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联动式智能灌溉控制方法-2019智慧农业“种子工程”top50候选案例

发布时间:2019-12-2



所属单位

  北京优联时空科技有限公司

所属领域

  智能灌溉

案例简介

  联动式智能灌溉控制系统是一种新型的田间灌溉控制方法,其主要特点是把移动公网和LPWAN技术相融合,在满足数据传输实时性需求的基础上,最大限度的将运算方法和数据模型嵌入到现场设备中。现场设备根据所处位置或功能类别进行分组,设备之间通过无线或有线方式连接。主要控制设备包括:机井控制器、闸门控制器、过滤器、施肥机、阀门控制器、一体化电动球阀、土壤墒情传感器、小型气象站以及相关传感器等设备。

  联动式智能灌溉控制系统以水源点为起点,采用树型管道结构,水源点灌溉区域为最大的控制单元,一个阀门出水口为一个最小控制单元,根据水源点的供水能力划分最佳区域,并设定轮灌计划。在手动操作模式下,用户以水源点控制区域内的轮灌计划进行启动、停止或暂停。在自动操作模式下,系统根据土壤墒情数据、天气情况以及农作物模型等信息进行自动控制。出现异常情况自动报警。

  该灌溉系统由四个子系统组成:首部联动网关控制子系统、田间智能阀门控制子系统、土壤环境检测子系统和气象信息子系统。除此之外,作物生长模型作为独立外部子系统进行信息交互。

  (1)智能首部联动网关控制子系统用到的设备主要由联动控制网关、水泵、一体化闸门、阀门、过滤器、施肥机、流量计以及相关传感器组成。主要实现取水、过滤、加压、注肥、计量等功能。

  (2)田间智能阀门控制子系统中用到的设备主要有智能阀门控制器、电磁阀、一体化电动球阀、手持控制终端以及相关传感器等。

  (3)土壤环境检查子系统中用到的设备主要有土壤水分传感器、土壤含量检测传感器等组成,定期或不定期的测试作物生长环境中的水分和营养成分含量,作为灌溉和施肥决策的重要输入信息。

  (4)气象信息子系统主要硬件设备是农田小型气象站,另外还有光照度、蒸发量相关的传感器,以及相关的历史气象数据。将该类信息进行加工,作为灌溉决策的辅助输入信息。

该灌溉系统以首部联动网关控制设备为中心与公网进行通信,采集、控制、设备工作状态以及报警信息经过网关进行筛选,仅仅上报有用的信息。

入选理由

  该灌溉系统是一种联动式控制系统架构,各个子系统可以自成体系,独立运行。首部联动控制子系统主要应用在首部取水计量、过滤与注肥。目前首部计量设备广泛应用在新疆、内蒙、宁夏等地,覆盖面积超过300万亩。基本满足了按需取水、节约用水的需求,在省水省肥省人工上起到了很好的示范效应。接下来重点是田间节水系统的应用推广,可以大大减少农业投入成本,提高农业生产效率,帮助农民增加收入。对保护环境也有一定的促进作用。

联系方式

  13021034858(微信同步)010-66095089