灌溉用水管理测控设备生产及软件开发

1　主要内容高扬程提水灌区灌溉用水管理信息系统灌溉渠系水流模拟仿真系统渠道闸门太阳能自动控制系统低功耗大容量自记式水位计2　创新点灌溉系统自定义续接搭建灌溉系统可视化搭建微功耗自动记录设备太阳能驱动的自控闸门渠系水流模拟仿真依靠公共通讯网可实现闸门远程测控3     

测控一体化闸门在灌区的研究与应用

为了有效管理并控制灌溉用水量,中华人民共和国从第"十三五"开始,制定了一系列政策和措施对灌溉用水从水源地开始直至末级受水单元建立精准量水体系及监管措施。研发一款集水位流量数据采集、闸门远程自动化控制、太阳能驱动、无线通讯等功能齐全的智能测控一体化闸门装置,并在灌区量测水项目中进行了实地应用。结果表明,测控一体化闸门监控系统通过平台进行远程自动灌溉控制和调节,用自学习的PID控制机制实现动态调水,提高了输配水的控制精度和时效,解决了渠道末端控制问题。既能提高工作效率,降低工作强度,又能为节约灌溉用水,优化配水调度提供强有力的信息支撑。     

基于互联网+的智慧灌溉系统设计研究

以农田智慧灌溉系统为研究对象,针对目前现有灌溉系统中出现的不足,设计了一种基于"互联网+"的智慧灌溉系统。智慧灌溉系统通过对农田土壤湿度信息进行采集,借助无线网络传感技术,将采集到的数据信息通过数据传输模块发送至远程监控中心,远程监控中心服务器按照设定的通信方式建立各模块之间的通信协议,并与移动终端建立联系。节点性能试验和系统性能试验表明:智慧灌溉系统可有效建立通信网络,并对区域内进行灌溉智慧控制,使现阶段的农田灌溉方式得到改善。     

改进人工蜂群算法在平板闸门控流中的应用

我国灌区的渠道灌溉大都使用平板闸门,灌溉过程中,由于平板闸门的控水不够精确,导致灌溉用水利用率不高,经常出现放水过多或过少的现象。渠道灌溉系统中,最重要的一环就是流量控制,若流量大小已知,便可根据时间计算水量。为了能够更加精确地控制流量,减少水资源的浪费,通过采用改进的人工蜂群算法对控制闸门流量的过程进行优化,根据用户给定的流量计算出闸门开度的适当大小,以使得实际流量与给定流量的差值降到最低。通过建立模型,计算仿真,并对结果进行分析后,改进的人工蜂群算法满足控制所需精度和速度,实现了精确控制水流量,达到节约用水的目的。     

智慧农业灌溉系统的设计与实现

为了改进农业灌溉系统的硬件配置、网络速度及实现客户端功能的多样化,达到实时远程监测与管理的目的,设计了一套基于物联网的智慧农业灌溉系统.该系统根据收集到的土壤温湿度、pH值等农场环境参数,然后与预定值进行比较,从而做出相应的动作,通过4G通信模块将数据传输到云端,远程监测控制端设计了APP,制作农场生产环境和灌溉的可视...     

基于物联网和云架构的渠灌闸门智能控制系统

为了实现农田明渠灌溉的精准化控制,设计了一种基于物联网和云架构的渠灌闸门远程智能控制系统,系统由一体化旋转式闸门、本地控制软件、远程终端访问系统和云端中间件组成。闸门采用旋转式阀芯结构设计,降低闸门启闭时的驱动能耗;基于ARM开发了嵌入式控制系统,实现水闸运行的本地控制和状态数据采集;集成了无线通讯模块和光伏电源系统,解决传统水闸野外安装布线繁琐和供电困难问题;通过在阿里云服务器建立数据中心,部署中间件,实现水闸远程数据传送与控制指令传达;建立了基于水位、流量双反馈的闸门开度云控模型,实现水闸群智能运行;根据旋转式闸门启闭阶段角速度变化规律,提出了水闸运行异常报警方法;开发了B/S版和APP版的远程终端访问系统,实现了灌区数据大屏、闸群远程控制和智能调度,适用于农田灌溉中小型渠道输水、配水的精准化控制。     

全渠道控制系统在中卫南山台子扬水灌区的应用

针对中卫南山台子扬水灌区缺乏调水控水和测量水设施,水资源利用率和灌溉保证率低等问题,应用测控一体化闸门和全渠道控制系统(Total Channel Control,TCC)作为其推广现代化灌溉系统的硬件及软件基础.TCC 3次试运行结果表明,系统控制的测控一体化闸门可以在短时间内响应南山台子扬水干渠渠系流量动态变化,自...     

