玉米膜下滴灌工程自動(dòng)化控制技術(shù)分析

王 濤，尹志宏

(1.甘州區(qū)水務(wù)局烏江水利管理所，甘肅 張掖 734000；2.甘州區(qū)水務(wù)局大滿水利電力管理處，甘肅 張掖 734000)

玉米膜下滴灌工程自動(dòng)化控制技術(shù)分析

王 濤1，尹志宏2

(1.甘州區(qū)水務(wù)局烏江水利管理所，甘肅 張掖 734000；2.甘州區(qū)水務(wù)局大滿水利電力管理處，甘肅 張掖 734000)

以甘州區(qū)黨寨鎮(zhèn)卅店村四社大田玉米膜下滴灌項(xiàng)目研究為依據(jù)，對(duì)玉米膜下滴灌和自動(dòng)控制系統(tǒng)目標(biāo)、設(shè)計(jì)原理、設(shè)計(jì)方案、自動(dòng)控制系統(tǒng)組成等進(jìn)行闡述。該玉米膜下滴灌工程自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)確保項(xiàng)目區(qū)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，探索先進(jìn)的灌溉模式，節(jié)約用水，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，起到舉足輕重的作用。

玉米；膜下滴灌； 自動(dòng)化控制技術(shù)；高效節(jié)水；示范區(qū)

0 引 言

甘州區(qū)2012年被國(guó)家確定為甘肅省第四批中央財(cái)政小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣高效節(jié)水灌溉項(xiàng)目示范區(qū)，項(xiàng)目區(qū)3 a(2012—2014年)主要建設(shè)內(nèi)容包括發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積4 453 hm2，其中：管灌面積1 993.2 hm2，滴灌面積2 047.6 hm2(其中井水滴灌882.93 hm2、河水滴灌811.33 hm2、日光溫室353.33 hm2)。

目前，甘州區(qū)發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積1.67 萬 hm2，到2015年將達(dá)到1.87 萬 hm2，占全區(qū)有效灌溉面積的26%。節(jié)水灌溉工程在甘州區(qū)已經(jīng)大面積得到了推廣，應(yīng)用及管理技術(shù)較為成熟。在此基礎(chǔ)上發(fā)展自動(dòng)化灌溉技術(shù)是精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2012年10月，甘州區(qū)依托中央財(cái)政小型農(nóng)田水利重點(diǎn)縣項(xiàng)目，高起點(diǎn)建設(shè)，將高效節(jié)水工程建設(shè)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)、圖像模擬處理等現(xiàn)代先進(jìn)高科技技術(shù)充分融合，建立起了一個(gè)實(shí)用性強(qiáng)，擴(kuò)展空間大的綜合水利管理信息化平臺(tái)，在張掖綠洲示范園區(qū)黨寨鎮(zhèn)三十里店村42 hm2大田制種玉米膜下滴灌工程采用了先進(jìn)的智能化控制系統(tǒng)，介紹如下。

1 系統(tǒng)概述

1.1 自動(dòng)控制系統(tǒng)目標(biāo)

1)實(shí)現(xiàn)了灌溉自動(dòng)化與水資源監(jiān)測(cè)的完美結(jié)合，達(dá)到精確灌溉，節(jié)省水、肥、殺蟲劑、人工等，基本消除在灌溉過程中人為因素對(duì)作物造成的不利影響，提高操作的準(zhǔn)確性和高效性，以達(dá)到科學(xué)管理的目的。

2)地塊自成獨(dú)立的灌溉系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)控制和手動(dòng)控制灌溉。同時(shí)，根據(jù)對(duì)實(shí)時(shí)的土壤濕度、氣象數(shù)據(jù)等多項(xiàng)數(shù)據(jù)的采集自動(dòng)計(jì)算農(nóng)作物的實(shí)際需水量，實(shí)現(xiàn)科學(xué)精準(zhǔn)的灌溉，便于總結(jié)豐產(chǎn)灌水經(jīng)驗(yàn)。

