Координация расходомеров со шкафами количественного контроля и регистраторы данных в сельскохозяйственном орошении

В процессе модернизации сельского хозяйства точное управление ирригационным звеном является основным подходом к достижению экономии воды, повышению эффективности, повышению качества и увеличению производства. Традиционное орошение опирается на ручной опыт для определения объема воды, что не только приводит к таким проблемам, как отходы водных ресурсов и неравномерное орошение, но и затрудняет удовлетворение потребностей крупномасштабного сельскохозяйственного производства. Комбинированное применение расходомеров, шкафов количественного контроля и регистратора данных позволило создать полнотехнологическую интеллектуальную ирригационную систему «мониторинг-контроль-запись», обеспечивающую надежное и эффективное техническое решение для сельскохозяйственного орошения.

1. Основные компоненты: три ключевых оборудования для точного управления поливом

Хотя расходомеры, шкафы количественного контроля и регистраторы данных имеют различное функциональное расположение, они образуют взаимодополняющие замкнутые петли в системе орошения. Совместимость производительности и совместная работа трех напрямую определяют точность управления поливом.

1,1 Расходомер: «Измерительная линейка» объема поливной воды

Как «глаза» оросительной системы, основная функция расходомера заключается в сборе мгновенных данных о потоке и совокупном потоке в трубопроводе в режиме реального времени, Обеспечение точной основы для последующего контроля. В сценариях сельскохозяйственного орошения устройства импульсного типа, такие как турбинные расходомеры и вихревые расходомеры, часто выбираются на основе таких параметров, как качество воды, давление и диаметр трубы. Эти устройства могут преобразовывать сигналы потока в электрические импульсные сигналы и точно реагировать на изменения объема оросительной воды в каждый момент. Например, при орошении полей турбинные расходомеры могут выдерживать небольшие примеси в поливной воде сельскохозяйственных угодий. Они генерируют импульсные сигналы посредством вращения лопастей, причем каждый импульс соответствует фиксированной единице объема воды, тем самым обеспечивая передачу данных о потоке в реальном времени.

1,2 Шкаф количественного управления: «Центральный мозг» процесса орошения

Шкаф количественного управления является ядром управления всей ирригационной системы, объединяющим ключевые компоненты, такие как приборы количественного управления, реле и контакторы, и отвечает за прием сигналов и выполнение логики управления. Его основная функция заключается в автоматическом расчете соответствующего количества импульсов расходомера на основе заданного объема орошения. После запуска водяного насоса и клапана он получает сигнал расходомера в режиме реального времени. Когда совокупный поток достигает установленного значения, он немедленно выдает сигнал переключателя, чтобы отключить питание водяного насоса и закрыть клапан. Между тем, шкаф управления также поддерживает ручное/автоматическое двухрежимное переключение. Фермеры могут напрямую управлять запуском и остановкой оборудования с помощью кнопок или устанавливать порог влажности для связи с датчиками почвы для более точного интеллектуального управления.

1,3 Регистратор данных: «концентратор памяти» данных орошения

Регистратор данных играет решающую роль в полном сохранении данных и отслеживании процесса орошения. Он может собирать и хранить в режиме реального времени мгновенный расход, совокупный расход расходомера, а также время запуска и остановки водяного насоса и рабочее состояние шкафа управления и другие основные данные. Современные рекордеры в основном поддерживают двойные функции локального хранения и удаленной передачи. Они могут не только хранить данные в течение нескольких месяцев через SD-карты, но и загружать данные на облачную платформу через модули 4G. Фермеры могут просматривать исторические записи орошения и кривые работы оборудования через приложения для мобильных телефонов. Некоторые высокопроизводительные устройства также имеют функции фильтрации данных. Принимая среднее значение нескольких коллекций данных, можно избежать помех сигнала для обеспечения точности данных.

2. Совместный процесс: управление полной цепочкой от настройки до завершения

Скоординированная работа трех следует стандартизированному процессу «предустановка-монитор-контроль-запись», с каждым шагом, имеющим четкие логические связи и техническую поддержку, чтобы гарантировать, что процесс орошения точно контролируется и данные отслеживаются.

