河南农业物联网水肥一体化
发布于:2016-08-10 10:47  浏览:  作者:农业物联网



项目区实拍

彩虹一般的农业大田喷灌

河南省土壤肥料站王俊忠站长、河南省水利厅专家、河南农业大学教授考察

水肥一体化-蓄水池

水肥一体化-大流量喷头

新型大流量大喷头水肥一体化示意图
大流量大间距喷灌水肥一体化系统由水源(蓄水池)、施肥池、水泵、主管、支管、竖管及喷头组成,其中主管、支管埋于地下,竖管及喷头为移动式,可轮换使用。
1基础设施部分
1.1该系统有如下特点:
(1)喷头设计独特,竖管可调换。喷头采用Y型对称式设计,旋转靠侧向出水口水流反作用力驱动。竖管受力平衡而稳定,除PVC竖管外不需要另加支撑设备。还可根据作物高低更换竖管的长度;
(2) 喷头布设间距较宽。在灌溉首部水泵提供足够水压和流量的前提下,单个喷头覆盖半径达25-30米,田间布设时喷头间距可30-50米。可满足大型农机田间作业不受影响,且大大降低管道安装工作量;
(3) 喷头流量大,灌溉效率高。喷头出口8mm以上,不需要过滤装置。单个喷头出水量每小时达15-20m3,一个灌溉单元一般40-60分钟完成。整个园区每天可灌溉100亩以上。
(4) 喷灌效果好。喷灌水滴在地面落地均匀,水滴大小在一般农作物接受范围,不会对作物产生伤害。
(5) 使用寿命长。喷头设计简洁实用,材料主体为不锈钢,无易损小部件,因此坚固耐用,使用寿命可达20年以上。管道管件均采用耐压1.0MPa以上的PVC或PE材料,强度大,寿命可达10年以上。
(6) 施肥系统操作方便。蓄水池旁另建施肥池,可将常规肥料快速溶解并进入管道系统,达到喷灌水肥一体化的效果。
(7) 整个系统操作方便。系统灌水单元设计合理,采用地埋式阀门控制,操作方便高效。还可与自动化控制系统相结合。
本喷灌水肥一体化系统适用于小麦玉米等各种大田作物、蔬菜、果树、茶园及园林育苗基地等,在灌水施肥的同时,还可净化空气,时常出现一道奇异的彩虹景观。
1.2大流量间距喷灌系统设计与组各部分的要求
(本系统设计以灌溉100-400亩连片地块为例)
水肥一体化喷灌溉系统一般由水源工程、首部枢纽、田间管网组成。水源可以是井水、池塘或江河湖泊水,但水质必须符合灌溉水质的要求。首部枢纽包括动力机械、水泵、施肥(药)装置、控制量测和保护装置组成。其作用是从水源取水加压,同时加入肥料(农药),按时、按量输送进入管网,担负着整个系统的驱动、量测和调控任务,是全系统的水、肥、压力、安全等的控制调配中心。田间管网是指从水源到田间输水所需的干管、主管、支管、毛管及所需的连接管件和控制调节设备。
(1)水源部分。如果是河流湖泊或足够大的塘坝,可直接作为水源在岸边建灌溉首部系统。如果是井水或渠水,须另建一48m3(4m×4m×3m)以上蓄水池,周围2-3口井向该蓄水池注水,或渠水流向蓄水池,保证蓄水池出水量每小时80m3以上。小型池塘需另有水源流向蓄水池,保证蓄水池出水量每小时80m3以上。蓄水池内设水位监测控制系统。
(2)首部枢纽部分
   主水泵。一般为离心泵,流量每小时80m3以上,扬程80m以上,口径4
施肥(药)池。在蓄水池旁边地面上并排建2个施肥池,1.5×1.5m×1.5m,一个工作池,一个同时溶解肥料,两池轮换工作。池中放一小型离心化工泵池内水循环加速溶解肥料。液肥经管道自流到主水泵进水处。施肥池内设液位仪,通过电池阀控制每次加肥量。
(3)管道部分。田间主管和支管均采用110PVC管,耐压0.8MPa以上,开沟1米埋入土中。一般一个支管带5-6个喷头。
(4)竖管及喷头部分。竖管采用63PVC管,耐压1.2MPa以上,高度0.5m-2.5m。喷头采用对称式大流量喷头。

2物联网系统部分

系统包括水泵控制单元、智能施肥单元、墒情监测单元、灌区控制单元、PC端软件、微信端软件;每部分可以并行扩展。

2.1系统功能介绍

2.1.1软件系统


物联网水肥一体化云灌溉软件

物联网水肥一体化云灌溉监控中心

物联网水肥一体化云灌溉终端
软件系统由微信管理平台和PC端管理平台组成,通过平台可对灌区墒情、用水量、设备运行状态进行实时监测,还可远程进行灌溉、定量施肥。

2.1.2水泵控制单元

水泵控制单元包含远程控制模块和现场控制模块两部分,用户可远程通过手机、电脑开启水泵设备,还可通过现场控制柜手动开启水泵设备。

2.1.3智能施肥单元

智能施肥单元包括定量施肥模块、普通施肥模块、肥料罐(池)液位监测模块、管网压力监测模块、主管道流量监测模块。
施肥时用户可以远程通过手机、电脑设置每次施肥的施肥量,当施肥量达到预设值之后,系统自动停止施肥。
管网压力监测模块根据监测的管网压力数据,及时关闭水泵设备或产生异常告警信息。
主管道流量监测模块可以对系统的用水量进行数据监测。

2.1.4墒情监测单元

通过部署墒情监测单元,及时对农田的土壤墒情数据进行监测分析,为用户的各种决策提供实时的数据支撑。

2.1.5灌区控制单元

通过部署灌区控制单元,用户远程通过手机、电脑即可完成灌溉操作。
 


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