大型灌区渠道闸门一体化测控系统

基于自动化控制、网络通信和测量等技术,设计并研发了能够实现信息采集-处理-决策-信息反馈-监控-共享一体化的灌区闸门测控设备,并在甘肃省景电灌区进行了应用和验证.结果表明:渠道闸门一体化测控系统实现了灌区流量数据自动监测、收集和计算分析,提高了计量精度;能够对数据进行存储、查询与展示,实现了数据的共享,形成了灌区水资源管理数据库;实现了渠道流量远程自动控制与调节,提高了管理水平和管理效率;实现了智能手机远程操作,提高了办公效率.灌区闸门测控一体化测控系统的实施减少了灌区现场维护的次数,降低了设备运行成本,极大地提高了灌区水资源管理效率.研究成果可为中国大型灌区水资源科学管理提供有力的技术支撑,对闸门量水测流技术进步进行了有益的探索.     

全渠道一体化测控闸门在昌马南干渠灌区的应用

为了提高农业灌溉水利用率,实现灌区全渠道测控一体化闸门的联动与作物精量灌溉,疏勒河昌马南干渠灌区于2012年陆续引进澳大利亚潞碧垦公司全渠道测控一体化控制系统63套,该系统利用反馈与前馈联合控制技术,集流量测量与上下游水位、闸门为一体精确控制渠道内输水效率,使水位波动降至最低,确保所有农田灌溉供水的稳定。     

智能灌溉系统的设计

随着时代的发展,中国的农业领域不断扩张。目前已经成为农业第一大国,而人工操作已经不能满足目前的工作需要,所以智能灌溉系统的出现,能更好地解决劳动生产力等问题,此次设计的智能灌溉系统由四部分组成:核心控制模块、外部传感器模块、开关控制模块、显示模块。此系统不仅可以实时监测土地湿度,还可以控制水泵自动开关实现自动浇灌功能。     

田间闸管灌溉技术

田间闸管灌溉系统由移动软管道和管道上配置的多个供水闸门组成,闸门间距及规格可根据田间沟(畦)间距(宽度)及所需流量确定。该系统用于替代毛渠完成田间输配水过程,并通过调节闸门开度控制进入沟(畦)的流量。     

基于先进通信技术的农田灌溉系统研究

针对传统灌溉方式浪费水资源的问题,基于电力线设计了自动灌溉系统,由一个主模块和N个从模块构成,以单片机为控制中心。系统通过电力线进行通信和远程控制,采用灰色预测模糊PID控制算法控制灌溉系统的需水量。为验证该系统的性能,对系统进行了灌溉试验。试验结果表明:系统可以完成灌溉系统数据的稳定传输,能够稳定控制灌溉过程的水流量,且灌溉系统运行稳定,工作性能良好。     

寒地水稻智能化循环节水灌溉系统的设计

针对黑龙江地区水稻生长和灌溉情况,设计开发一个智能化循环节水灌溉系统。该系统主要由短消息通讯模块、工控机组态控制模块、PLC、数据采集模块、智能循环节水灌溉模块和地下水增温模块组成。实践证明,该系统具有节约用水、提高产量等优点。     

基于GSM的农业灌溉远程监控系统的研究

四川东部地区农村的农业灌溉系统大多数建于偏远地区,不利于对系统进行管理和维护。为实现对农业系统的有效控制,提高使用和维护效率,设计了一套对农田灌溉进行远程控制的系统。系统利用GSM模块实现上位机和终端控制器之间的远程数据实时通信,从而实现对农业系统的远程监控、工作状态查询和防盗报警等功能。实践表明,该系统具有操作简单、工作可靠、抗干扰能力强及扩展性好等优点,具有良好的应用前景。     