3)在管理區(qū)能夠直觀地監(jiān)視各地塊的灌水情況，并能控制灌溉。通過對(duì)首部能效、管網(wǎng)壓力的監(jiān)測(cè)實(shí)時(shí)掌握設(shè)備各個(gè)環(huán)節(jié)的能耗損失，得到節(jié)能降耗的目的。

4)監(jiān)測(cè)灌溉系統(tǒng)的主要工作參數(shù)，對(duì)各環(huán)節(jié)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的分析、收集滴灌系統(tǒng)節(jié)水的相關(guān)數(shù)據(jù)，達(dá)到節(jié)約水源的目的，最大限度利用水資源，同時(shí)，流量、壓力傳感器的應(yīng)用可自動(dòng)監(jiān)測(cè)、記錄、警示由于輸水管斷裂引起的漏水及電磁閥故障，保證系統(tǒng)運(yùn)行安全可靠。

5)可按照設(shè)計(jì)好的輪灌計(jì)劃表進(jìn)行定時(shí)定量灌溉，以便提供足夠的土壤入滲時(shí)間，減少坡地或黏性土地地面徑流損失，同時(shí)，自動(dòng)/手動(dòng)灌溉均可，在閥門上手動(dòng)啟、閉電磁閥，也可在計(jì)算機(jī)上手動(dòng)啟、閉任何一個(gè)電磁閥。

6)各地塊的自動(dòng)化系統(tǒng)可根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)備調(diào)整或更換，便于后期的組合升級(jí)。

1.2 設(shè)計(jì)原理

田間灌溉自動(dòng)控制系統(tǒng)由中央控制室、泵房首部控制站、田間路由器、閥門控制器、電磁閥、閥狀態(tài)反饋傳感器、田間氣象站、土壤濕度采集站、土壤濕度傳感器、首部運(yùn)行監(jiān)測(cè)等構(gòu)成。

自動(dòng)化控制系統(tǒng)由一臺(tái)Pc機(jī)與1個(gè)大田灌溉控制器相連，Pc機(jī)設(shè)置在中央控制室，大田灌溉控制器設(shè)置在泵房首部控制站，田間分布有無線地址解碼器RTU(以下簡(jiǎn)稱“RTU”)，RTU接收Pc機(jī)或大田控制器的控制指令(短信指令)，驅(qū)動(dòng)控制分布在地面管網(wǎng)出水口的電磁閥開關(guān)， 同時(shí)Pc機(jī)或大田控制器可以控制井泵的啟閉來加壓供水，從而實(shí)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)的自動(dòng)灌溉。泵房首部控制站與田間路由器、田間閥門控制器、田間氣象站、土壤濕度采集站、土壤濕度傳感器采用無線通訊。田間電磁閥和閥門控制器之間采用電纜連接。

閥門控制器接受泵房首部控制站的控制信號(hào)，控制閥門的啟閉，并在閥門狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)，將真實(shí)的閥門開閉狀態(tài)返回至田間控制首部控制站，使首部控制站得到閥門的實(shí)際開閉狀態(tài)，全面反映實(shí)際輪灌執(zhí)行情況，掌握系統(tǒng)的運(yùn)行情況，了解田間氣象信息、土壤含水率等調(diào)整灌溉和灌溉效果的相關(guān)參數(shù)。

本項(xiàng)目配備有小型氣象站和施肥裝置，通過小型氣象站采集項(xiàng)目區(qū)的風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、光照輻射、大氣溫度、相對(duì)濕度及土壤濕度等氣象數(shù)據(jù)， 通過將采集的數(shù)據(jù)分析整理， 管理人員可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)配合農(nóng)藝的需要及時(shí)調(diào)整灌溉時(shí)間和輪灌周期，使農(nóng)作物始終保持最佳的生長(zhǎng)狀態(tài)。基本原理如圖1所示。

