可视化高效节水灌溉系统演示平台功能概述
作者: 来源:农业工程分院 点击:[]  更新时间:2021-05-18 23:59:12

可视化高效节水灌溉控制系统实训室使用目前的物联网传感技术、无线通讯技术、自动化控制技术、电气技术、检测技术、大数据分析技术、云技术、嵌入式开发技术等最新技术成果,开发出一套包含:水源供应系统、过滤系统、水肥一体化系统、田间控制系统、管网系统、室外气象系统、云服务器系统、监控系统、控制中心系统及手机APP远程控制系统的实训室。系统重点在于整个节水灌溉系统全程可视化,可以满足学生对整个系统认知及实操练习。学生通过使用本实训室,能对节水灌溉装备进行安装、调试、控制及设计等一系列实训,不仅加强了动手能力的锻炼,而且实现了对整个控制系统全方位的认识,并能进一步让学生自己组合和设计各种不同的实训项目。

1、组成部分

1)水源供应系统:主要有水箱、工业级水泵、水泵控制柜组成;

2)过滤系统:包括自动沙石过滤装置、自动碟片过滤装置、离心过滤装置、网式过滤装置;

3)水肥一体化系统:控制系统、机架、混液系统、主管路系统、压力监测系统、注肥系统和控制系统及各种阀门,物联网电磁阀,以及可视化装置组成;

4)田间管理系统:系统采用太阳能供电,无线远距离传输,部署快、低功耗设计,主要通过采用透明大棚模型及立体栽培装置体现4种灌溉方式(滴灌、渗灌、喷灌、微喷灌);

5)室外气象系统:采集室外的环境温湿度、光照、风速、风向、雨量、土壤温湿度6要素环境数据,并无线上传物联网平台;

6)云服务器系统:服务器本地化部署;

7)控制中心系统及手机APP远程控制系统:标准统一,协议统一,通过智能硬件、物联网、大数据等技术,采集环境和植物生长数据,为智能人控制和创造生长环境提供条件,实现生产环境自动化采集和控制,包括监控、追溯扫码枪、园区气象站、智能通风控温机、环境采集终端、智能补光灯、智能喷雾施肥打药机、智能水肥一体机等;

8)管网系统及各种节水设备末端展示。

2、实训项目

1)整套实训系统在实训室内从供水系统开始,到云端控制全程可视化,让学生不用到田间地头,就能清晰认知节水灌溉系统;

2)供水系统的安装与控制实训项目;

3)主管网及支管网的安装连接实训项目;

4)物联网传感技术的实操训练;

5)认知各种型号过滤装置的工作原理及结构;

6)电动机及水泵的工作原理学习;

7)掌握PLC自动化控制技术;

8)掌握变频调速控制技术;

9)电气自动化控制在现代农业节水灌溉中应用实训;

10)风力发电、太阳能发电技术的认知与训练;

11)各种型号喷灌头的认知与安装实训;

12)水肥一体机设备的安装与维护实训;

13)触摸屏及组态工程应用与编写实训;

14)现代农业大棚的认知与自动控制技术实训;土壤成分的检测实训;

15)自动化施肥技术实训;

16)大数据平台认知与操作实训;

17)本系统其他有关实训项目。

3、实训室功能

(1)实训室必须有以下功能:从水源供应系统、过滤系统、水肥一体化系统、田间控制系统、管网系统、室外气象系统、云服务器系统、监控系统、控制中心系统及手机APP远程控制系统等各系统能有效连接,控制顺畅,演示可视化;

2)自动化控制功能:能对模拟大棚及立体化栽培装置,水肥一体化设备,物联网电磁阀,云端控制平台一节手机APP自动化控制;

3)远程灌溉技术及控制功能:实现阀门远程可靠的监控操作。远程灌溉管理系统主要包括:三通阀门、阀门控制器、田间网关、阀门控制手机App;

4)完整的田间气象信息采集功能:由气象传感器、GPRS无线采集器、太阳能供电系统、铝合金安装支架等组成;

5)土壤墒情信息采集功能:采集北疆有网络覆盖区域范围内气象信息,核心部件采用工控板,保证稳定性;带无线传输功能,采用标准MODBUS协议,支持后续增加传感器、检测和控制扩展。温度范围:-40℃~+80℃,精度:±0.5℃,分辨率:0.1℃,长期稳定性≤0.1℃/y;湿度范围:0~100%,长期稳定性≤0.1%RH/y。精度:±4.5%,分辨率:0.1%,进口探头;光照强度测量范围:0~200000lux,精度:±7%二氧化碳测量范围:0~5000ppm,精度:±1%,进口探头;土壤温度范围:-30℃~+70℃,精度:±0.2℃/土壤湿度范围:0~100%,精度:±2;

6)控制中心平台功能:有软件管理平台、云服务器1台、86寸大屏显示终端、宽带网络设备、宽带网络、操作电脑等。

可视化高效节水灌溉系统演示平台建成后图片




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