明渠平板闸门过闸流量特性研究

为研究中小型矩形渠道平板闸门自由出流状态下的流量特性,利用渠道水力学测试平台,对渠道平板闸门过水性能进行试验研究.通过测试闸门开度、上游水位、流量,利用Garbrecht公式、杜屿公式、武汉水利学院公式对过闸流量进行计算,并与实测流量等数据进行对比,结果发现三者偏差均较大.为进一步提高过闸流量计算精度,采用最小二乘法原理对实测流量系数μ0与闸门相对开度e/H0进行二次多项式拟合,获得了新的流量系数计算公式;比较分析该公式的计算结果与Garbrecht公式、杜屿公式、武汉水利学院公式,发现该公式的相对误差最大值、平均相对误差都减少了16.49％、17.23％以上,变差系数也位于一个较小值,且在标准的允许范围内.研究结果表明,对该类型的平板闸门,本文拟合的二次多项式公式精度更高,适用性更好,能够满足灌区量测精度要求.     

面向灌区调水工程的远程自动计量闸门研究

设计了一种基于远程无线通信技术的灌区动态调水系统,由安装于各级渠道上的自动计量闸门集群和运行于调度中心的远程调水控制系统组成。利用明渠测流理论和传感测量技术,实现了闸门的计量功能;对称双轮双向卷拉驱动机构和中空蜂窝闸板结构设计,提高了闸门启闭运动的可靠性和闸门运行能效;开发了基于ARM的闸门终端控制器,实现了闸门终端的智能控制和无线远程通讯,多种闸门工作模式可满足不同的应用需求;设计了太阳能供电与电源管理系统,解决了闸门野外工作的供电问题;开发了远程动态调水控制的应用软件包,实现了对闸门的远程监控与联动调水。实验表明,闸门终端环境适应性强,性能稳定,动态水位误差小于5 mm,闸门定位误差小于1 mm,自由流的测流误差小于4.6%,淹没流测流误差小于8.3%,可满足各类自动调水工程应用。     

基于TCC控制模式节水自动化灌溉体系应用

为提高灌溉水利用率,实现节水灌溉自动化,利用网关将田间温湿度传感器采集的土壤含水率信息通过Zig Bee无线网络传送给控制中心,控制中心处理信息并发送指令,实现了水资源管理的远程监控管理。整个体系采用TCC控制模式下的一体化测控闸门与自动化灌溉系统相耦合并结合监控系统,利用反馈和前馈控制循环技术,精确实现一体化闸门的联合调度,做到了给作物按时、按需、按量灌溉,实现了精准化,减少了深层渗漏损失,节约了水资源。     

基于物联网Android平台的远程智能节水灌溉系统

针对农业灌溉中的水资源浪费问题和灌溉远程控制问题,对物联网相关技术进行研究,设计了基于物联网Android平台的农业远程智能节水灌溉系统,实现了对多传感器节点(空气温湿度、光照、土壤湿度、电磁阀、变频器等)远程采集和控制,以及对多个控制器节点的远程监测与控制。系统不受时间地域限制,用户可以通过Android移动终端实现对智能节水灌溉系统的监测和控制。系统采用CC2 5 3 0作为无线传感器芯片、OK6 4 1 0作为控制器节点芯片。实测结果验证了该设计的可行性和有效性,可为远程智能节水灌溉提供平台支持,能够满足农业节水灌溉的需要。     

在线测控苦咸水安全混灌装置及其应用

针对环渤海低平原区淡水资源短缺,浅层地下苦咸水资源相对丰富,易开采的现状,开发了一种在线测控苦咸水矿化度的安全混灌装置。该装置与国内现有混灌设备技术相比,具有测量迅速便捷,精度适中,可在线测控,连续供水灌溉,易操作,造价低,便于推广和应用等优点。可与低压管道输水灌溉系统等灌溉系统进行集成配套,实现苦咸水的安全灌溉利用。     

GPRS技术在闸门远程监控系统中的应用

针对目前雪野水库闸门控制仍然采用现场人工操作的问题,提出了一种基于GPRS和PLC的闸门远程监控系统设计方案。首先概述了系统中应用到的一些先进技术,然后介绍了系统的总体结构及工作原理。该系统采用GPRS技术实现了现地控制层设备与中央控制层设备之间的无线网络连接,为水库闸门的远程监控提供了一种新的技术手段。