置方式,喷头选用ZY2——7.0/3.1的中压喷头,射程19.1m,流量3.83m3/h,喷灌强度8.9mm/h。设计轮灌周期4~6d,持续喷灌时间36h,单井控制面积3~7.3hm2,灌水定额35m3。
3.水泵选型。根据单井出水量和地下水位情况,水泵选用200QJ32—64/4潜水泵,流量位32m3/h,扬程64m,电机组功率为11kW,水泵安装深度18m。
4.干、支管直径的确定。根据喷头工作压力和实测管道长度及流量,查管道沿程水头损失诺模图,考虑到各转点处的局部水头损失,选用干管直径为φ110mm;支管则以最长支管的流量及长度根据多孔出流管流水力计算公式,计算确定支管直径为φ63mm。管材选用聚氯乙烯工程塑料管材。
5.管件及喷头立杆配置。管道的连接管件采用热镀锌钢管进行加工,喷点出地管为出地三通一体化,加装生产的快速方便插座,与快速立杆(带支架,架高1.5m)、喷头实现快速安装。
6.管网的安全装置。为减少管网系统在开关机时管道内所产生的水锤压力,每个管网系统在干管的首端和末端均安装一个自动进、排气阀,同时在干管首端安压力表一只,以便监控;示范场还在干管上加装了一块双触点压力表,利用控制电缆接入控制器多余站接口,在管道内压超限时造成短路,直接由控制器停机报警。另外,每个管网都在干管上装一个排污阀,一是管道安装后和长期停灌启用时冲洗管道,一是当气温低于零度时排空管道内余水以防冻胀。
1.2 控制系统
控制系统由控制器、控制电缆、电磁阀或中间继电器组成(可选配测墒用的湿度传感器)。由于控制器无法直接控制水泵,需通过中间继电器进行电气控制,故需装配一台低压配电柜安装交流接触器控制水泵开启与关停。控制器选用ESP—LX系列控制器。电磁阀选用200PGA50先导式常闭电磁阀。控制电缆根据控制器与电磁阀输出和工作电压要求,选用1.5mm2双层绝缘铜芯塑料软地埋線作控制电缆,接头按防水要求焊接包扎,再用φ50薄壁PVC下水管作套管保护。
2 功能及特点
2.1 功能
1.系统具有4个独立、完整日程表的喷灌程序和1个滴灌程序,各个喷灌程序均可以按一种或四种循环周期运行。
2.可以按灌水量的百分比运行上述程序,喷水百分比可设置为0%~300%之间。
3.预定好某一日为喷灌时间后,由于雨天的影响,可以设置雨天推迟,推迟程序开始运行时间,推迟时间范围为1~14d。
4.每个程序在每个工作日最多可以有6个开始时间。
5.每站工作喷灌的时间0~9h之间可任意调节。
6.既可以自动运行程序,也可人工方式启动程序。
7.控制器可与湿度传感器连接,根据土壤湿度情况自动运行或关闭设置程序。
8.控制器内设置有回路断电器,如发现某站短路或接地后,控制器短路指示灯闪亮,控制器关闭所有操作并会自动报警和断开输出(锁死关机)。
9.具有过(欠)压保护报警功能。
10.可运行试验程序,完成每站喷洒时间为2min的试验,便于系统调试。
2.2 特点
喷灌的主要特点是自动化程度高、喷灌方便、保证率高,可减少劳力投入,大大减少人们的劳动强度,提高劳动生产率,降低农业生产成本。示范区喷灌由于需要换装立杆喷头,每人每天装收一次需4~5h,可完成2.3~2.7hm2的灌溉任务,比漫灌工效提高4~6倍,工作时间减省一半以上;示范场喷灌不用换装立杆喷头,5.7hm2耕地1人实际工作时间不超过1h,36h即可全部喷灌结束。
喷灌可以在不同程度上实现自动化,但受投入及其他因素制约,我国目前全自动喷灌为数不多,大多是将劳动强度大、重复次数多的工作予以自动控制的半自动化喷灌。我省在90年代初也建成部分半自动喷灌试点,但总体看技术不成熟,稳定性差,实用性差,不便操作。
