[实用新型]一种管道灌溉恒压监控系统

说明书

技术领域

本实用新型属于农业节水灌溉控制技术领域，尤其涉及一种管道灌溉恒压监控系统。

背景技术

目前，喷微灌(喷灌和微灌)是目前世界上应用最广泛的节水灌溉工程技术之一，具有节水、增产、节地、适应性强等优点，并向着低能耗、精准灌溉、自动化控制、多目标利用等方向发展。据统计截止2014年底，我国节水灌溉工程总面积为2901.9万hm²，其中喷微灌面积为784.4万hm²，占总节水灌溉工程面积的27％。灌水均匀度是喷微灌工程设计中衡量灌水质量的一个重要参数，对灌溉作物增产及节水效果具有重要的影响。目前管道灌溉是通过控制管网压力来调节灌水均匀度，管网压力调节一般是在设计时通过管径大小进行调节压力，压力过大时在管道局部安装减压阀进行调节，这样调节压力的范围小，并且不能满足管网用水流量变化时的恒压要求。

综上所述，目前规模化灌溉管网系统的压力存在不均衡，水源不能合理分配。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种管道灌溉恒压监控系统，旨在解决规模化灌溉管网系统的压力均衡问题。通过管网中的灌溉恒压控制装置控制系统调节不同分区管网的压力以实现管网出水口中压力的平衡，通过后台监控调度系统同时管理整个管网系统，根据管网中压力的变化，后台系统自动分配水源，调节智能压力控制系统，以实现平衡整个管网压力与水源的合理分配。

本实用新型是这样实现的，一种管道灌溉恒压监控系统，所述灌溉恒压监控系统包括：

通过通信传输层与后台控制系统层连接，用于对主管网压力和分管网压力通过压力传感器进行测量，根据所得数据，由就地控制箱通过PID算法实时调节分管阀门，达到调节分管压力的现场控制层；

用于将后台控制系统层命令传达给现场控制层的通信传输层；

用于根据水源情况，用水计划和水量调配的要求，制定并执行用水计划，实时监测现场控制层的各种动作参数，将灌溉数据存入数据库为灌区以后的规划与调控提供依据；实现节水灌溉和用水调配的后台控制系统层。

进一步，所述现场控制层包括：

负责发出和接收各种运行程序指令的编程控制器PLC；

实时显示灌溉系统的各项参数及远程操控的触摸屏；

实时监测管网压力，反馈给编程控制器PLC分析处理的压力传感器；

将压力传感器的电压信号转换成数字信号的A/D转换器；

与编程控制器PLC连接，用于调节水的流速，控制平衡管道内的压力，使管道压力趋于恒定的电动调节阀门。

进一步，所述的通信层包括：

负责进行数据采集及规约转换的通信管理机；

负责局域网数据交换的网络交换机；

远距离传输数据的光纤和光电转换的光电转换器；

通信管理机将水压信号、PLC调节信号、控制信号、及各种现场信息进行规约转换，形成统一的上传规约，再通过光电转换由光纤传输到后台系统。

进一步，所述后台控制系统层包括：

接收控制计算机传输现场发送上来的数据的云端数据服务器；

用于位置信息显示、灌溉管网结构及数据显示、现场设备监控、统计报表的生成、报警及故障告警、灌溉水压曲线显示、水资源调度规划及灌溉管网拓扑控制设计、下传控制信息或设定的信息控制计算机；

用于数据存储的云端服务器；数据由后台通过互联网传输上去，这些数据根据一定的组合和排列存储在云端服务器中；

手机通过互联网从云端数据服务器中取到相应数据的手机。由手机APP的程序实施随时随地的观察与监视。

进一步，所述现场控制层连接有电源供电系统；所述电源供电系统包括现场电源装置和太阳能电源装置；所述现场电源和太阳能电源均与编程控制器PLC电源连接。

本实用新型提供的灌溉恒压控制采用了闭环控制，使设定压力根据实时压力自动调节闸门，保证了出口压力恒定。

采用了现场存储模式，避免了数据的丢失和网络原因造成压力突变与数据的漏记。

采用了一体式阀门保证了设备的安全可靠运行及长久的寿命。

采用了手机APP操作模式，使压力调节可随时随地轻松使用手机进行操作。

本实用新型通过管网中的管道灌溉恒压控制装置控制系统调节分区管网的压力以实现管网出水口中压力的平衡，通过后台监控调度系统同时管理整个管网系统，根据管网中压力的变化，后台系统自动分配水资源，调节智能压力控制系统，以实现平衡整个管网压力与水源的合理分配。