CN110226492A - 一种农业电排灌系统恒压灌溉装置及方法 - Google Patents

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李哲
李延满
黄堃
赵景涛
阮文骏
张晓燕
金雪
刘如帆
黄磊
朱兴业
陆科骥
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
NARI Nanjing Control System Co Ltd
Zhenjiang Fluid Engineering Equipment Technology Research Institute of Jiangsu University
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
NARI Group Corp
Nari Technology Co Ltd
NARI Nanjing Control System Co Ltd
Zhenjiang Fluid Engineering Equipment Technology Research Institute of Jiangsu University
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    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
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    • A01G25/16Control of watering
    • A01G25/167Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors

Abstract

本发明公开了一种农业电排灌系统恒压灌溉装置及方法,其中,灌溉装置包括蓄水池,泵吸水管,变频泵,主供水管路,PLC控制柜,调控终端,信息采集器,电磁阀,支供水管路,微喷头;主供水管路沿程的位置上连接有若干支供水管路,支供水管路上设置有若干微喷头,主供水管路并联的位置上设置有PLC控制柜,支供水管路的并联位置上设置有信息采集器,PLC控制柜根据信息采集器中信号的状态控制调控终端的输出口是否通电,进而控制支供水管路是否通水,再通过变频泵自动调控转速,确保压力表上的工作压力保持不变。本发明能够同时保证喷微灌系统中每条支供水管路的恒压灌溉,具有方便可靠、运行精度高、数据准确、适用面广等优点。

