节水灌溉系统简析

1、简易型、单机型；例如，可实现简单的定时、定量或通过含水量测定值实
现闭环灌溉控制； 2、网络型，利用网络技术、无线通讯技术，实现园中局域 网内或广域网的自 动灌溉控制；远程控制终端：电脑、手机短信或APP、平板等； 3、智能型，主要体现在应用软件端，通过对大量数据进行信息融合，得出合 理的最佳节水灌溉模型，从而自动完成灌溉过程；大数据：灌溉区多点多 层土壤 含水量的值、作物蒸腾量、不同作物不同生长期内需水量专家数据 支撑。
首部装置：主要作用为从水源取水，并对水进行加压、水质处理、肥料注入和控 制系统。一般包括动力设备、水泵、过滤器、比例施肥器、泄压阀、逆止阀、水 表、压力表以及控制设备，如自动灌溉控制器、恒压变频控制装置等。 系统连接顺序：水源—水泵—电磁阀—管道—喷头，其中水泵、电磁阀与管道 通过线路与控制设备连接。
三、技术运用 智能灌溉系统关键技术： （1）感知层——信息采集； （2）传输层——通讯技术； （3）应用层——信息融合，专家决策。 感知层：主要采集各层土壤的含水量信息以及作物蒸腾量；
传输层：有线传输和无线传输两种方式，WiFi、zigbee、GPRS、3G等；
应用层：采用C/S、B/S架构进行开发，具备数据分析、存储及智能决策功能。 其他技术：太阳能供电； 系统低功耗运行； 技术壁垒：（1）土壤含水量精度、不同地块作物分层测量标准； （2）作物蒸腾量的测量； （3）不同作物及不同生长期内需水量模型的建立。
水资源短缺将有可能超过耕地减少，成为我国农业持续发展的最大障碍 农业节水包括工程节水、农艺节水、生物节水和管理节水，其中管理节水 是保障 若采用智能化的节水技术和设备，到21世纪中期，我国的灌溉水利用率可 以提高到60-70%，由此节水潜力约600亿－1000亿立方米，相当于两条黄
河的流量，基本上能够保证远期灌溉的需求
2、保证产品的可延续及扩展性；
3、制定合理的价格及维护体制
谢谢！
四、系统产品化分析
应用方向： 1、农业大田农业节水灌溉控制系统；
2、温室农业节水灌溉控制系统；园林绿化农业节水灌溉控制系统；
3、高尔夫球场农业节水灌溉控制系统； 4、园林绿化农业节水灌溉控制系统； 5、高速公路绿化带农业节水灌溉控制系统 ……………………………………….. 客户方向：1、示范型；2、实用型；3、特殊要求型
均匀而缓慢地渗入作物根区地下土壤，借助毛管力作用 湿润土壤。
二、节水灌溉方式及系统基本架构
常用的灌溉方式：喷灌、滴灌
二、节水灌溉方式及系统基本架构 灌溉系统基本组成：
水源 工程
首部 装置
输配水 管道
喷头 滴键
河流、胡泊、 水库、井泉
取水、加压、处理、 注肥、控制
主干管、支管、竖管； 输送分配水源
作 物 生 理 信 息
蒸 腾 量
土 壤 湿 度 传 感 器
水 泵
电 磁 阀
四、系统产品化分析 控制器—物联网系统扩展
大田自动化灌溉系统
监控中心
大田墒情采集系统
水表
滴灌
喷灌
园 区 视 频 监 控 系 统 自 动 化 检 疫 检 测 设 备
远程墒情采集站
养殖场
百度文库温室
环 境 信 息 采 集
猪 舍 自 动 化 设 备
三、技术运用
（3）基于网络（局域网、广域网、3G）的远程节水灌溉自动化系统； 系统一般都将高效节水灌溉技术、传感器技术、无线通信网络技术、精准施肥技术以 及远程管理技术等先进技术结合在一起，根据实际需求，系统采c/s、b/s或两者相结 合的架构，设主从站，从站负责信息的采集与指令的执行，主站主要在中控服务器上 进行软件的开发，并通过网络方式与从站建立联系，实现采集数据的存储、分析，指 令的下达。 用途：农业示范园区、科研院所、合作社、农田以及大型农场等种植规模较大的场合。
的区 别，也可以分为固定式和移动式。
滴灌：将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道（滴灌带）
灌 溉 方 式
