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智慧农业

水肥一体化智能灌溉系统

喷灌系统--室内(温室大棚)倒挂微喷和大田喷灌
喷灌系统一般由水源工程,首部系统,输配水管道系统和田间喷头组成,喷灌是利用水泵加压或自然落差将灌溉用水通过压力管道输送到田间,经过喷头喷射到空中,形成细小的水滴,均匀的喷洒在土壤上,根据喷头的选用农业灌溉分2中灌溉方式:1.倒挂微喷:主要适用场所:温室大棚;2.立杆喷灌:主要适用场所:大田;适用作物:叶菜类蔬菜等根系比较密集且植株矮小的作物;
 
微灌系统--滴灌
微灌就是利用专门的灌水设备(滴头,微喷带),将有压水流变成细小的水流或水滴,湿润作物根部附近土壤的灌水方法,局部灌溉,微灌的特点是灌水流量小,一次灌水延续时间长,周期短,需要的工作压力低,能够较精确地控制灌水量,把水和养分直接输送至作物根部附近的土壤中,主要适用场所:温室大棚以及大田,适用作物:深根系作物,比如:柑橘,葡萄,苹果等作物
 
水源工程
常用的灌溉水源:河流水,湖泊水,水库水,池塘水,泉水,井水或者渠道水,常规农业灌溉会在泵房前修建一蓄水池作为蓄水用,在灌溉系统中水源必须经过首部过滤系统才能进入田间管网,输送至田间;
首部枢纽系统
为了管理和操作方便,灌溉系统中常将控制设备,加压设备,计量设备,安全保护设备,和施肥设备等安装在灌溉系统的开始部分,故称为首部系统;
输配水管道系统
管道系统的作用是将经过水泵加压或自然有压的灌溉水流输送到田间喷头或者滴头上去,因此要采用压力管道进行输配水。
 
江河、渠道、湖泊、井、水库均可作为水源,只要水质符合灌溉要求,均可作为灌溉的水源。为了充分利用各种水源进行灌溉,往往需要修建引水、蓄水和提水工程,以及相应的输配电工程,这些统称为水源系统。
农业灌溉一般分为地下水(井水)灌溉和河水灌溉,井水由于水温比较低,则不适合直接用来灌溉,需要修建一蓄水池来储存水。如果采用河水灌溉可以直接从河内直接取水,对于来水量不足,需要调蓄或含沙量较大的水源,必须修建蓄水池和沉沙池,一般蓄水方式2种,1.修蓄水池蓄水;2.采用无塔供水器供水; 
首部枢纽是灌溉系统里面非常重要的组成部分,是整个系统的驱动,检测和控制中枢,主要由水泵,恒压变频控制柜,过滤器,施肥装置,控制阀门,进排气阀,压力表,流量计等设备组成。 
1.  水泵 
        水泵是灌溉系统中的加压设备,灌溉系统中常用潜水泵,深井泵,离心泵,管道泵,在有自然水头的地方,可发展成自压灌溉系统,也可以先用水泵将水提高到罐区最高处的蓄水设备,利用自压进行灌溉。
2 .智能恒压变频控制柜
 变频水泵控制柜系统通过测到的管道压力,经变频器系统内置的PID调节器运算,调节输出频率,然后实现管网的恒压供水。变频器的频率超限信号(一般可作为管网压力极限信号)可适时通知PLC的进行变频泵切换。为防止水锤现象的产生,泵的开关将联动其出口阀门。
3. 过滤系统
       过滤系统是整个灌溉系统比较重要的组成部分,如果灌溉用水过滤的不彻底,很容易堵塞滴灌滴头和喷头,特别是采取滴灌的时候,对水质过滤有比较高的要求,一般农业灌溉采用2级过滤器系统,采用地下水(井水)灌溉的时候,由于井水含沙量比较大,一般采用离心过滤器和叠片过滤器的组合,采用河水灌溉的时候,采用砂石过滤器和叠片过滤器的组合;
3.1 离心过滤器
            离心式过滤器基于重力及离心力的工作原理,清除重于水的固体颗粒。水由进水管切向进入离心过滤器体内,旋转产生离心力,推动泥沙及密度较高的固体颗粒沿管壁流动,形成旋流,使沙子和石块进入集砂罐,净水则顺流沿出水口流出,即完成水砂分离。
主要用途:
这种过滤器安装在井及泵站旁,最适应于分离水中含有的大量沙子及石块,在满足过滤要求的条件下,分离60-150目砂石的能力可达到92-98% 。它一般不单独使用,而只是作为过滤系统的前段过滤。
 
3.2 砂石过滤器
    砂石介质过滤器主要是利用砂石作为过滤介质进行过滤的,砂石过滤器对水中的有机杂质和无机杂质的滤出和存留能力很强,优点是过滤能力强,适用范围很广,不足是占的空间比较大,造价比较高,主要用来处理水中有机杂质和藻类,主要适用于开放性水源如:水库、池塘及渠道水的初级过滤,一般在其后面配备叠片式过滤器作为二级过滤。砂石过滤器分全自动反冲洗,半自动反冲洗,根据预算选取。      
3.3 叠片过滤器
      叠片过滤器过滤能力在40~400目之间,一般用于农业灌溉的初级和终极过滤,但当水源水质较差时不宜作为初级过滤,否则清洗过多,反而带来不便,叠片过滤器也分为全自动反冲洗过滤器,半自动反冲洗过滤器,手动叠片过滤器;
全自动反冲洗叠片:优点:自动冲洗,无需人工去清洗,不足:成本过高
手动反冲洗叠片:根据前后压力表的值手动拧阀门进行反冲洗;
手动叠片:根据前后压力表的值手动拧阀门进行反冲洗,清洗时需要将把滤芯取出进行清洗。
 
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