CN105918074A - 一种基于物联网的农业灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于物联网的农业灌溉系统，包括：基于WEB控制的SCADA系统，所述基于WEB控制的SCADA系统连接有水泵变频控制系统、压力传感和土壤墒情检测系统、过滤及反冲洗系统、配水和水肥耦合控制系统、雨水收集检测系统。本发明通过无线传输设备联网，可以实现数十公里范围内多泵站无人值守泵站群控运行，大大降低小型泵站运行人工费用，让有限的运行费用更多的用于泵站设备改造、维修和维护，更有效提高泵站设备完好率和可用保证率。新建基于Web的SCADA远程控制系统，实现技术人员远程和移动终端控制所有关联的灌溉设施，并预留水利管理部门端口，便于主管部门协调控制和数据传输。

Description

一种基于物联网的农业灌溉系统
技术领域
本发明涉及农业或林业灌溉技术领域，具体为一种基于物联网的农业灌溉系统。
背景技术
总装机容量1000kW以下的小型泵站在农田水利、防洪排涝泵站中占有相当大的比例，采用传统的单机控制和集中控制方式，运行管理成本较高，尤其在装机容量100kW以下的农田灌溉和作物喷管工程中的群布式小型泵站，使用人工值守运行，运行人工费用占运行成本较大比例。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种基于物联网的农业灌溉系统，以解决上述背景技术中的问题。
本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于物联网的农业灌溉系统，包括：基于WEB控制的SCADA系统，所述基于WEB控制的SCADA系统连接有水泵变频控制系统、压力传感和土壤墒情检测系统、过滤及反冲洗系统、配水和水肥耦合控制系统、雨水收集检测系统。
所述基于WEB控制的SCADA系统包括基于WEB控制的SCADA控制模块，基于WEB控制的SCADA控制模块对输水管道进行整体控制、其通过变频控制器连接有输水管道上的水泵，在输水管道上水泵的下游设有止回阀，止回阀的下游依次设有砂石过滤器、叠片过滤单元，在叠片过滤单元下游的输水管道连接有输水干管、输水干管通过电磁控制阀连接有若干配水支管、每个配水支管连接有田间灌溉终端、电磁控制阀连接于基于WEB控制的SCADA控制模块。
所述止回阀与砂石过滤器之间设有压力传感器和压力表，压力传感器通过数据采集装置连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，数据采集装置还连接有变频控制器。
所述止回阀上设有流量监控装置，用于监控止回阀处流量情况。
所述叠片过滤单元与砂石过滤器、输水干管之间各设有压力传感器和压力表，压力传感器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，砂石过滤器另通过砂石控制阀连接于压力传感器，叠片过滤单元通过单元控制阀连接于压力传感器。
所述田间灌溉终端通过田间灌溉控制器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块进行数据反馈。
有益效果：本发明通过无线传输设备联网，可以实现数十公里范围内多泵站无人值守泵站群控运行，大大降低小型泵站运行人工费用，让有限的运行费用更多的用于泵站设备改造、维修和维护，更有效提高泵站设备完好率和可用保证率。新建基于Web的SCADA远程控制系统，实现技术人员远程和移动终端控制所有关联的灌溉设施，并预留水利管理部门端口，便于主管部门协调控制和数据传输。
附图说明
图 1为本发明的原理示意图。
图 2为本发明的层级结构示意图。
图 3为本发明的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创作特征、工作流程、使用方法达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
如图 1 ～ 3所示，一种基于物联网的农业灌溉系统，包括：基于WEB控制的SCADA系统，所述基于WEB控制的SCADA系统连接有水泵变频控制系统、压力传感和土壤墒情检测系统、过滤及反冲洗系统、配水和水肥耦合控制系统、雨水收集检测系统。
所述基于WEB控制的SCADA系统包括基于WEB控制的SCADA控制模块，基于WEB控制的SCADA控制模块对输水管道进行整体控制、其通过变频控制器连接有输水管道上的水泵，在输水管道上水泵的下游设有止回阀，止回阀的下游依次设有砂石过滤器、叠片过滤单元，在叠片过滤单元下游的输水管道连接有输水干管、输水干管通过电磁控制阀连接有若干配水支管、每个配水支管连接有田间灌溉终端、电磁控制阀连接于基于WEB控制的SCADA控制模块。