滴头，以滴水的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤。
微灌：通过低压管道系统，以小流量将水喷洒到土壤表面进行灌溉。 膜下灌：是一种在膜下面滴灌进行浇灌的技术。 渗灌：利用埋于地表下开有小孔的多孔管或微孔管道，使灌溉
三、技术运用
整体智能模型：精细化
需水数据采集
数据挖掘
网关设备传输
专家模型
信息融合 决策系统
网关设备传输
智能决策
执行设备状态
用户管理
注：不同作物不同生长期内的需水量不同；尽量为客户定制多种选择方案。
四、系统产品化分析
通过基本模型、技术分析，灌溉系统可从产品技术方向、应用方向、客户方 向进行设备研发、系统集成及方案设计。 产品技术方向：
四、系统产品化分析 农业园区：大田及温室
水泵
控制器 无线
监控中心 无线 有线 采集控制器 有线
信息采集
设备执行单元
土 壤 温 度 传 感 器
土 壤 湿 度 传 感 器
电 磁 阀
四、系统产品化分析 智能化模型结构：
数据汇总、分析
监控中心 无线
专家决策模型
信息采集
有线/无线
采集控制器
有线/无线
设备执行单元
在整个框架中，灌溉控制器是核心，由它来控制水泵的启停、电磁阀的开关。
二、节水灌溉方式及系统基本架构
1.水源 2．水泵 3.供水管 4.蓄水池 5.逆止阀 6.施肥开关 7. 灌水总开关 8.压力表 9. 主过滤器 10. 水表 11. 支管 12. 微喷头 13. 滴头 14. 毛管(滴灌带、渗灌管) 15.滴灌支管 16.尾部开关(电磁阀) 17.冲洗阀 18.肥料 罐 19.肥量调节阀 20.施肥器 21.干管
二、节水灌溉方式及系统基本架构
三、技术运用
1、灌溉控制系统： （1）具备定时功能的简易型灌溉控制器；
采用微处理器可编程控制技术（有的用定时器），
利用增压水泵、管道及喷头等设备，根据需要设置 程序，定时、定量给作物浇水。
一般用于阳台、居室内、庭院等规模较小的场合。
（2）具备信息采集功能（有线采集或无线采集）， 基于土壤水分进行自动灌溉： 采用微处理器（PLC、单片机）、传感器及无线透 传模块等进行系统开发，实现对环境参数的采集， 将采集的土壤水分数值与所设置的阈值进行对比， 判断是否应该打开电磁阀或水泵对作物进行浇水。
节水灌溉系统简析
时间：2015年7月1号
汇报提纲
一、背景介绍
二、节水灌溉方式及系统基本架构
三、技术运用
四、系统产品化分析
五、可扩展性及保障
一、背景介绍
水资源严重紧缺，人均水资源量接近严重紧缺警戒线（2200m3/1760m3）；
农业灌溉用水占总用水量的69%，农业灌水利用系数仅为0.47，浪费严重
三、技术运用 控制器功能：（可构建集墒情监测、用水调度、灌溉控制于一体的系统） 采集墒情数据、控制执行设备、与控制中心通讯； 有多种灌溉方式，可定时、可根据土壤含水量阈值自动操作，可单独、可轮灌； 具有手动、自动两种控制方式，可根据需要实现自动灌溉、远程灌溉； 可接入远传水表及压力表，实现用水量与管道压力的实时监测。
环 境 信 息 采 集
温 室 执 行 设 备
自 动 化 灌 溉
五、可扩展性及保障
设备及系统具备性能： 1、具备集采设备及执行设备可扩展，实现组网，扩充输入输出路数； 2、可控制灌溉系统以外的其他设备，道路或公共场所灯光，大门、喷泉等。 4、从宏观角度上，可实现整个园区水资源的调度以及系统中所有子灌溉系 统的整体联调 5、远传水表、智能IC卡控制器—建立用水管理体系。 设备及系统保障： 1、保证系统的健壮性、稳定性；
一、背景介绍
我国农业面临生产方式、种植结构调整，规模化、现代化农业必将取代单 用户、小规模的小农生产方式。 现代化农业生产要求高效、智能的节水管理技术，要求节水技术控制范围
进一步扩大，控制精度进一步提高。
现代农业建设的需要，迫切需要高科技，高技术注入
二、节水灌溉方式及系统基本架构
喷灌：由管道将水送到位于田地中的喷头中喷出，有高压和低压