Description

一种农业电排灌系统恒压灌溉装置及方法
技术领域
本发明涉及一种农业电排灌系统恒压灌溉装置及方法,属于农业灌溉技术领域。
背景技术
我国是农业大国,环境保护和可持续发展是21世纪现代农业发展的主要任务,中央一号文件中明确提出“把农田水利作为农村基础设施建设的重点任务”,大力发展节水灌溉是解决我国农业用水短缺的根本出路。喷微灌技术是节水灌溉中的关键技术之一。在农业电排灌系统的实际应用中,由于水流在管路中产生的沿程损失及阻力损失,导致在水泵机组的运行工况下,喷微灌管路中各个喷头出口的工作压力存在着较大的差距,甚至会出现末端喷头由于工作压力过低而不能够实现正常的运行工作。
如上所述,在喷微灌系统的应用过程中,存在着由于管路阻力损失的存在,而不能真实反应喷头实际应用性能的关键技术问题。
发明内容
本发明提供了一种农业电排灌系统恒压灌溉装置及方法,在大田喷灌过程中采用多点控制,对需要灌溉的面积进行分别灌溉,为整块灌溉面积实现恒压的灌溉提供了有效的方法。
为达到上述目的,本发明采用的技术方案如下:
一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,包括蓄水池和泵吸水管,还包括变频泵,主供水管路,PLC控制柜,调控终端,信息采集器,电磁阀,支供水管路,微喷头;
所述主供水管路沿程的位置上连接有支供水管路,所述支供水管路连接主供水管路的一端设有电磁阀;所述支供水管路上设置有微喷头;
所述主供水管路并联的位置上设置有PLC控制柜,所述PLC控制柜上设置有调控终端,所述电磁阀连接至所述调控终端的输出口;
所述支供水管路的并联位置上设置有信息采集器;所述信息采集器与所述PLC控制柜相连接;所述PLC控制柜根据所述信息采集器中信号的状态控制所述调控终端的输出口是否通电;
所述蓄水池通过泵吸水管连接至所述主供水管路;所述泵吸水管上设变频泵。
前述的支供水管路的数量大于等于1。
前述的每条支供水管路上的微喷头的数量大于等于1。
前述的调控终端输出口的数量与所述支供水管路数量相同。
前述的还包括流量计和调节球阀;所述流量计和调节球阀位于所述变频泵的出口处,通过调节球阀控制所述主供水管路上达到所需流量。
前述的还包括压力表,所述压力表设置在所述主供水管路上。
一种农业电排灌系统恒压灌溉方法,包括以下步骤:
获取农业电排灌系统恒压灌溉装置中各支供水管路处的水量信息;
根据所述水量信息,判断所述支供水管路的水量状态;
根据所述水量状态,控制PLC控制柜的调控终端与所述支供水管路上电磁阀连接的输出口的通电状态,实现恒压灌溉。
前述的如果所述水量状态为缺水,所述PLC控制柜控制相应的调控终端输出口通电,打开与通电的调控终端输出口相连的支供水管路上的电磁阀,,控制所述支供水管路上通水,微喷头工作,变频泵根据出水流量的大小自动调节转速,确保压力表上的工作压力保持不变。
前述的如果所述水量状态为足水,所述PLC控制柜控制相应的调控终端输出口断电,关闭与断电的调控终端输出口相连的支供水管路上的电磁阀,控制所述支供水管路上不通水,微喷头停止工作,变频泵根据出水流量的大小自动调节转速,确保压力表上的工作压力保持不变。
前述的支供水管路从主供水管路获取水流,所述主供水管路水流流量由调节球阀控制,所述主供水管路上的工作压力由电压表显示。
本发明所达到的技术效果:在大面积的农田灌溉中,通过PLC控制柜上设置调控终端上多点的输出口,连接有多条的支供水管路,支供水管路覆盖着所有的灌溉农田,在灌溉中通过变频泵转速的改变使得压力表上的工作压力保持不变,实现了农田内大面积恒压灌溉。
本发明能够同时保证喷微灌系统中每条支供水管路的恒压灌溉,具有方便可靠、运行精度高、数据准确、适用面广等优点。
附图说明
图1为本发明的农业电排灌系统恒压灌溉装置的示意图。
具体实施方式
下面对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示,本发明提供一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,包括:变频泵3,流量计4,调节球阀5,主供水管路6,PLC控制柜7,调控终端8,压力表9,信息采集器10,电磁阀11,支供水管路12,微喷头13。
在本发明中,根据农业电排灌系统所要实现的灌溉面积,在主供水管路6沿程的位置上连接有大于等于1条的支供水管路12,每条支供水管路连接主供水管路的一端设有电磁阀11,电磁阀11打开,则支供水管路通水。每条支供水管路上设置有大于等于1个的微喷头13。
在主供水管路6并联的位置上设置有PLC控制柜7,PLC控制柜7上设置有调控终端8,调控终端8上设置有与支供水管路数量相同的输出口,调控终端的输出口与电磁阀进行连接,通过调控终端控制电磁阀的开启及关闭。
在PLC控制柜上编制有自动运行程序,实现对每个调控终端输出口是否通电的自动控制。
在每条支供水管路的并联位置上设置有信息采集器10,信息采集器10与PLC控制柜7连接,信息采集器10采集到其所处支供水管路处的水量信息,并将采集到的水量信息传送到PLC控制柜7,PLC控制柜上编制的自动运行程序通过信息采集器中信号的状态进行自动运行,控制每个调控终端输出口是否通电。
