日前,由我所承担的农业科技成果转化项目“灌区水资源智能监控系统的中试与示范” 顺利通过了科技部农村科技司和水利部国际合作与科技司组织的验收。
“灌区水资源智能监控系统的中试与示范”,是灌溉所针对目前我国水资源缺乏,灌区水资源集中控制管理缺乏有效技术手段,使地下水、地表水联合运用、地下水可开采量确定等方面的由于缺乏硬件技术支撑和实现手段,使灌区水资源优化调度大多还停留在方案上的现实情况,2005年申请了科技部农业科技成果转化项目,并获批准立项。2年来,课题组成员经过努力,联合攻关、辛勤工作,反复试验,并于生产企业和示范区有关人员通力合作,通过采用新技术对井群自动化灌溉系统进行了重大改进。淘汰了建造昂贵、维护不便的有线串行通讯,并在无线自建网的基础上,提出了有线无线结合的经济组网方式,增加了GPRS无线公网作为监控系统的数据传输手段,形成了可以根据现场情况和客户要求灵活选择的适宜的通讯方式的系列产品;建立了统一的数据交换格式和统一的数据接口;增加了GPS地理信息采集和GIS数据信息显示系统,使系统界面的可视化程度进一步提高;结合系统的抗干扰要求,有针对性的加强了防雷方面的技术措施,达到了避免感应雷造成危害,直击雷损害最小的目标。使系统不仅适用气候比较干燥,云层高,雷电危害相对不严重的我国内陆地区,也同样适用与云层低,气候湿润的东部沿海雷电危害高发区使用;针对普通机井房通风比较差,并具有开放式水面,极易造成水汽凝结,采用普通触点开关直流电采样,在直流电的极化作用下,加速电极腐蚀,使接触电阻加大,影响采样结果的问题通过接触点施加100V25mA的交流电。进行普通触点开关采样的特殊处理方法。有效地避免了接点在潮湿的环境下氧化及电化学效应对接点采样带来的影响,提高了系统长期使用的可靠性;多水源联网自动自动控制工程通过变频调速器的多功能应用,不仅实现了灌溉系统的恒压功能,通过控制转速的上升和下降时间(软启动和软关机),还实现了大型电机(22千瓦电机,50米扬程供水流量每小时100m3的离心水泵)的软启动功能。软启动和软关机(控制转速的上升和下降时间)有效地减少了水锤造成的地埋PVC管网的破坏。
验收专家一致认为:该系统通过技术升级和中试,增强了产品功能,完善了有线无线组网技术、设备的防雷技术、抗潮湿接点采样技术、水泵变频多功能软启动技术,并通过研究作物水分采集技术与灌溉控制新方法,使灌溉智能化程度及控制标准化得到了进一步提高。
实践证明:变频调速器在灌溉系统的多功能应用,可以大幅度降低使用、运行、维护成本,并有效提高系统性能。目前,该系统已形成不同类型的定型产品。产品和技术已在山东、河南等地推广应用7600亩,示范表明该系统稳定可靠,较同类系统降低成本35%,灌区管理成本降低30%,并基本实现了示范区地下水的采补平衡,经济、社会效益显著,推广应用前景广阔。