機(jī)井灌溉控制系統(tǒng)產(chǎn)品介紹

*章 系統(tǒng)概述

1.1 概述

灌溉用水計(jì)量設(shè)施是地下水超采綜合治理的重要設(shè)施，為有效實(shí)現(xiàn)地下水監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)與管理提供了手段。

節(jié)水壓采按照“四級(jí)水權(quán)”分配原則以及作物用水定額、作物種植種類面積，制定行業(yè)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)、村、農(nóng)戶用水計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)農(nóng)戶IC卡用水、水量分配、水權(quán)交易，對(duì)機(jī)井取水量進(jìn)行日、月、年取水量統(tǒng)計(jì)，分析用水總量、灌溉水利用率以及節(jié)水、增糧效益。幫助項(xiàng)目區(qū)根據(jù)種植作物所處生長(zhǎng)周期，依據(jù)土壤成份、大棚內(nèi)土壤墑情、氣象環(huán)境等因素，建立作物需水量模型，根據(jù)各個(gè)水源井水泵取水能力，計(jì)算相應(yīng)水泵開啟時(shí)間，據(jù)此下達(dá)水泵啟停指令，控制水泵的運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)科學(xué)灌溉和灌溉自動(dòng)化。

1.2 系統(tǒng)特色

本系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)遵循技術(shù)*、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則，并綜合考慮施工、維護(hù)及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴(kuò)建、改造等因素留有擴(kuò)充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容是系統(tǒng)、完整、全面的；設(shè)計(jì)方案具有科學(xué)性、合理性、可操作性。

◆ 兼容性強(qiáng)：兼容交流接觸器、軟啟動(dòng)、變頻啟動(dòng)、自偶降壓?jiǎn)?dòng)等多種水泵啟動(dòng)方式。

◆ 無(wú)距離限制：采用GPRS無(wú)線通信，對(duì)水源井與監(jiān)控中心間的距離無(wú)要求。

◆ 性能穩(wěn)定：采用防雷擊、抗干擾、輸入信號(hào)隔離等多項(xiàng)措施，確保設(shè)備安全、可靠。

◆ 維護(hù)方便：可遠(yuǎn)程設(shè)置工作參數(shù)，實(shí)現(xiàn)設(shè)備異常實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程診斷。

◆ 接入靈活：配備水資源管理平臺(tái)，也可接入組態(tài)軟件或用戶自行開發(fā)的軟件系統(tǒng)。

1.3 系統(tǒng)組成

智能機(jī)井控制系統(tǒng)主要由智能機(jī)井控制設(shè)備、藍(lán)芯水資源管理平臺(tái)軟件、兩大主體構(gòu)成。智能機(jī)井控制設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)井房，將用水信息采集、水利設(shè)施的安全防護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)預(yù)警、農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能模塊植入控制保護(hù)柜柜體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用機(jī)井的安全智能化管理、農(nóng)業(yè)用水管理。通過水資源管理平臺(tái)軟件對(duì)地下水位監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)工作狀況進(jìn)行在線監(jiān)控，可以提升整個(gè)系統(tǒng)的應(yīng)用與管理水平，為更好地管理地下水資源提供準(zhǔn)確、科學(xué)的依據(jù)。系統(tǒng)組成如圖1所示。

圖1 智能機(jī)井控制系統(tǒng)組成圖

第二章 智能機(jī)井控制設(shè)備

2.1 設(shè)備組成及主要功能

智能機(jī)井灌溉控制設(shè)備由控制箱（柜）、流量傳感器、IC卡等組成。控制機(jī)箱如圖2所示。

圖2 智能機(jī)井灌溉控制機(jī)箱

此套設(shè)備將智能化用水信息采集、水利設(shè)施的安全防護(hù)及運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)預(yù)警、農(nóng)田灌溉基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理等功能模塊植入控制保護(hù)柜柜體內(nèi)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)用機(jī)井的安全智能化管理、農(nóng)業(yè)用水管理。機(jī)井灌溉控制設(shè)備具有智能控制器、斷路器、智能軟啟動(dòng)器（或交流接觸器、變頻器）、箱（柜）體、計(jì)量設(shè)備（電表、流量計(jì)）等。

智能機(jī)井控制器的功能：

1. 非接觸IC卡智能控制操作，一卡多點(diǎn)，易操作
2. 智能化設(shè)備故障判斷、預(yù)警技術(shù)
3. 集成局域無(wú)線和GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸、系統(tǒng)組網(wǎng)和智能監(jiān)控等技術(shù)
4. 階梯計(jì)量水費(fèi)、定額管理、總量控制技術(shù)方案
5. 模塊式軟硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
6. 寬電壓穩(wěn)壓設(shè)計(jì)電路，解決電壓不穩(wěn)問題