1.3 設(shè)計(jì)原則

1)先進(jìn)性：可以保證系統(tǒng)硬件、系統(tǒng)軟件、控制及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用軟件的技術(shù)先進(jìn)性，系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的高度自動(dòng)化，技術(shù)先進(jìn)。

2)安全性：能夠保證系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的高可靠性，達(dá)到系統(tǒng)電源、信號(hào)接口的安全保護(hù)，關(guān)鍵部位出錯(cuò)時(shí)的快速切換?？梢员M量避免硬件設(shè)備被雷電破壞，達(dá)到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證，防止非法訪問。

3)擴(kuò)充性：系統(tǒng)設(shè)備的選型和網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)可以滿足網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的需要和未來應(yīng)用軟件開發(fā)的需求。

4)一致性：硬件和軟件的選型可以符合將來系統(tǒng)的管理和維護(hù)，提供統(tǒng)一的人機(jī)接口界面。

5)完整性：系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、硬件設(shè)備和軟件開發(fā)符合整個(gè)系統(tǒng)的要求。

6)可靠性：不因其本身的局部故障影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行，而且系統(tǒng)的可用性指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家水電、水利行業(yè)的規(guī)定。

7)開放性：系統(tǒng)預(yù)制有通信接口，可實(shí)現(xiàn)與其它自動(dòng)化控制系統(tǒng)根據(jù)需要實(shí)現(xiàn)信息共享，同時(shí)可以與上級(jí)部門連接實(shí)現(xiàn)信息傳遞匯報(bào)。

8)可操作性：在建成之后易于維護(hù)人員管理。

圖1 自動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理圖

1.4 技術(shù)方案

1)可靠性高：不因其本身的局部故障影響現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的正常運(yùn)行，而且系統(tǒng)的可用性指標(biāo)均達(dá)到國(guó)家水電、水利行業(yè)的規(guī)定；零件不易丟失和損壞， 自控系統(tǒng)、過濾器和田間閥門等均可實(shí)現(xiàn)無人值機(jī)。

2)易用性好：操作簡(jiǎn)單，好學(xué)易用。

3)安全生產(chǎn)：操作安全。

4)費(fèi)用合理：硬件及軟件初期投資合理，后期使用、維護(hù)費(fèi)用低[1]。

5)擴(kuò)展性強(qiáng)：保留充足擴(kuò)展空間和能力。

2 設(shè)計(jì)方案

2.1 田間自動(dòng)化灌溉模式

本項(xiàng)目按照已制定的灌溉制度作為基本的灌水計(jì)劃。灌溉計(jì)劃可以根據(jù)作物生長(zhǎng)狀態(tài)，隨時(shí)在大田控制器和Pc機(jī)上進(jìn)行調(diào)。田問閥門按照設(shè)計(jì)輪灌組進(jìn)行編組，后期可以調(diào)整。大田控制器內(nèi)部的編組是邏輯軟連接，可以重新編制。

土壤濕度傳感器和氣象站將采集的數(shù)據(jù)傳輸給Pc機(jī)，經(jīng)過分析，可以做出灌溉決策。本項(xiàng)目?jī)H將采集的數(shù)據(jù)作為決策參考。

小型氣象站是氣象信息數(shù)據(jù)的采集工具，將采集的數(shù)據(jù)作為決策參考，科學(xué)地指導(dǎo)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。

2.2 自動(dòng)和手動(dòng)灌溉模式

2.2.1 大田控制器和Pc機(jī)上的遠(yuǎn)程自動(dòng)灌溉

在大田控制器和Pc機(jī)的屏幕上有全部閥門的狀態(tài)顯示，進(jìn)行相應(yīng)鍵盤的操作，可以選擇任意閥門的開閉。

2.2.2 田間手動(dòng)灌溉

每個(gè)田間電磁均有手動(dòng)開關(guān)， 管理人員可以在田問直接開啟/關(guān)閉各閥門。

2.3 土壤濕度測(cè)量

通過田間安裝的土壤濕度計(jì)， 將作物根系不同生長(zhǎng)層的土壤濕度定時(shí)測(cè)量并通過RTU回傳給大田控制器及Pc機(jī)， 用戶可以隨時(shí)進(jìn)行查詢。