在主供水管路6上设有压力表9,用于读取主供水管路6中的压力,实现恒压灌溉。
用于灌溉的蓄水池1通过泵吸水管2连接至主供水管路6,在泵吸水管2上设变频泵3,通过变频泵3从蓄水池1中的抽水,并由泵吸水管2输送至主供水管路6。
在变频泵3的出口处连接有流量计4和调节球阀5,通过调节球阀5达到所需流量。
本发明装置的工作过程如下:
完成农业电排灌系统中各项装备的连接,开启运行变频泵3,变频泵3通过蓄水池1抽水往主供水管路6进行输水,打开调节球阀5,确定主供水管路6上充满了水流,压力表9上显示出主供水管路6上的工作压力为0.3MPa。
信息采集器10采集到其所处支供水管路12处的水量信息,并将采集到的水量信息传送到PLC控制柜7,当采集到的水量信息为缺水时,PLC控制柜7上的自定义程序使调控终端8相应支供水管路的输出口通电,打开该支供水管路上电磁阀11,此时支供水管路12上通水,微喷头13工作,变频泵3根据出水流量的大小自动调节其转速,确保压力表9上的工作压力保持不变为0.3MPa;当采集到的水量信息为足水时,PLC控制柜7上的自定义程序使调控终端8相应支供水管路的输出口断电,关闭电磁阀11,此时支供水管路12上不通水,微喷头13停止工作,变频泵3根据出水流量的大小自动调节其转速,确保压力表9上的工作压力保持不变为0.3MPa。在农田内实现恒压灌溉。
本发明的实施例中,PLC控制柜7上设置有调控终端8的输出口为32个,在主供水管路6沿程的位置上连接有32条支供水管路12,每条支供水管路12上设置有10个微喷头13。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,包括蓄水池和泵吸水管,其特征在于,还包括变频泵,主供水管路,PLC控制柜,调控终端,信息采集器,电磁阀,支供水管路,微喷头;
所述主供水管路沿程的位置上连接有支供水管路,所述支供水管路连接主供水管路的一端设有电磁阀;所述支供水管路上设置有微喷头;
所述主供水管路并联的位置上设置有PLC控制柜,所述PLC控制柜上设置有调控终端,所述电磁阀连接至所述调控终端的输出口;
所述支供水管路的并联位置上设置有信息采集器;所述信息采集器与所述PLC控制柜相连接;所述PLC控制柜根据所述信息采集器中信号的状态控制所述调控终端的输出口通电或断电;
所述蓄水池通过泵吸水管连接至所述主供水管路;所述泵吸水管上设变频泵。
2.根据权利要求1所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,其特征在于,所述支供水管路的数量大于等于1。
3.根据权利要求1所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,其特征在于,所述每条支供水管路上的微喷头的数量大于等于1。
4.根据权利要求1所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,其特征在于,所述调控终端输出口的数量与所述支供水管路数量相同。
5.根据权利要求1所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,其特征在于,还包括流量计和调节球阀;所述流量计和调节球阀位于所述变频泵的出口处,通过调节球阀控制所述主供水管路上达到所需流量。
6.根据权利要求1所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉装置,其特征在于,还包括压力表,所述压力表设置在所述主供水管路上。
7.一种农业电排灌系统恒压灌溉方法,其特征在于,包括以下步骤:
获取农业电排灌系统恒压灌溉装置中各支供水管路处的水量信息;
根据所述水量信息,判断所述支供水管路的水量状态;
根据所述水量状态,控制PLC控制柜的调控终端与所述支供水管路上电磁阀连接的输出口的通电状态,实现恒压灌溉。
8.根据权利要求7所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉方法,其特征在于,如果所述水量状态为缺水,所述PLC控制柜控制相应的调控终端输出口通电,打开与通电的调控终端输出口相连的支供水管路上的电磁阀,控制所述支供水管路上通水,微喷头工作,变频泵根据出水流量的大小自动调节转速,确保压力表上的工作压力保持不变。
9.根据权利要求7所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉方法,其特征在于,如果所述水量状态为足水,所述PLC控制柜控制相应的调控终端输出口断电,关闭与断电的调控终端输出口相连的支供水管路上的电磁阀,控制所述支供水管路上不通水,微喷头停止工作,变频泵根据出水流量的大小自动调节转速,确保压力表上的工作压力保持不变。
10.根据权利要求7至9任意一项所述的一种农业电排灌系统恒压灌溉方法,其特征在于,所述支供水管路从主供水管路获取水流,所述主供水管路水流流量由调节球阀控制,所述主供水管路上的工作压力由电压表显示。
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