CN205046632U - 一种节水灌溉泵房首部rtu控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其由泵房首部RTU、无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器、变频器、水泵及肥泵构成，泵房首部RTU与无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器相连，泵房首部RTU还与变频器、水泵及肥泵相连，对变频器、水泵及肥泵进行控制。本实用新型采用无线低频网络，解决了地形复杂对无线信号传输的影响，信号覆盖半径大，传输距离远，适合多泵房控制需求，涵盖变频器控制，水泵控制和肥泵控制，更加全面的满足了灌溉的生产要求。

Description

一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统

技术领域

本实用新型属于农业种植自动控制领域，尤其是适用于滴灌或喷灌泵房的一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统。

背景技术

滴灌节水增产的巨大作用，已经被越来越多的种植者得到认可。目前滴灌自控系统中的泵房首部控制，多采用有线和无线控制方式，如果采用有线控制方式，当灌溉含有多个泵房时，难以集中控制，增加成本，安装使用不够灵活。采用电信网络作为无线控制方式，虽然覆盖广，但由于偏远区域信号差，导致使用效果不可靠，无法保证通讯时时畅通；采用ZigBee网络形式，由于ZIBee使用高频2.4G信号，容易被高大的作物遮挡，受环境限制，且当通讯距离加大时，功耗也大，无法适应大面积种植方式。

泵房首部控制除了传统的水泵启停控制，随着生产技术的不断提高，对变频控制，流量采集，压力采集，以及水肥一体化等技术，都提出来新的要求，但传统的控制器还不能满足这些功能。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，实用新型提供一种能够实现控制水泵启停，变频调速，压力流量采集，水肥一体控制等功能的节水灌溉泵房首部RTU控制系统。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其特征在于：由泵房首部RTU、无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器、变频器、水泵及肥泵构成，泵房首部RTU与无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器相连，泵房首部RTU通过无线网络传输模块获得压力控制限值、流速限值以及肥料配比流量，并通过主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器监测主管道压力、水泵流速及肥泵流速，泵房首部RTU还与变频器、水泵及肥泵相连，对变频器、水泵及肥泵进行控制。

而且，所述的泵房首部RTU采用CMOS八位微控制器。

而且，所述的无线低频网络传输模块所使用的无线网络为433Mhz～490Mhz频段信号，mesh自组网。

而且，所述的水泵流量传感器、肥泵流量传感器均采用脉冲流量传感器。

本实用新型的优点和有益效果为：

1、本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，泵房首部RTU与无线低频网络传输模块、压力传感器、脉冲流量传感器、变频器、水泵及肥泵相连，实现无线通讯、变频控制、水泵控制、肥泵控制和传感器采集等功能。

2.本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，泵房首部RTU采用高性能、低功耗的CMOS八位微控制器，做为首部控制的核心单元，功能强大，传输距离长。

3.本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，无线网络为无线低频网络，使用433Mhz～490Mhz频段信号，mesh自组网。

4.本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，设置有主管道压力传感器，能根据轮管组阀门距离泵房的距离和海拔高度不同，自动调节主管道压力。

5.本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，能根据轮管组的流量要求，自动切换阀门，记录每组阀门流量；能根据轮管组的肥料流量要求，自动抽取肥料，实现水肥一体化。

6.本节水灌溉泵房首部RTU控制系统，能根据主管道压力，水泵流速和肥泵流量，进行故障判别，保证灌溉系统的安全性及稳定性。

7、本实用新型采用无线低频网络，解决了地形复杂对无线信号传输的影响；带有自组网功能的MESH网络，信号覆盖半径大，传输距离远，适合多泵房控制需求。泵房首部RTU，涵盖了变频器控制，水泵控制和肥泵控制，增加了主管道压力采集，水泵流量采集和肥泵流量采集，更加全面的满足了灌溉的生产要求。随着水肥一体化技术的发展，此套控制系统，能有效的完成灌溉中的水肥一体控制。

附图说明

图1为本实用新型的节水灌溉泵房首部RTU控制系统的原理方框图。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其由泵房首部RTU(远程遥测终端)，无线低频网络传输模块，主管道压力传感器、水泵脉冲流量传感器、肥泵脉冲流量传感器、变频器、水泵及肥泵构成，泵房首部RTU与无线低频网络传输模块、压力传感器及脉冲流量传感器相连，泵房首部RTU通过无线网络传输模块获得压力控制限值、流速限值以及肥料配比流量，并通过主管道压力传感器、水泵脉冲流量传感器、肥泵脉冲流量传感器监测主管道压力、水泵流速及肥泵流速，泵房首部RTU还与变频器、水泵及肥泵相连，对变频器、水泵及肥泵进行控制。泵房首部RTU采用CMOS八位微控制器。无线低频网络传输模块所使用的无线网络为433Mhz～490Mhz频段信号，mesh自组网。

本节水灌溉泵房首部RTU控制系统的工作原理为：

通过无线网络传输模块，泵房首部RTU获得主管道压力控制限值、流速限值以及肥料配比流量。当控制终端通过无线网络发布启动命令，泵房首部RTU开始工作。首先，泵房首部RTU打开水泵，调节变频器，监测主管道压力和流速。当压力值满足正常压力要求时，流速不超过设定限值时，保持变频器运行状态。同时，开始记录水泵流量计数值。如果流速过大或过小，说明轮管组阀门开启异常或有泄漏，泵房首部RTU会立即停止水泵，报警提示检修。

控制终端通过无线网络，获取水泵流量，并根据灌溉每组的流量设定值，自动切换轮管组各组阀门。由于各组阀门距离泵房和海拔高度不同，所以每组切换后，压力会不同，这是变频器进行实时调节，满足管道压力恒定要求。当所有轮管组浇灌完毕，控制终端通过无线网络，关闭水泵，灌溉结束。灌溉运行过程中的管道压力和水泵流量记录在控制终端中。

如果需要水肥一体浇灌，则泵房首部RTU根据水肥配比流量，自动完成肥料的抽取。首先，控制终端打开需要轮灌的阀门组，并通知泵房首部RTU，启动肥泵。泵房首部RTU打开肥泵，实时记录肥泵流量，当满足流量要求时，再关闭肥泵，通知控制终端，肥料抽取完毕，并将肥泵流量回传给控制终端。当抽取肥料时，如果肥料量不够，或运行异常，则进行报警提示。

控制终端还可以通过泵房首部RTU，手动控制水泵和肥泵的启停，满足生产的灵活需求。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其特征在于：由泵房首部RTU、无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器、变频器、水泵及肥泵构成，泵房首部RTU与无线低频网络传输模块、主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器相连，泵房首部RTU通过无线网络传输模块获得压力控制限值、流速限值以及肥料配比流量，并通过主管道压力传感器、水泵流量传感器、肥泵流量传感器监测主管道压力、水泵流速及肥泵流速，泵房首部RTU还与变频器、水泵及肥泵相连，对变频器、水泵及肥泵进行控制。

2.根据权利要求1所述的一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其特征在于：所述的泵房首部RTU采用CMOS八位微控制器。

3.根据权利要求1所述的一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其特征在于：所述的无线低频网络传输模块所使用的无线网络为433Mhz～490Mhz频段信号，mesh自组网。

4.根据权利要求1所述的一种节水灌溉泵房首部RTU控制系统，其特征在于：所述的水泵流量传感器、肥泵流量传感器均采用脉冲流量传感器。