1 喷灌工程设计方案
1.1 喷灌工程
1.管道布置。示范区喷灌工程干支管采用鱼骨状布置。干管长150~200m,支管长120~150m。
2.喷头布置。喷头布置采用18m×24m(南北向24m,东西向18m)的矩形布置方式,喷头选用ZY2——7.0/3.1的中压喷头,射程19.1m,流量3.83m3/h,喷灌强度8.9mm/h。设计轮灌周期4~6d,持续喷灌时间36h,单井控制面积3~7.3hm2,灌水定额35m3。
3.水泵选型。根据单井出水量和地下水位情况,水泵选用200QJ32—64/4潜水泵,流量位32m3/h,扬程64m,电机组功率为11kW,水泵安装深度18m。
4.干、支管直径的确定。根据喷头工作压力和实测管道长度及流量,查管道沿程水头损失诺模图,考虑到各转点处的局部水头损失,选用干管直径为φ110mm;支管则以最长支管的流量及长度根据多孔出流管流水力计算公式,计算确定支管直径为φ63mm。管材选用聚氯乙烯工程塑料管材。
5.管件及喷头立杆配置。管道的连接管件采用热镀锌钢管进行加工,喷点出地管为出地三通一体化,加装生产的快速方便插座,与快速立杆(带支架,架高1.5m)、喷头实现快速安装。
6.管网的安全装置。为减少管网系统在开关机时管道内所产生的水锤压力,每个管网系统在干管的首端和末端均安装一个自动进、排气阀,同时在干管首端安压力表一只,以便监控;示范场还在干管上加装了一块双触点压力表,利用控制电缆接入控制器多余站接口,在管道内压超限时造成短路,直接由控制器停机报警。另外,每个管网都在干管上装一个排污阀,一是管道安装后和长期停灌启用时冲洗管道,一是当气温低于零度时排空管道内余水以防冻胀。
1.2 控制系统
控制系统由控制器、控制电缆、电磁阀或中间继电器组成(可选配测墒用的湿度传感器)。由于控制器无法直接控制水泵,需通过中间继电器进行电气控制,故需装配一台低压配电柜安装交流接触器控制水泵开启与关停。控制器选用ESP—LX系列控制器。电磁阀选用200PGA50先导式常闭电磁阀。控制电缆根据控制器与电磁阀输出和工作电压要求,选用1.5mm2双层绝缘铜芯塑料软地埋線作控制电缆,接头按防水要求焊接包扎,再用φ50薄壁PVC下水管作套管保护。
2 功能及特点
2.1 功能
1.系统具有4个独立、完整日程表的喷灌程序和1个滴灌程序,各个喷灌程序均可以按一种或四种循环周期运行。
2.可以按灌水量的百分比运行上述程序,喷水百分比可设置为0%~300%之间。
3.预定好某一日为喷灌时间后,由于雨天的影响,可以设置雨天推迟,推迟程序开始运行时间,推迟时间范围为1~14d。
4.每个程序在每个工作日最多可以有6个开始时间。
5.每站工作喷灌的时间0~9h之间可任意调节。
6.既可以自动运行程序,也可人工方式启动程序。
7.控制器可与湿度传感器连接,根据土壤湿度情况自动运行或关闭设置程序。
8.控制器内设置有回路断电器,如发现某站短路或接地后,控制器短路指示灯闪亮,控制器关闭所有操作并会自动报警和断开输出(锁死关机)。
9.具有过(欠)压保护报警功能。
10.可运行试验程序,完成每站喷洒时间为2min的试验,便于系统调试。
2.2 特点
喷灌的主要特点是自动化程度高、喷灌方便、保证率高,可减少劳力投入,大大减少人们的劳动强度,提高劳动生产率,降低农业生产成本。示范区喷灌由于需要换装立杆喷头,每人每天装收一次需4~5h,可完成2.3~2.7hm2的灌溉任务,比漫灌工效提高4~6倍,工作时间减省一半以上;示范场喷灌不用换装立杆喷头,5.7hm2耕地1人实际工作时间不超过1h,36h即可全部喷灌结束。