2.4 數(shù)據(jù)共享

在管理房的Pc機(jī)可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸和共享，可以讓農(nóng)業(yè)專家及時(shí)地分析田間的實(shí)際情況，并提供及時(shí)的農(nóng)藝支持，建立數(shù)據(jù)模型供有關(guān)部門進(jìn)行方針決策。大田控制器及Pc機(jī)記錄并統(tǒng)計(jì)出每個(gè)田間閥門的開啟時(shí)長(zhǎng)、過流量、系統(tǒng)總流量、各種傳感器信息、每個(gè)地塊的灌溉運(yùn)行記錄及運(yùn)行狀況，在管理房都能直觀的掌握。

3 自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)組成及各部分功能

3.1 系統(tǒng)組成

根據(jù)系統(tǒng)功能劃分：決策系統(tǒng)、信號(hào)傳輸系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)(儀器設(shè)備)、能量供應(yīng)系統(tǒng)(電力供應(yīng))。

根據(jù)系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)劃分：由水務(wù)局山洪災(zāi)害預(yù)警信息中心、龍窩管理站分中心、泵房首部控制站、無線路由站、控制點(diǎn)(無線閥控器、閥門狀態(tài)反饋傳感器與電磁閥)、田間氣象站、土壤濕度采集站、首部運(yùn)行監(jiān)測(cè)的通訊網(wǎng)絡(luò)等構(gòu)成。

1)泵站首部控制站：首部控制站主要根據(jù)指令或輪灌制度，自動(dòng)通過無線通訊給無線閥控器下達(dá)啟閉指令，對(duì)電磁閥門進(jìn)行遠(yuǎn)程啟閉，實(shí)施田間自動(dòng)灌溉。也可以人工干預(yù)進(jìn)行點(diǎn)片灌溉。在必要的情況下，由具有授權(quán)的農(nóng)藝技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際情況對(duì)輪灌制度進(jìn)行調(diào)整。

2)無線閥控器及路由器：無線閥控器是一個(gè)能夠?qū)刂浦噶钸M(jìn)行解析和轉(zhuǎn)換的設(shè)備，接收首部控制站或路由站轉(zhuǎn)發(fā)來的指令，控制電磁閥開關(guān)，同時(shí)也能向首部控制站反饋電磁調(diào)壓閥的狀態(tài)。一個(gè)無線閥控器可控制兩個(gè)電磁閥。

3)電磁閥：電磁閥作為控制支管水流的一種執(zhí)行器，一條支管上設(shè)一個(gè)電磁閥。

4)田間氣象站：監(jiān)測(cè)田間微觀氣象，對(duì)空氣溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、降水量等五要素進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，以無線方式傳送到首部控制站。

5)土壤濕度采集站：在典型地塊的有代表性的位置，設(shè)置多個(gè)土壤濕度采集點(diǎn)，并在該點(diǎn)不同深度埋設(shè)土壤濕度傳感器。在灌溉過程中，了解土壤不同深度的土壤濕度變化，非灌溉期間土壤水分流失的規(guī)律，分析灌溉間隔、灌溉時(shí)長(zhǎng)對(duì)作物根系水量供應(yīng)的影響，為制定進(jìn)一步高效節(jié)水的灌溉模式提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6)首部運(yùn)行監(jiān)控器：監(jiān)視首部水泵運(yùn)行工作電壓、三相電流、消耗電量、系統(tǒng)出口壓力以及流量等參數(shù)。

3.2 工作原理

3.2.1 田間閥控器系統(tǒng)功能范圍

田間無線閥控器從首部控制站或信息中心接收命令，開啟關(guān)閉閥門，并檢測(cè)閥門的狀態(tài)反饋給首部控制站和信息中心。無線閥控器通過本地RS232端口來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址、設(shè)備地址、通信通道及各種通信參數(shù)如速率、數(shù)據(jù)位、校驗(yàn)位等。1個(gè)無線閥控器可帶1個(gè)電磁閥。

