新疆滴灌自動化現(xiàn)狀

1、新疆滴灌自動化現(xiàn)實狀況孫麗娟新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第1頁滴灌自動化現(xiàn)實狀況新疆滴灌技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)實狀況 新疆滴灌技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷項目分析一二三四五滴灌自動化存在問題智能化軟件平臺建設(shè)六總結(jié)新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第2頁一、滴灌技術(shù)在中國 我國是一個農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)發(fā)展是我國一個重點發(fā)展對象。 我國處于亞熱帶地域，水資源短缺嚴重，這是制約農(nóng)業(yè)發(fā)展主要原因之一。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第3頁 農(nóng)業(yè)澆灌經(jīng)歷了一個由人工澆灌到人工滴灌過程，由傳統(tǒng)澆地上升到利用滴灌技術(shù)對作物根部進行澆灌技術(shù)過程。 傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)：人們農(nóng)業(yè)方式很有限，主要是經(jīng)過人工完成，生產(chǎn)過程需要消耗大量人力。 新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第4頁 按全國澆灌面積8億畝，當前有

2、效澆灌應(yīng)用百分比僅3%左右。 全國3000萬畝左右，主要是設(shè)施園藝、棉花等經(jīng)濟作物。我國澆灌現(xiàn)實狀況 新疆農(nóng)業(yè)高效節(jié)水澆灌面積達3770萬畝以上。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第5頁滴灌系統(tǒng)組成新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第6頁 滴灌與傳統(tǒng)澆灌技術(shù)相比，其優(yōu)點以下： （1）節(jié)水：能夠真正做到適時適量地控制灌水量、灌水時間和灌水周期，從而能提升作物產(chǎn)量和顯著提升水利用率，利用現(xiàn)有水澆灌更多作物。 以一口出水量80立方米/小時機井為為例：漫灌控制面積為300畝，年平均用水量為513立方米/畝，滴灌控制面積為508畝，年平均用水量為140立方米/畝，擴大澆灌面積40%以上，年節(jié)水373立方米/畝，節(jié)水率50%以上。新疆滴

3、灌自動化現(xiàn)狀第7頁 （2）節(jié)地： 使用滴灌，節(jié)約了渠、溝用地，對于以前因為地勢原因無法澆灌零星荒地，都可開發(fā)利用，可增加耕地面積13%以上。（3）節(jié)約勞力： 與漫灌相比，滴灌省去了平整土地，田間手工灌水、施肥等，降低了農(nóng)民勞動強度，節(jié)約了人員。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第8頁現(xiàn)實狀況一“非充分澆灌思想”沒有得到落實現(xiàn)實狀況四人均單位種植面積到達一定程度，勞動生產(chǎn)率和畝產(chǎn)量有待先進技術(shù)提升?，F(xiàn)實狀況三設(shè)備運轉(zhuǎn)效率和電能利用率有待提升。現(xiàn)實狀況二人為原因干擾澆灌制度嚴格執(zhí)行，灌水均勻度不能確?！，F(xiàn)實狀況五現(xiàn)有灌水模式制約水資源利用率深入提升。二、大田滴灌-現(xiàn)實狀況新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第9頁調(diào)查結(jié)果新疆滴灌自

4、動化現(xiàn)狀第10頁滴灌技術(shù)“非充分澆灌思想”沒有得到落實，過去溝灌甚至漫灌思想指導(dǎo)作物澆灌，堅持認為地面要淌水甚至形成地表徑流。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第11頁人為原因干擾澆灌制度嚴格執(zhí)行，灌水均勻度不能確保。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第12頁三、滴灌自控系統(tǒng)組成和結(jié)構(gòu)信息網(wǎng)絡(luò)拓撲圖新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第13頁Page 14信息管理方案系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第14頁（溫濕度采集器）（土壤濕度傳感器）（自主網(wǎng)絡(luò)）（土壤溫度傳感器）（首部控制器）（閥門控制器、電磁閥門）（自主網(wǎng)絡(luò)）（中央控制器） 系統(tǒng)裝置工作示意圖：自主網(wǎng)絡(luò) 裝置采取自組數(shù)傳電臺方式，經(jīng)過電腦對農(nóng)田作物實現(xiàn)澆灌過程自動化控制。 新疆滴灌自動化