所述止回阀与砂石过滤器之间设有压力传感器和压力表，压力传感器通过数据采集装置连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，数据采集装置还连接有变频控制器。
所述止回阀上设有流量监控装置，用于监控止回阀处流量情况。
所述叠片过滤单元与砂石过滤器、输水干管之间各设有压力传感器和压力表，压力传感器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，砂石过滤器另通过砂石控制阀连接于压力传感器，叠片过滤单元通过单元控制阀连接于压力传感器。
所述田间灌溉终端通过田间灌溉控制器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块进行数据反馈。
传统概念上，由于每个系统由于生产厂家不同，使用的控制系统和程序均不相同，系统设备无法共联成一个整体系统，造成使用不便，系统各自行事。SCADA可以利用通讯器连接各个系统，也可以自建程序进行控制。同时通过权限授权，利用网络即可实现远程控制、数据采集、远程诊断、并可利用SMS和邮件实施预警。
配水是指运用枢轴、喷灌或滴灌/微型喷雾等应用方式将输送水源来灌溉作物。通过防干运行、防电机故障或防电源违规，水泵控制还可以确保水流的稳定性。对灌区主管道进行电磁阀分区控制，远程控制给配水，减少泵压时间，供水只需要对单独片区的逐一灌溉，避免泵水多余浪费和满功运转的资源浪费。
采用智能化系统对泵送配水进行远程控制，只需要一个生产主管即可实现对全园区的配水控制，按照设定程序对过滤系统进行维护和保养，对所有的灌溉数据进行储存，便于水利部门的数据收集和园区生产资料系统化，有利于生产决策形成。利用系统控制实现远程供水和排水，有力地解决了生产灌溉人工的使用，和恶劣气象条件下的园区排水控制。
利用建成的河道、集水池、排水沟，并对其进行相应的改建，达到满足对园区内的雨水进行收集条件，优先使用雨水灌溉。同时通过雨量收集，让灌溉泵站参与排涝，快速排除田间积水。
旱季，集水池水位低于河道水位时，液位计传感信息到SCADA，进水阀门开启河道水补充雨水池。雨季时，集水池水位高于河道水位，液位计传感信息到SCADA，排水阀门开启，集水池向河道排水。暴雨和涝季，河道水位超出设定值且集水池水位超过预警值，启动灌溉泵并关闭灌溉进水阀，开启旁通阀，泵站参与田间雨水快速排涝。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种基于物联网的农业灌溉系统，包括：基于WEB控制的SCADA系统，其特征是：所述基于WEB控制的SCADA系统连接有水泵变频控制系统、压力传感和土壤墒情检测系统、过滤及反冲洗系统、配水和水肥耦合控制系统、雨水收集检测系统。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征是：所述基于WEB控制的SCADA系统包括基于WEB控制的SCADA控制模块，基于WEB控制的SCADA控制模块对输水管道进行整体控制、其通过变频控制器连接有输水管道上的水泵，在输水管道上水泵的下游设有止回阀，止回阀的下游依次设有砂石过滤器、叠片过滤单元，在叠片过滤单元下游的输水管道连接有输水干管、输水干管通过电磁控制阀连接有若干配水支管、每个配水支管连接有田间灌溉终端、电磁控制阀连接于基于WEB控制的SCADA控制模块。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征是：所述止回阀与砂石过滤器之间设有压力传感器和压力表，压力传感器通过数据采集装置连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，数据采集装置还连接有变频控制器。
4.据权利要求2所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征是：所述止回阀上设有流量监控装置，用于监控止回阀处流量情况。
5.据权利要求2所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征是：所述叠片过滤单元与砂石过滤器、输水干管之间各设有压力传感器和压力表，压力传感器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块，砂石过滤器另通过砂石控制阀连接于压力传感器，叠片过滤单元通过单元控制阀连接于压力传感器。
6.据权利要求2所述的一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征是：所述田间灌溉终端通过田间灌溉控制器连接于基于WEB控制的SCADA控制模块进行数据反馈。
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