電磁調(diào)壓閥開關(guān)由正反向直流脈沖電壓信號(hào)控制，與控制設(shè)備連接。要開啟閥門時(shí)，線圈收到一個(gè)直流脈沖信號(hào)，使得柱塞堵住進(jìn)水端口，連同控制腔與排水端口，控制腔排放，閥門開啟。要關(guān)閉閥門時(shí)，線圈收到一個(gè)反向直流脈沖信號(hào)，柱塞向相反方向移動(dòng)，堵住排水端口，進(jìn)水端口和控制腔連通。這樣壓力水流從閥門進(jìn)口(上游)充滿控制腔，關(guān)閉閥門。

3.2.2 泵房首部自動(dòng)化設(shè)備簡(jiǎn)介

首部控制站通過無線的方式給無線閥控器下命令，無線閥控器接收信號(hào)后控制電磁閥的啟閉，實(shí)施田間灌溉。每個(gè)電磁閥平均控制7畝地，電磁閥可以通過接收閥控器的正反向脈沖電壓信號(hào)進(jìn)行開關(guān)，也可以用手柄人工操作，手炳是可拆卸的，拆卸后不影響電磁閥使用。

首部控制站可與縣信息中心(可選)采用GPRS通訊，首部控制站和無線閥控器之間采用無線通訊，無線閥控器和電磁閥之間采用電纜連接。

3.2.3 氣象站及田間監(jiān)控設(shè)備功能簡(jiǎn)介

田間氣象站監(jiān)測(cè)田間空氣溫度、空氣濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、及降水量等五大要素，為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和灌溉提供氣象信息。

田間視頻監(jiān)控設(shè)備是用來監(jiān)控田間農(nóng)作物和整個(gè)局面的，監(jiān)控頭在中央監(jiān)控室控制下可以自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，平行旋轉(zhuǎn)角度360°。豎直旋轉(zhuǎn)角度9°。

3.2.4 土壤濕度采集站

無線土壤濕度采集站可定時(shí)采集土壤含水率數(shù)據(jù)，并向首部控制站發(fā)送。無線閥控器通過本地RS232端口來設(shè)置網(wǎng)絡(luò)地址、設(shè)備地址、定時(shí)采集時(shí)間間隔等。1個(gè)無線土壤濕度采集站可接做多4個(gè)濕度傳感器。

4 自動(dòng)化灌溉系統(tǒng)主要設(shè)備的安裝與調(diào)試

4.1 首部灌溉自動(dòng)控制器的安裝

首部灌溉自動(dòng)控制器共1套，首部灌溉自動(dòng)控制器安裝在泵房?jī)?nèi)，其距離最遠(yuǎn)的路由器RTU的直線距離小于無線傳輸半徑2 km?？刂破鲬?yīng)安裝在室內(nèi)安全的地方，室外架設(shè)無線通訊用天線桿，高度≥8 m。雷雨多發(fā)區(qū)應(yīng)安裝避雷系統(tǒng)。天線接口與首部灌溉控制器天線接口連接牢固。首部灌溉控制器電源為220 V，50 Hz。

4.2 無線路由器RTU的安裝

無線路由器RTU將RTU、太陽(yáng)能、無線通訊集成安裝在田間站上。

安裝順序：將集成的田間站安裝在田間RTU的幾何中心線上，將無線路由器RTU安裝在田間站上，最后將蓄電池按正極接正極，負(fù)極接負(fù)極連接到無線路由器RTU上。無線路由器RTU應(yīng)保證與所屬的田間RTU地址要一一對(duì)應(yīng)，應(yīng)和設(shè)計(jì)圖紙對(duì)應(yīng)的地址一致。無線路由器RTU天線桿的架設(shè)：將3 m長(zhǎng)吸盤天線安裝在8 m高的安裝桿的托盤處即可。