5、現(xiàn)狀第15頁自動化控制澆灌經(jīng)過對土壤、作物、氣象等各種原因采集、分析后，由操作系統(tǒng)發(fā)送相關(guān)信息指令，對田間各類控制閥門進行控制，降低了人工分析決議不合理原因?qū)r(nóng)業(yè)澆灌影響。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第16頁節(jié)水澆灌系統(tǒng)通訊示意圖 第5組 第4組 第3組 第2組 第1組第2組第3組第4組第5組第1組開泵開泵成功開閥閥門打開檢測狀態(tài)打開成功輪灌模式新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第17頁新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第18頁滴灌自動化系統(tǒng)要到達目標1、恪守澆灌制度，到達水利學設(shè)計要求，確保澆灌均勻度。2、提升設(shè)備運轉(zhuǎn)效率和電機利用率。3、依據(jù)作物不一樣生育期需水規(guī)律合理分配灌水量。4、實現(xiàn)高頻澆灌，使有限水資源得到最合理分配。5、

6、減輕勞動強度，提升勞動生產(chǎn)率。新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第19頁水利信息化平臺已經(jīng)有職能山洪災(zāi)害預(yù)警系統(tǒng)水庫實時監(jiān)控系統(tǒng)灌區(qū)運行調(diào)度水量監(jiān)測系統(tǒng)高標準膜下滴灌全自動澆灌系統(tǒng)最嚴格水資源管理和農(nóng)作物適時適量精準澆灌新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第20頁四、滴灌自動化存在問題新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第21頁關(guān)鍵問題新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第22頁實踐中需要突破問題信號可靠傳輸問題新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第23頁田間澆灌控制站通訊方案有線網(wǎng)絡(luò)GSM公網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)433MHz無線專網(wǎng)2.4G無線專網(wǎng)優(yōu)點：1、通訊速度快2、通訊非常穩(wěn)定3、不受地形影響4、無運行通訊費5、適合局部面積澆灌控制6、使用高桿作物系統(tǒng)優(yōu)點：1、施工方便2、不需中繼站3、

7、擴展方便4、不受地形影響5、適合面積小人工手機控制優(yōu)點：1、施工較方便2、通訊速度較快3、無線繞射能力較強4、受樹木等障礙物影響較小5、適合大面積推廣使用6、無運行通訊費優(yōu)點：1、施工較方便2、通訊速度較快3、閥控器可實現(xiàn)路由4、無運行通訊費缺點：1、施工困難、2、線纜保護要求高2、成本隨距離而增加3、線路損壞易造成大量閥門控制RTU失控4、電纜損壞故障點較難查找5、系統(tǒng)擴展困難6、大范圍使用需建設(shè)中繼站缺點：1、通訊速度稍慢，操作有遲疑；2、GSM網(wǎng)沒有覆蓋地域無法使用3、有運行通訊費4、不受無委會管制5、受網(wǎng)絡(luò)提供方制約6、特殊時期通信管制將不能使用缺點：受地形改變影響點對點距離有限3、大

8、范圍使用需建設(shè)中繼站缺點：1、受地形改變影響2、無繞射能力3、樹木等障礙物影響大4、可能受其它無線電設(shè)備干擾5、受無委會管制6、點對點控制距離短7、大范圍使用需建設(shè)中繼站8、閥控器及中繼器需架設(shè)較高9、不宜大范圍使用通訊指標通訊速率1.29.6kbps開關(guān)閥速度小于10秒單段通訊總線電纜長度小于1.2km通訊速率9.6kbps開關(guān)閥速度小于35秒通訊距離無限通訊速率1.2kbps開關(guān)閥速度小于8秒點對點可視通訊距離800m/10mW/2m凈高通訊速率9.619.2kbps開關(guān)閥速度小于15秒點對點可視通訊距離800m/50mW/2m凈高滴灌自動化田間通訊方案選擇新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第24頁實踐中需要突破問題野外能源提供問題新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第25頁 現(xiàn)有供電方案選擇： 電磁閥供電有三種：線路供電、太陽能供電和電池供電。線路供電適合于交直流供電電磁閥，電池供電適合于脈沖控制電磁閥。太陽能能夠作為各種電磁閥電源，但一套完整太陽能供電系統(tǒng)比較復(fù)雜，所以單閥采取太陽能供電不夠經(jīng)濟。線路供電電池供電太陽能供電新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第26頁實踐中需要突破問題電磁閥低水損、可靠開啟問題新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第27頁五、監(jiān)控中心和軟件平臺軟件設(shè)計新疆滴灌自動化現(xiàn)狀第28頁六、高效農(nóng)業(yè)信息化發(fā)展階段高效節(jié)水向高效用水轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)高效節(jié)水信息化建設(shè)總體上仍處于試