基于Web技术的农田恒压灌溉远程监控系统测试研究

为了解决农村灌溉质量不高,能源利用率低等问题,基于物联网技术、控制技术以及互联网技术,研究设计了1套农田恒压灌溉远程监控系统.该监控系统主要包括了现场感知层、网络层以及应用层.现场感知层主要通过Zigbee无线通信模块构建了星形感知网络,利用PLC与单片机2大核心节点以主从模式实现了现场泵站设备的控制、田间环境参数的采集和电磁阀节点控制等;利用改进后的粒子群算法对农田灌溉出口压力进行了PID优化控制;应用层主要利用以太网通信,借助于西门子PC Access软件作为OPC Server,从而以B/S模式,采用Java语言结合Java Bean组件开发了基于Web技术的远程灌溉网络监控应用软件.系统目前应用于江苏省太仓市某一标准化农田灌溉,不仅数据采集准确,压力控制平稳,节能效果好,与阀门控制达到恒压的系统相比,可以节电20%左右,而且该系统的抗干扰能力强,当外界设定压力发生变化时,能够在10 min左右进行快速调节达到预置压力;另外该系统远程与就地控制设备灵活可靠,状态监测实时,人机交互便利,节省劳动力达到90%.

恒压灌溉系统优化设计

针对节能和提高灌溉质量的实际需要,设计了一种Fuzzy-PID复合控制的恒压灌溉系统。通过可编程控制器控制变频器,变频器控制水泵电机的供电频率,并根据灌区需水量来调节水泵电机的转速,使灌溉管道的压力保持基本恒定。该恒压系统运行过程中,当灌溉用户较多时,由于用水时间不确定,网管的水压会出现较大的波动,因此应根据现场工作人员的经验引入Fuzzy控制对网管水压进行调节。通过采用一台PC机作为上位机,与PLC进行通信,实现监控网管水压等参数。仿真和实验表明:该系统在灌溉质量和节能性能等方面得到了较大改善。

变频恒压灌溉控制系统设计

以大田常规灌溉技术为依据,利用计算机技术、变频技术、传感器技术、信息采集技术、无线通信技术提出了一套大田变频恒压灌溉自动控制系统的方法。该系统以变频恒压供水控制器与变频器相结合的方式,采用"一拖三"的"变频循环"模式对电机进行变频调速,增加了友好的人机界面,实现了恒压灌溉,远程实时监控、操作、查询等功能。该系统不仅可以做到适时适量、节水节能的合理灌溉,而且自动化程度大幅度提高、稳定性能增强,还降低了劳动成本。

园林自动恒压灌溉技术的应用

电气自动化技术的普及应用,对于改善城市生活质量,提升生活品质等具有重要意义。园林灌溉方案一直以来是相关学者研究的重点,科学有效的灌溉技术可以极大降低员工劳动强度、节省成本开支并提升园林管理质量。自动恒压灌溉技术是目前应用较为广泛,且普遍为业内所接受的灌溉技术,具有较好的园林灌溉效果。就该技术应用进行探讨。

农田自动恒压灌溉多电机控制系统的设计

为提升农田灌溉作业的自动化水平和稳定性,基于PLC技术和PID算法设计农田自动恒压灌溉多电机控制系统。详细阐述了系统电气结构、控制原理、PID恒压算法设计思路、梯形图程序设计流程。应用该系统能使2台水泵电机自动切换“工-变”频工作模式,确保当灌溉面积、水量、水压等发生变化时都能快速调整,实现对农作物的自动恒压灌溉,且能方便地进行水泵电机数量扩展,具有较强的实用性。

分布式恒压自动化灌溉系统的研制

论述了分布式恒压自动化灌溉系统的系统结构,软、硬件设计方法和工程实例。通过采用变频调速器的多功能应用,实施软启动和软关机等技术手段,有效地避免了管网系统因“水锤”而爆管的现象发生;通过采用分布式系统结构和有线无线结合的经济组网方式等技术措施,极大地降低了工程建设成本和运行、维护、管理费用;重点介绍了在实践中非常有效的特殊电路和非常规处理方法,在采样的普通接点上施加100 V交流电,解决了恶劣条件下,因电接点腐蚀而影响系统长期可靠性的难题。其技术模式和设计方法,具有一定的参考价值。

基于模糊PID控制的自动灌溉系统设计

传统的农业灌溉通常采用人工控制阀门的方式,灌溉系统具有非线性、时变性的特点,管网压力难以保持恒定。为稳定管网压力,首先对模糊自适应PID控制策略进行分析,完成模糊子集及模糊规则的模糊化设计;然后在MATLAB软件中搭建灌溉系统的仿真模型框架,结合灌溉管网的承压要求进行仿真;最后,采用PLC作为控制系统的核心控制器,对灌溉设备控制电路进行整体设计,满足灌溉系统的远程控制功能。模糊自适应PID控制较常规PID控制具有较强的鲁棒性、稳定性和适应性。

南疆小麦智能灌溉系统的研究与设计

南疆气候干旱,降水较少且分布不均匀,水资源极其紧缺,农业用水仍以传统的灌溉方式为主,水资源浪费严重,设备节水化、智能化等程度较低。为了解决当前灌溉上存在的问题,基于物联网技术、软件开发技术、自控技术设计了一套适用于南疆小麦的智能灌溉系统。该系统通过Java语言编写的远程管理平台实现对小麦田块中电磁阀、水泵远程控制;数据采集模块采集土壤温湿度信息传输至中央处理器;中央处理模块根据采集信息结合数据库分析决策小麦实际需水量;控制模块通过变频器调节水泵转速来保证恒压灌溉。此系统对实现小麦的精准灌溉、合理利用水资源及提高农作物产量具有重要意义。

雨水回收与绿化灌溉集散控制系统的研究与设计

介绍了一个运用集散控制技术实现对小区雨水回收与绿化灌溉综合管理的方案。通过分析雨水回收利用的工艺流程,设计了相应的控制系统硬件构成,制定了控制方案,编写了监控计算机程序。经试验证实该方案能够稳定运行且便于管理。

恒压喷灌系统水气自然分离式调压罐多变指数的试验研究

恒压喷灌系统调压罐空气状态变化多变指数是系统设计的重要参数。首先分析了多变指数对调压罐容积的影响，并通过试验得出正常运行情况下压力变化过程及环境温度、调压罐容积对多变指数影响较小，多变指数实测平均值为ｎ＝１．０４２。

基于PLC的微灌变频控制系统的设计与应用

我国田间节水灌溉自动化技术相对落后,为增加节水节能效率,针对农业灌溉过程中,灌溉系统、灌溉方案的选择缺乏灵活性,缺乏友好的人机交互界面,操作复杂等情况,研究并设计了基于PLC技术的微灌变频控制系统。该控制系统通过电动机变频调速的方法,调节水泵运行工况,从而保证微灌系统在设定压力下稳定运行,并通过触摸屏实时显示、监测和控制系统运行的各工况参数,提高了作物灌溉方案选择的灵活性。田间试验表明,该系统人机界面良好,能够较好地满足微灌系统不同压力的需要,并可以灵活设定和选择灌溉方案,达到节水灌溉的目的。同时由于电机的变频控制具有较好的节能作用,与传统恒压灌溉的方式比,进一步降低了能源的浪费。