4.3 無線田間閥控器RTU和電磁閥的安裝

無線田間閥控器RTU將RTU、太陽(yáng)能、無線通訊集成安裝在支架桿上。

安裝順序：將集成的支架桿插入田間電磁閥的旁邊，然后將電磁閥的線接入無線閥控器F1和F2通道上(注意正負(fù)連接正確)，反饋傳感器的線接到S1和S2通道上。并將反饋傳感器接到電磁閥的出口處，最后將鋰電池上電，無線田間閥控器RTU安裝時(shí)注意RTU地址要一一對(duì)應(yīng)，應(yīng)和設(shè)計(jì)圖紙對(duì)應(yīng)的地址一致。電磁閥安裝前應(yīng)對(duì)電磁閥的規(guī)格型號(hào)進(jìn)行復(fù)查，閥體內(nèi)應(yīng)保持清潔，不得混入雜物。電磁閥與PVC三通用￠110的法蘭連接，法蘭之間必須加載合格的膠墊。閥體上的箭頭應(yīng)與管道中介質(zhì)流動(dòng)方向一致。電磁閥安裝時(shí)須垂直于水平管道，線圈朝上，傾斜度不允許超過30°，否則不能保證閥口密封。

4.4 土壤濕度監(jiān)測(cè)站的安裝

土壤濕度監(jiān)測(cè)站安裝位置要求離滴灌帶10 cm，安裝深度分4層15 cm、30 cm、45 cm，60 cm。 安裝位置的選擇要有代表性。土壤濕度監(jiān)測(cè)站采用太陽(yáng)能板供電，續(xù)航供電時(shí)間為6晝夜，內(nèi)部軟件可設(shè)置采集濕度的間隔時(shí)間，從0.1～10 h均可。安裝完成后可在首部控制器進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

4.5 氣象站的安裝

氣象站一般安裝在開闊的地方，固定在直徑40mm的鋁合金安裝支架上，高度2 m左右。氣象監(jiān)測(cè)站由氣象傳感器、無線采集器、太陽(yáng)能供電系統(tǒng)、鋁合金安裝支架，室內(nèi)監(jiān)測(cè)儀表等組成。無線采集器采集氣象數(shù)據(jù)，并通過無線微波發(fā)送數(shù)據(jù)到監(jiān)測(cè)中心。太陽(yáng)能供電系統(tǒng)：包括太陽(yáng)能電池板、充放電控制器、充電電池組，保證采集系統(tǒng)的能量供給，在持續(xù)陰雨天連續(xù)工作長(zhǎng)達(dá)15 d。

4.6 系統(tǒng)調(diào)試

1)通訊調(diào)試：將無線路由器RTU及無線閥控器RTU正確安裝，并保證電源正常接通，測(cè)試RTU是否正常，當(dāng)無線路由器RTU及無線閥控器RTU都通訊正常時(shí)，打開首部灌溉控制器及首部監(jiān)控中心，此時(shí)首部灌溉控制器及首部監(jiān)控中心與無線閥控器RTU進(jìn)行通訊，并在信息窗口顯示。

2)灌溉調(diào)試：將電磁閥的手動(dòng)開關(guān)置于自動(dòng)位置，田間主管道內(nèi)壓力由變頻控制在不大于最大工作壓力值。打開首部灌溉控制器和首部監(jiān)控中心，對(duì)系統(tǒng)中的每一個(gè)電磁閥進(jìn)行手動(dòng)操作開/關(guān)，當(dāng)電磁閥手動(dòng)打開后，待1 min左右，支管地塊變?yōu)榫G色，說明電磁閥打開，支管正常進(jìn)水，否則要到田間檢查該電磁閥，排除故障。

3)首部運(yùn)行監(jiān)視器調(diào)試：打開首部監(jiān)控中心首部畫面的手動(dòng)模式，手動(dòng)打開和關(guān)閉水泵，檢查首部水泵運(yùn)行是否正常，電壓、電流能否正常采集，直至調(diào)試正常為止。

