Koordinace průtokoměrů s kvantitativními kontrolními skříňkami a datovými skládačkami v zemědělské zavlažování

v procesu zemědělské modernizace, přesná kontrola zavlažovacího spojení je základním přístupem k dosažení zachování vody, zlepšení účinnosti, zlepšení kvality a zvýšení výroby. Tradiční zavlažování se opírá o manuální zkušenosti při určování objemu vody, což nevede pouze k problémům, jako je odpad z vodních zdrojů a nerovnoměrné zavlažování, ale také ztěžuje splnění požadavků rozsáhlé zemědělské produkce. Kombinovaná aplikace průtokoměrů, kvantitativních kontrolních skříňek a datových loggers vytvořila celoprocesní inteligentní zavlažovací systém "monitoring - control - recording", poskytování technického řešení, které je spolehlivé a účinné pro zemědělské zavlažování.

1. Hlavní komponenty: tři klíčové zařízení pro přesné ovládání zavlažování

přestože průtokoměry, kvantitativní kontrolní skříně a datové skládky mají odlišné funkční umístění, tvoří v zavlažovacím systému doplňkové uzavřené smyčky. Kompatibilita výkonnosti a spolupráce tří přímo určují přesnost ovládání zavlažování.

1,1 průtokoměr: "měřící liniál" objemu zavlažovací vody

jako "oči" zavlažovacího systému, hlavní funkcí průtokoměru je shromažďovat data okamžitého průtoku a kumulativního průtoku v potrubí v reálném čase, Poskytuje přesný základ pro následnou kontrolu. V zemědělských zavlažovacích scénářích jsou zařízení typu impulsního výstupu, jako jsou průtokoměry turbín a průtokoměry víru, často vybrána na základě parametrů, jako jsou kvalita vody, tlak a průměr trubky. Tyto zařízení mohou převést průtokové signály na elektrické pulsní signály a přesně zpětnou vazbu na změny objemu zavlažovací vody v každém okamžiku. Například při zavlažování v terénu mohou průtokoměry turbín vydržet mírné nečistoty v zavlažovací vodě zemědělské půdy. Vytvářejí pulsní signály otáčením čepelí, přičemž každý impuls odpovídá pevné jednotce objemu vody, čímž se dosáhne přenosu dat o průtoku v reálném čase.

1.2 kvantitative control cabinet: the "central brain" of the irrigation process

kvantitative control cabinet is the control core of the entire irrigation system, integrating key components such as quantitative control instruments, relays, and contactors, a je odpovědný za přijímání signálů a provádění kontrolní logiky. Jeho hlavní funkcí je automaticky vypočítat odpovídající počet impulsů průtokoměru na základě přednastaveného objemu zavlažování. Po spuštění vodního čerpadla a ventilu přijímá signál průtokoměru v reálném čase. Když kumulativní průtok dosáhne nastavené hodnoty, okamžitě vydává signál vypínače, aby přerušil napájení vodního čerpadla a zavřel ventil. Řídicí skříň mezitím podporuje také manuální/automatické přepínání v duálním režimu. Zemědělci mohou přímo kontrolovat spuštění a zastavení zařízení pomocí tlačítek nebo nastavit práh vlhkosti pro propojení se snímači půdy pro přesnější inteligentní řízení.

1.3 data logger: the "memory hub" of irrigation data

data logger plays a crucial role in the full data retention and traceability of the irrigation process. Může sbírat a skladovat v reálném čase okamžitý průtok, kumulativní průtok průtokoměru, stejně jako čas zahájení a zastavení vodního čerpadla a provozní stav řídicího skříně a další základní údaje. Moderní záznamníky většinou podporují dvojí funkce místního úložiště a dálkového přenosu. Nejenže mohou uchovávat data po dobu několika měsíců pomocí sd karet, ale také nahrávat data na platformu cloud prostřednictvím modulů 4g. Zemědělci si mohou prohlédnout historické záznamy o zavlažování a křivky provozu zařízení prostřednictvím aplikací pro mobilní telefony. Některé high-end zařízení mají také funkce filtrování dat. Zohledněním průměrné hodnoty vícenásobného sběru dat se zabrání rušení signálu, aby se zajistila přesnost dat.

2. Proces spolupráce: full-chain control from setup to completion

koordinovaná operace tří následuje standardizovaný proces "preset - monitor - control - record", každý krok má jasné logické připojení a technickou podporu, aby se zajistilo, že proces zavlažování je přesně kontrolovatelný a že data lze vysledovat.

