集散型智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)的設計與實現(xiàn).pdf

1、隨著我國農村經濟的發(fā)展，就業(yè)越來越多樣化，農民工進城務工已不再是個別現(xiàn)象，隨之而產生的農田集約化、合作化、大面積種植也就成為可能，研制適合于大面積的、便于統(tǒng)一管理的集散型智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)成為當務之急。在國外，城市綠地的集散型控制系統(tǒng)已有成功應用，但至今尚未有應用于農田的相關報道。在國內，雖然也引進了部分自動化灌溉控制系統(tǒng)，但效果均不太理想，大部分被閑置，未能充分發(fā)揮其應有作用。真正運行的集散型控制系統(tǒng)更是沒有應用于農業(yè)的先例。因此，

2、由山東省農業(yè)廳農業(yè)開發(fā)辦公室于2002年批準下達了項目計劃，由山東水利職業(yè)學院承擔，進行該項目研究。研制適合我國國情的、性能可靠又成本低廉的集散型節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)，美化生存環(huán)境，保護生命之源，對于我們這個經濟處于高速發(fā)展而水資源又相對短缺的發(fā)展中國家來說，無疑具有極大的經濟和社會意義。 本項目采用工業(yè)中成熟的DCS(集散控制系統(tǒng))體系結構，建立中央集中控制系統(tǒng)一個，控制子站若干個，中央主站配置自動氣象采集系統(tǒng)一套，對當地的降雨、

3、蒸發(fā)等氣象指標進行自動觀測，并根據綠化作物的需求情況自動進行科學決策，決定是否執(zhí)行灌溉過程。各子站則負責將本站的作物、土壤等信息傳送到主站，同時共享氣象站的各種氣象資料，并接受來自主站的控制命令，完成本站內水泵電機、電磁閥等設備的啟、停操作。 主要研究內容包括以下幾個方面：小型自動氣象站的建立，為系統(tǒng)決策提供依據；控制子站的建立，形成相對獨立的控制單元；中央控制主站的建立，用以協(xié)調各子站的運行；通訊網絡的建立，完成氣象站、控制子

4、站、中央主站的信息傳輸；專家決策系統(tǒng)軟件的設計，實現(xiàn)系統(tǒng)的全自動智能控制。 開發(fā)的集散型智能節(jié)水灌溉控制系統(tǒng)具有以下特點：系統(tǒng)可全自動完成灌溉控制過程，無需人為干預；可通過網絡進行遠程應急控制與監(jiān)視，擴大控制范圍：控制方式靈活多樣，以適應不同用戶的需求；通用性強，經濟性好。 本項目對集散型農田、綠地灌溉控制系統(tǒng)進行了全方位的研究，并將其應用于實踐，取得了豐碩的成果。系統(tǒng)即可根據土壤、氣象資料實現(xiàn)全自動控制，還設置了包括遠

5、程網絡遙控在內多種應急人工控制方式，真正實現(xiàn)了全天候、全地域的自動化運行及監(jiān)控，將穩(wěn)定、可靠工業(yè)控制方法引入農田控制，實現(xiàn)了為作物生產提供良好的“水、肥、氣、熱”環(huán)境的目標，做到了既增產增收，又節(jié)約水電及人力開支，是今后農業(yè)發(fā)展的必然方向。 隨著經濟的發(fā)展，國家對“三農”的投入不斷加大，更多農民工走向城市，農田的管理必將走上大規(guī)模生產的道路，對智能型灌溉控制系統(tǒng)的要求越來越高，我們開發(fā)的集散型智能灌溉控制系統(tǒng)必將具有良好的推廣應