農田水利之節水灌溉自動化控制系統

項目背景

內蒙古巴林左旗大良溝是一個美麗的山村，2014年大良溝村開始進行美麗鄉村建設，強化土地流轉力度，大力發展林果業，但大良溝村全是山坡地，且常年降水不多，水資源匱乏，果園取水哪里來？為了解決果園取水的難題，同時為了解決農村建設發展和區域水資源緊缺的矛盾，當地幫助其修建了農田水利工程，并從平升公司定制了節水灌溉自動化控制系統，實現取水、供水、灌溉的全流程自動化控制。

項目情況

1. 大良溝水利項目全長9300米，過溝17處，過土路1處，過水泥路1處。施工難度特別大。因地理環境的原因，要求設備必須要達到無人值守，實現自動灌溉。

2. 項目水源取自2眼深水井，為8個蓄水池和2個景觀水池逐級供水，蓄水池用于大田灌溉，景觀水池用于觀賞。為了實現自動灌溉要求，將每塊大田分成若干塊小田，鋪設滴灌帶，安裝了主控和分控電磁閥，控制滴灌帶灌水。

3. 供電情況：每個蓄水池就近安裝有變壓器，方便取電。

4. 網絡情況：監控中心設在村部無固定寬帶網絡，所以無法使用現在主流的云平臺；整個區域GPRS信號較好。

農田水利之節水灌溉自動化控制系統概述

農田水利之節水灌溉自動化控制系統遠程監測水源井和各水池水泵的電壓、電流、運行狀態、故障狀態、水池水位、管道閥門開關狀態、管道壓力、管道流量、土壤墑情等，遠程控制/邏輯自動控制水泵的啟/停、閥門的開/關，達到了逐級自動蓄水、根據農田土壤墑情自動灌溉的目的。

系統特點

1. 采用GPRS VPN專網，解決監控中心無固定寬帶網絡的難題。

通訊網絡是此項目的一個難點，因監控中心無固定寬帶網絡；又因為地處山區，架設網橋費用太高。所以我們采用VPN虛擬專網的組網方式，使用手機卡上網通過APN接入點，將各個監測站與監控中心連接組成小型的VPN專用網絡，進行數據通訊。

2. 三種水泵控制方式，方便靈活。

◆ 現場手動控制

◆ 監控中心遠程手動控制

◆ 自動邏輯控制

3. 無人值守自動邏輯控制，實現蓄水池長期自動蓄水，實現水泵保護，保障正常供水。

監控中心根據各級水池水位，自動控制進水閥門及上一級水泵的運行，達到蓄水池長期自動蓄水的效果。

例如：

5號、6號、8號水池根據本池水位高低關閉/開啟進水電動閥。當水池水位達到下限值時，自動開啟進水閥門，水滿時關閉。

7號水池內水泵的啟/停，受5號、6號、8號水池水位控制，當接收到5、6、8號任何一個水池的水位達到下限值時均需要開泵，3個水池水位均滿時停泵。

水泵保護功能：

◆ 下限保護停泵，當本地水池水位到達下下停止本地水泵。

◆ 當下一級水池進水閥門未打開時，不允許開泵。

4. 科學自動節水灌溉，根據管道來水量及墑情數據自動控制滴灌帶前端閥門的順序開關。

5. 軟件界面顯示整個工藝流程和工藝參數。

應用效果

該項目極大地改善了項目區農業生產條件，提高了土地的適宜性。通過實施自動供水，有效地緩解了區域水資源緊缺的矛盾，為農業生產、生活環境的改善提供了充沛的水源。通過實施自動灌溉，提升了灌溉水利用系數，使灌溉定額降低，最終節約了用水量。由于用水量的減少、耗電量也隨之減少，實現了節能效益。

綜上所述，項目實施后實現了供水有序化、灌溉科學化，從而促進農村社會、經濟的和諧發展及美麗鄉村的建設。