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    188宝金博页面版: 农业耕作区灌溉自动控制系统及其应用

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    内容提示： 第 23卷第 3 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 6 月 农业耕作区灌溉 自动控制系统及其应用 章 回 ( 河海大学 电气工 程学院 ， 江苏 南京210098) 摘要： 结合临沂市某灌溉 自动化控制工程 ， 介绍了农田节水喷灌 自动控制 系统的组成、 功能、 控制策 略 及 实现 方式 ． 该 系统 采 用分 布式 控 制方 式 ， 并 支持 基 于 C／ S 和 B／ S 技 术 的远 程监 控 ． 关键词： 灌溉 自动化 ； 测控 系统； 控制策略 中图 分类 号 ： $275 文献标 识 码 ： B 文章 编 号 ： 1006 — 7647(2003 )03 — 0048— 03 我国是水资源短缺 的国家 ， 大多数农 业耕作区 缺水情况严重 ． 长期以...

    文档格式：PDF | 页数：3 | 浏览次数：81 | 上传日期：2013-10-13 14:20:53 | 文档星级：
    第 23卷第 3 期 水 利 水 电 科 技 进 展 2003 年 6 月 农业耕作区灌溉 自动控制系统及其应用 章 回 ( 河海大学 电气工 程学院 ， 江苏 南京210098) 摘要： 结合临沂市某灌溉 自动化控制工程 ， 介绍了农田节水喷灌 自动控制 系统的组成、 功能、 控制策 略 及 实现 方式 ． 该 系统 采 用分 布式 控 制方 式 ， 并 支持 基 于 C／ S 和 B／ S 技 术 的远 程监 控 ． 关键词： 灌溉 自动化 ； 测控 系统； 控制策略 中图 分类 号 ： $275 文献标 识 码 ： B 文章 编 号 ： 1006 — 7647(2003 )03 — 0048— 03 我国是水资源短缺 的国家 ， 大多数农 业耕作区 缺水情况严重 ． 长期以来 ， 解决农业用水问题的主要 方法是加强水利工程建设 ， 增加灌溉水量 的供给 ； 而 在灌溉技术上 ， 则大多沿用传统的漫灌方式 ． 漫灌供 水虽然简单易行 ， 但 因没有实现农作 物生 长环境 的 自动化监测 ， 不能准确掌握有关信息， 从而无法做到 对灌溉用水及时、 精确地调度 和使用 ． 因此 ， 这种方 式普遍存在用水效率低下 、 水资源浪费严重等现象 ． 在农 业 耕 作 区 ， 自动 采 集 气 象 、 水 质 、 水 情 、 工 情 、 墒情等农业生产信息 ， 针对农作物的不 同状况做 出相应 的灌溉决策方 案 ， 调度 自动灌溉控制系统 的 工作 ， 实现精确灌溉 ， 是我 国现代化节水灌溉技术 的 主要 发展 方 向 ， 而 实 现 这 一 技 术 的关 键 就 在 于 灌 溉 控制系统 的设计和实施 ． 本文结合工程实践 ， 介绍一 套高效的喷灌 自动控制系统 ． 1 系统概述 本喷灌 自动控制系统的实施工程位于山东省临 沂市罗庄区付庄办事处 的南部 ． 结合项 目区的规划 、 农 田及水源状况、 管理要求特点等 ， 系统通过采用先 进的农业节水灌溉测控技术 ， 实现了 0． 67 km2经济 作物( 其中包括果园微喷面积 0． 34 km 2， 蔬菜小管出 流面 积 0 ． 34 km2) 的喷灌 自动 控 制 ． 系统主要 由传感器、 伺服机构 、 测控终端 、 计算 机和通讯系统等设备组成 ． 其 中， 由传感器 自动感测 井下 水 位 、 管 道 流 量 、 管 道 压 力 、 电量 、 土 壤 含 水 量 ( 墒情 )等数据 ， 远程测控终端和监控计算机控制 由 电磁 阀、 变频器、 接触器等设备组成的伺服机构的动 作 ， 并控制 4 口水井的水泵工作 ， 向田间的灌溉 管带 提供恒压灌溉用水 ； 另外 ， 系统可 以自动完成灌溉水 量统计 、 水情墒情工情监控 、 灌溉调度、 报表输 出等 功能 ， 并实现 了水泵电机的过压 、 过流、 断相 、 空抽等 告警和保护 ， 从而实现灌溉 自动化 ． 测控系统采用分布式拓扑结构 ， 具有可靠性高 、 扩展性强等特点 ． 另外 ， 系统在 中心控制柜上设置了 水泵 的“手 动／ 自动 ”操作 切 换开 关 ， 在微 灌 现场 也设 置了电磁阀的“手动／ 自动”操作切换开关 ， 以便于系 统 的维 护 、 调试 和故 障处理 ． 2系统 组成 及拓扑 结构 2． 1系统 总体 布 置 本系统 由中心控制室通 过网络与各测 控点相 连 ． 中心控制室位于灌溉地块 的中部 ， 各测控点分布 在距 中控 室 约 300 —800 ra 的范 围 内 ． 在中心控制室 内， 监控终端主要完成 系统公用 设备( 电器柜等) 、 变频驱动设备 、 7 支 电磁 阀和 1支 土壤含水量传感器 的测控任务 ； 监控计算机则通过 现场网络 ， 与 4 口井边、 微喷地块 中央以及中控室内 的测控终端进行互联 ， 实现远程测控 功能 ． 在喷灌现场 ， 1 号井 配置独立 的恒压变频供 水 系统 ， 而 2 号 、 3 号 、 4 号井 则 配 置 1 拖 3 的恒 压 变 频 供水系统 ， 两个系统 的恒压变频控制设备集 中布置 在中心控制室内 ． 每 口井 的现场都布置有远程测控 终端 ， 由井下水位传感器和管道流量传感器组成 ， 从 而实现对水源 的监控和计量 ． 1号井水源支持 的微喷灌地块， 共配置 20 个喷 灌支管电磁阀和 1支土壤含水量传感器 ． 其 中， 该地 块中央布置的 1套远程测控终端 ， 控制周围 13 个 电 磁阀工作 ； 另外 的 7 个 电磁 阀和 1 支土壤 含水量传 感器直接连人 中控室 内的测控终端 ， 从 而完成远程 作者简介 ： 章 回( 1977一 ) ， 男 ， 江苏南京人 ， 硕士研究 生， 从事 水文、 水 环境 自动监控系统研究 ． ·4 8· 维普资讯 http://www.cqvip.com

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