4.7 灌溉系統(tǒng)的操作和灌溉程序的編制

灌溉系統(tǒng)的操作分為手動(dòng)模式和自動(dòng)模式：

1)手動(dòng)模式用于灌溉系統(tǒng)測(cè)試和操作灌溉程序員水平較低的情況下使用。進(jìn)入手動(dòng)模式，點(diǎn)擊要打開或關(guān)閉的電磁閥，屏幕彈出對(duì)話框，選擇要操作的菜單即可。

2)自動(dòng)模式用于對(duì)灌溉系統(tǒng)比較熟練和對(duì)地塊的灌溉要求比較高的情況下使用。

a)以土壤濕度為主參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)灌溉：系統(tǒng)設(shè)有土壤濕度傳感器對(duì)典型點(diǎn)的土壤濕度進(jìn)行連續(xù)的測(cè)量，以多點(diǎn)土壤濕度指標(biāo)為主要依據(jù)進(jìn)行自動(dòng)灌溉，灌溉量按地塊面積比例均勻分配到每個(gè)輪灌區(qū)，由田間灌溉控制器自動(dòng)執(zhí)行灌溉任務(wù)。

b)以預(yù)先制定程序?yàn)橹鬟M(jìn)行自動(dòng)灌溉：系統(tǒng)允許操作人員預(yù)先設(shè)定一段時(shí)間(可以是一次也可以是整個(gè)灌溉期)的灌溉計(jì)劃，系統(tǒng)按照該灌溉計(jì)劃自動(dòng)進(jìn)行灌溉，同時(shí)根據(jù)近期天氣情況(和降水量)對(duì)灌溉計(jì)劃進(jìn)行修正，最后系統(tǒng)將修正后的灌溉計(jì)劃傳給田間灌溉控制器自動(dòng)執(zhí)行灌溉任務(wù)。

該項(xiàng)目2012年實(shí)施，系統(tǒng)利用率高，節(jié)省時(shí)間，節(jié)省人力， 增產(chǎn)效果顯著，具有優(yōu)越的示范代表性，實(shí)現(xiàn)工程管理規(guī)范化、自動(dòng)化、數(shù)字化，貫徹精準(zhǔn)灌溉、科學(xué)灌溉的指導(dǎo)思想，使該系統(tǒng)高效可靠、先進(jìn)實(shí)用，從而實(shí)現(xiàn)田間灌溉工程管理現(xiàn)代化，亟待大面積推廣。

[1]王堅(jiān)，李巍.玉米膜下滴灌工程自動(dòng)化控制技術(shù)分析[J].硅谷，2012(07)：210-211.

Automation Control Technology Analysis of Corn under Film Drip Irrigation Engineering

WANG Tao1and YIN Zhi-hong2

(1.Wujiang Water Conservancy Management Branch of Ganzhou District，Zhangye 7304000,China; 2.Daman Water Conservancy & Power Management Branch of Ganzhou District， Zhangye 7304000,China)

Taking the corn under film drip irrigation project research conducted at Sishe field，Sanshi village，Dangzaidian town Ganzhou district as the basis，the corn under film drip irrigation automatic control system target,design principle，design scheme，an automatic control system are elaborated.The application of the corn under film dripping engineering automation control technology plays a vital role in ensuring agricultural production，exploring the advanced irrigation patterns，water conservation，promoting crop growth in the project areas.

under film drip irrigation；automatic control technology；high efficient water-saving demonstration district

1007-7596(2015)01-0004-05

2014-04-12

王濤(1978-)，男，甘肅張掖人，工程師，從事灌溉工程管理、水利水電工程勘測(cè)設(shè)計(jì)、工程造價(jià)與監(jiān)理、節(jié)水灌溉研究工作；尹志宏(1974-)，男，甘肅張掖人，助理工程師，從事灌溉工程管理、節(jié)水灌溉研究工作。

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