2,1 Этап предустановки параметров: фермеры, основываясь на фактических потребностях, таких как тип культуры и условия влажности почвы, удаленно устанавливают общий объем одного орошения (количественное значение) и режим работы (автоматический/ручной) с помощью кнопок на шкафу количественного управления или APP. Если выбран автоматический режим, верхний и нижний пределы влажности почвы также нужно устанавливать одновременно. Шкаф управления автоматически свяжет данные датчика почвы.

2,2 Этап запуска и мониторинга: после запуска системы шкаф количественного управления немедленно выдает сигнал для запуска водяного насоса и соленоидного клапана. Как только оросительная вода поступает в трубопровод, она приводит расходомер в действие. Расходомер преобразует поток в реальном времени в импульсные сигналы и непрерывно передает их в шкаф управления и регистратор данных. В этот момент регистратор начинает работать одновременно, собирая данные с расходомера и одновременно записывая время запуска водяного насоса и начальное значение расхода.

2,3 Этап удержания и отслеживания данных: после завершения орошения регистратор данных автоматически организует данные этого орошения, включая время начала, время остановки, фактический объем орошения, средний расход и т. Д., Чтобы сформировать полную запись орошения. Эти данные хранятся и копируются локально, с одной стороны, и загружаются на облачную платформу, с другой. Фермеры могут просматривать их в любое время и использовать их для анализа структуры ирригационных потребностей различных культур.

3. Практическая ценность: многомерные улучшения от сохранения водных ресурсов до повышения эффективности

3,1 Точный этап управления: Шкаф управления аккумулирует номер ИМПа ульс счетчика-расходомера в реальное временя. Когда значение достигает числа импульсов, соответствующего заданному количественному значению, немедленно срабатывает логика управления: во-первых, питание электромагнитного клапана отключается, чтобы закрыть водный путь. После короткого интервала питание водяного насоса отключается, чтобы избежать удара гидроудара. В то же время на регистратор данных отправляется сигнал «орошение завершено». Если он находится в автоматическом режиме, шкаф управления синхронно сравнит данные с датчика влажности почвы. Если влажность достигла верхнего предела, она сразу остановится. Если он не достиг верхнего предела, оставшийся объем орошения будет пересчитан, и операция будет продолжена.

Это комбинированное решение продемонстрировало замечательную экономическую и экологическую ценность в практике применения сельскохозяйственных угодий и садов во многих местах. Что касается использования водных ресурсов, точный количественный контроль может значительно сократить потери водных ресурсов, вызванные традиционным орошением при наводнении. С точки зрения затрат на рабочую силу, автоматизированная работа значительно увеличила управляемую площадь на домохозяйство и значительно сократила расходы на полевую инспекцию и эксплуатацию.

Например, в сценарии орошения садов фермеры могут предварительно установить квоты на орошение для различных фруктовых деревьев через приложение. Система может точно контролировать количество полива для каждого ряда фруктовых деревьев. В сочетании с историческими данными регистратора данных он может анализировать модели спроса на воду фруктовых деревьев в разные сезоны, обеспечивая «индивидуальное» точное орошение. В простых сценариях поля, шкаф управления может приспособиться к изменениям давления трубопроводов в различных местностях. Расходомер компенсирует в реальном временя для ошибки подачи причиненной зыбкост давления, обеспечивающ что отклонение тома полива в му проконтролировано не позднее 5%.

Заключение: Совместное применение расходомеров, шкафов количественного контроля и регистратора данных привело к преобразованию сельскохозяйственного орошения из «эмпирического суждения» в «управляемое данными». С развитием технологии Интернета вещей (iot) эти три системы будут дополнительно интегрироваться с датчиками почвы, метеорологическими станциями и другими устройствами для создания более комплексной экосистемы интеллектуального орошения, обеспечивая надежную техническую поддержку для сохранения воды, повышения эффективности и высококачественного развития в сельском хозяйстве.