2.2 功能介紹

智能機(jī)井灌溉控制設(shè)備主要實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶 IC 卡的識(shí)別，水泵啟停管理、水泵耗電計(jì)量和讀取流量計(jì)取水水量的數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶取水灌溉時(shí)，在農(nóng)業(yè)機(jī)井灌溉控制器刷卡感應(yīng)區(qū)刷用戶卡，農(nóng)業(yè)機(jī)井灌溉控制器讀取用戶卡數(shù)據(jù)，并判斷用戶卡數(shù)據(jù)的合法性和用戶卡中的剩余金額數(shù)據(jù)，滿足啟泵條件，智能控制器控制水泵啟動(dòng)，并自動(dòng)讀取流量傳感器數(shù)據(jù)，記錄用戶用水量起始值，隨著用戶的用水，農(nóng)業(yè)機(jī)井灌溉控制器自動(dòng)記錄用戶的耗電量和用水量數(shù)據(jù)，并從卡中扣減用戶余額，當(dāng)用戶再次刷用戶卡或卡中余量扣減為零，農(nóng)業(yè)機(jī)井灌溉控制器能自動(dòng)控制水泵停止，禁止用戶取水。智能控制器自動(dòng)存儲(chǔ)該用戶本次開泵時(shí)間、停泵時(shí)間、本次使用電量、使用水量值，并將記錄值通過 GPRS 無(wú)線模塊發(fā)向水資源管理平臺(tái)。

特色功能：

設(shè)備采用超低功耗設(shè)計(jì)，*交直流雙供電工作模式，斷電后，設(shè)備仍能正常上傳數(shù)據(jù)。

1. 交直流工作模式；
2. 超低功耗設(shè)計(jì)；
3. 休眠狀態(tài)工作電流＜30μA；
4. 交流斷電也會(huì)定時(shí)上報(bào)設(shè)備狀態(tài)，便于設(shè)備管理維護(hù)；
5. 當(dāng)切換到交流供電模式后，自動(dòng)為電池充電，保證電池可*使用同時(shí)也可正常進(jìn)行開關(guān)泵操作。

2.3 設(shè)備整體使用功能

（1）刷卡取水

機(jī)井灌溉控制設(shè)備具備 IC 卡智能控制水泵啟停功能。用水戶需要抽水灌溉時(shí)持 IC 卡刷卡啟動(dòng)水泵取水，再刷卡停泵；取水計(jì)量一體機(jī)根據(jù)用水量、電量自動(dòng)扣除水費(fèi)、電費(fèi)，在剩余水量(或電量)達(dá)到告警值時(shí)自動(dòng)告警，水量(或電量)用完自動(dòng)停機(jī)，再刷卡可繼續(xù)啟動(dòng)機(jī)泵使用一定的水量(或電量)，IC卡重新充值后才能再次使用。

（2）信息傳輸

機(jī)井灌溉控制設(shè)備具有遠(yuǎn)程傳輸功能，以GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。有兩種工作方式，一種為GPRS單站，另一種為利用Lora自組網(wǎng)將多臺(tái)設(shè)備數(shù)據(jù)匯集到一臺(tái)GPRS主站，然后再將數(shù)據(jù)上傳到水資源管理平臺(tái)。設(shè)備具有遠(yuǎn)程配置功能，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程配置報(bào)送時(shí)間和時(shí)間間隔等參數(shù)。

（3）設(shè)備自檢和故障診斷

機(jī)井灌溉控制設(shè)備設(shè)備自檢和故障診斷功能，在設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)自動(dòng)監(jiān)測(cè)故障，對(duì)影響安全的設(shè)備具備自鎖閉功能，并及時(shí)上報(bào)上位數(shù)據(jù)管理中心。

（4）備用電源自動(dòng)切換

機(jī)井灌溉控制設(shè)備配備備用電源，在外部電源停電狀態(tài)下，保證監(jiān)測(cè)設(shè)備和 通訊設(shè)備能夠正常運(yùn)行 12 個(gè)月時(shí)間。外部電源有電狀態(tài)下自動(dòng)對(duì)備用電源充電，外部電源斷電時(shí)備用電源能夠自動(dòng)切換。

（5）保護(hù)功能

機(jī)井灌溉控制設(shè)備具備漏電保護(hù)、短路保護(hù)、過載保護(hù)、過壓、欠壓、輸入缺相保護(hù)等安全保護(hù)功能，

2.4 設(shè)備組成表