2.1 parametr přednastavený stupeň: zemědělci, na základě skutečných potřeb, jako je typ plodin a podmínky vlhkosti půdy, dálkově nastaví celkové množství jednoho zavlažování (kvantitativní hodnota) a provozní režim (automatický/manuální) přes tlačítka na kvantitativním řídicím skříni nebo aplikaci. Pokud je zvolen automatický režim, musí být současně nastaveny i horní a dolní hranice vlhkosti půdy. Řídicí skříňka automaticky spojuje údaje o senzoru půdy.

2.2 fáze spuštění a monitorování: po spuštění systému okamžitě vydá kvantitativní řídicí skříňka signál pro spuštění vodního čerpadla a solenoidového ventilu. Jakmile zavlažovací voda vstoupí do potrubí, pohání průtokoměr pro provoz. Průtokoměr převádí tok v reálném čase na pulsní signály a neustále je předává do řídicí skříně a datového logger. At this point, the recorder starts working simultaneously, collecting data from the flowmeter and recording the start-up time of the water pump and the initial flow value at the same time.

2.3 data retention and traceability stage: after the irrigation is completed, the data logger automatically organizes the data of this irrigation, including the start time, stop time, actual irrigation volume, průměrný průtok, atd., k vytvoření úplného zavlažovacího záznamu. Tyto údaje jsou uloženy a zálohovány na místní úrovni na jedné straně a načteny na platformu cloud na straně druhé. Zemědělci je mohou kdykoli prohlížet a využít k analýze vzorků poptávky po zavlažování různých plodin.

3. Praktická hodnota: vícedimenzionální zlepšení od zachování vody k zlepšování účinnosti

3.1 přesná řídicí fáze: řídicí skříň akumuluje pulzní číslo průtokoměru v reálném čase. Když hodnota dosáhne pulzního čísla odpovídající přednastavené kvantitativní hodnotě, ihned se spustí řídicí logika: zaprvé se vypne napájení solenoidového ventilu, aby se uzavřela vodní cesta. Po krátkém intervalu se napájení vodního čerpadla odpojí, aby se zabránilo nárazu vodního kladiva. Zároveň je signál "zavlažování dokončeno" odesláno datovému logger. Pokud je v automatickém režimu, bude řídicí skříň synchronicky porovnávat údaje ze snímače vlhkosti půdy. Pokud vlhkost dosáhne horní hranice, zastaví se přímo. Pokud nedosáhne horní hranice, přepočítá se zbývající zavlažovací objem a operace bude pokračovat.

toto kombinované řešení prokázalo pozoruhodnou ekonomickou a ekologickou hodnotu v aplikační praxi zemědělských půd a sadů na mnoha místech. Co se týče využití vodních zdrojů, přesná kvantitativní kontrola může výrazně snížit odpad z vodních zdrojů způsobený tradičním zavlažováním. Pokud jde o náklady na pracovní sílu, automatizovaná provoz výrazně zvýšil spravovanou plochu na domácnost a výrazně snížil náklady na inspekci a provoz v terénu.

například v scénáři zavlažování sadby mohou zemědělci pomocí aplikace předem zadávat zavlažovací kvóty pro různé ovocné stromy. Systém může přesně kontrolovat množství zavlažování pro každou řadu ovocných stromů. V kombinaci s historickými údaji z data logger, může analyzovat modely poptávky po vodě ovocných stromů v různých sezónách, dosahující "přizpůsobené" přesné zavlažování. V běžných scénářích se řídicí skříň může přizpůsobit změnám tlaku potrubí v různých terénech. Průtokoměr kompenzuje v reálném čase chybu průtoku způsobenou výkyvy tlaku, což zajišťuje, aby se odchylka zavlažovacího objemu na mu kontrolovala v rozmezí 5%.

závěr: kooperativní použití průtokoměrů, kvantitativních kontrolních skříňek a datových skládačů vedlo k transformaci zemědělského zavlažování z "empirického úsudku" na "datově řízený". S rozvojem technologie internet of things (iot) se tyto tři dále integrují se senzory půdy, meteorologickými stanicemi a dalšími zařízeními, aby vytvořily komplexnější inteligentní zavlažovací ekosystém, poskytování pevné technické podpory pro zachování vody, zlepšování účinnosti a vysoce kvalitní rozvoj zemědělství.