智能滴灌系統

據悉，智能滴灌系統實用性強，灌溉定時定量，適用范圍廣，功能強大，操作簡單，可廣泛應用于糧食、蔬菜、花卉、果樹、大棚等灌溉管理。

一、系統組成
浙江托普物聯網研制的智能滴灌系統由首部樞紐、管路和滴頭組成。
1．首部樞紐：包括水泵(及動力機)、施肥罐、過濾器、控制與測量儀表等。其作用是 抽水、施肥、過濾，以一定的壓力將一定數量的水送入干管。
2．管路：包括干管、支管、毛管以及必要的調節設備(如壓力表、閘閥、流量調節器 等)。其作用是將加壓水均勻地輸送到滴頭。
3．滴頭：其作用是使水流經過微小的孔道，形成能量損失，減小其壓力，使它以點滴的方式滴入土壤中。滴頭通常放在土壤表面，亦可以淺埋保護。
二、系統功能
浙江托普物聯網包括現代溫室和普通溫室兩種類型,系統主要實現以下功能。
(1)人工干預灌溉功能:根據用戶設定的不同作物多個閥門的灌溉參數,可實現一次性多個閥門的自動灌溉控制。
(2)定時定量灌溉功能:根據用戶設定的不同作物多個閥門的灌溉參數,系統可實現一個月內多個閥門的自動灌溉控制。
(3)條件控制灌溉功能:利用土壤水勢傳感器監測土壤的含水量,實現多個閥門的全自動灌溉控制。
(4)過濾器反沖洗功能:當自沖洗過濾器兩端的壓差達到設定壓力時,計算機可自動控制過濾器逐一進行沖洗。
(5)多種控制方式的穿插和記憶保存功能:控制方式的優先級別順序為過濾器反沖洗>人工干預>定時定量=條件控制。
(6)灌溉信息的統計、查詢、打印功能。
(7)溫室內外環境因子的實時監測功能。
(8)系統運行狀態的動態顯示功能。
(9)系統傳感器的通斷選擇及校正功能。
(10)系統的報警及安全保護功能。
(11)田間電磁閥的任意分組功能。
(12)水泵恒壓變頻控制功能。
三、工作原理
1 灌溉控制
灌溉分為人工干預、定時定量、條件控制3種灌溉控制方式,不論哪一種控制方式,當達到灌溉開始條件時,先打開田間閥和主控閥,然后啟動水泵,開始進行灌溉。當一組閥門灌溉結束時,先打開下一組閥門,再關閉正在灌溉的閥門(水泵一直處于運行狀態)。當所有需要灌溉的田間閥灌溉完畢,先關閉水泵,再關閉主控閥和田間閥,這樣,一個灌溉過程結束。
2 營養控制
營養液控制方式也分為人工干預、定時定量、條件控制三種。當進行營養液時,計算機系統根據選定的配方和已設定好的營養液PH、EC值,利用文丘里注肥器進行水肥混合,同時在線實時監測混合營養液的PH、EC值,根據PH、EC設定值與檢測值之間的偏差來調整混肥閥的注肥頻率,在短時間內使營養液的檢測值和設定值之差達到允許的范圍內。當一組田間閥門結束時,先打開下一組閥門,再關閉正在運行的閥門。當所有需要的田間閥完畢,先關閉泵和水泵,再關閉正在運行的所有閥門,結束控制。
3 過濾器自動反沖洗控制
過濾器反沖洗有2種控制方式,一種為自動控制,一種為計算機手動控制。自動控制是利用差壓開關監測過濾器進、出口兩端差壓,當過濾器由于堵塞,兩端差壓達到設定值時,立即中斷當前的工作,對過濾器組依次進行反沖洗,沖洗時長可任意設定,沖洗完畢,恢復系統原來的運行狀態。過濾器反沖洗手動控制是當認為過濾器需要反沖洗時,通過啟動反沖洗程序界面上的啟動鍵,隨時可進行過濾器的反沖洗,沖洗方式與自動控制相同。
4 優先權控制
根據不同控制的重要程度和緊急程度,系統控制的優先權級別劃分為3級。zui高級為過濾器反沖洗控制,即不論系統正在執行什么任務,只要接到過濾器反沖洗指令,立即中斷當前的工作,執行過濾器反沖洗控制,反沖洗完畢,恢復系統原運行狀態。次高級為人工干預灌溉控制,zui低級為定時定量和條件控制灌溉控制。任何高一級控制都可隨時中斷比它級別低的控制,并可逐級恢復中斷前系統的運行狀態。這樣,使系統的應用更加方便實用。
5 環境監測
為保證溫室內植物在適宜的環境下生長,提高作物的產量和品質。FICS-1型智能化控制系統可在線進行溫室內外的環境監測,主要監測因子有溫室內外的溫度、濕度、光照度、CO2濃度。根據不同作物生長所需的溫度、濕度、光照度、CO2濃度等,設置環境因子的上下限報警值。當達到設定值時,計算機控制系統會發出聲光報警,提醒用戶介入進行處理,這樣可以防止對作物造成傷害。
四、主要特點
(1)功能強大,操作簡便。擁有人工干預、定時定量、條件控制3種灌溉控制方式,用戶可根據實際情況選用。同時系統還擁有過濾器反沖洗、信息查詢、環境監測等多種功能;全中文界面,方便用戶使用。
(2)系統硬件配置高,性能穩定,價格低廉;系統控制硬件選用進口的PLC和觸摸屏、工控機和板卡,執行機構為進口的電磁閥、水泵,保證了系統的可靠性和穩定性。系統關鍵設備如自沖洗過濾器、文丘里注肥器、PH/EC監測儀實現了國產化,降低了系統造價,該系統價格比同類進口產品低40%左右。
(3)節水、節肥、省工、降低勞動強度,提高了自動化管理水平。
(4)系統規格齊全,產品系列化;擁有現代溫室滴灌智能控制系統、大規模日光溫室滴灌智能控制系統,系統的控制流量為10~50 M3/H,用戶可根據實際需要選用。