[實用新型]一種變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統

有效

• 申請號: 201720062447.0
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206472611U
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發明（設計）人: 何武全;蔡明科;李剛;翟東漢
• 申請（專利權）人: 西北農林科技大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 北京方圓嘉禾知識產權代理有限公司11385
• 代理人: 董芙蓉

技術領域

本實用新型屬于節水灌溉技術領域，尤其涉及一種變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統。

背景技術

目前，噴微灌(噴灌和微灌)是目前世界上應用最廣泛的節水灌溉工程技術之一，具有節水、增產、節地、適應性強等優點，并向著低能耗、精準灌溉、自動化控制、多目標利用等方向發展。據統計截止2014年底，我國節水灌溉工程總面積為2901.9萬hm²，其中噴微灌面積為784.4萬hm²，占總節水灌溉工程面積的27％。灌水均勻度是噴微灌工程設計中衡量灌水質量的一個重要參數，對灌溉作物增產及節水效果具有重要的影響。利用機電泵加壓條件下的管道式噴微灌系統，當管網布置及灌水器確定后，管網系統的壓力變化是影響灌水均勻度的關鍵因素。但是，水泵電機通常是利用工頻電源(50Hz)作恒速運轉，水泵的運行特性不能適應田間管網流量和壓力的變化，當控制灌溉面積較大或地形高差變化較大時，采用調壓罐、調壓閥等傳統的控制調節措施均有一定的局限性，很難滿足灌水均勻度的要求。因而有必要進行變頻調速分級恒壓灌溉自動控制系統的研究。

變頻調速技術是根據電機轉速與工作電源輸入頻率成正比的關系，通過改變電動機工作電源頻率達到改變電機轉速的目的，在電機調速控制方面以得到廣泛應用。B Hanson等(1996)和Charles等(2008)進行了利用變頻器調節水泵電機轉速來改變輸出流量和壓力的研究，劉等(2009)進行了PLC及變頻調速恒壓噴灌技術的研究,李等(2015)提出了一種基于PLC的微灌變頻控制系統的設計方法。但是，針對灌溉面積較大或地形坡度較大的噴微灌系統，使用一個恒定的管網壓力也不能滿足整塊田地的灌水均勻度要求，如何根據灌溉分區進行分級恒壓灌溉仍須進一步研究。

綜上所述，目前的灌溉控制系統不能通過變頻調速技術和自動化技術相結合，不能根據灌溉分區預先設定的壓力控制值自動進行壓力等級切換，實現分區分級恒壓自動供水灌溉，以滿足灌水均勻度要求和提高噴微灌系統的灌水質量。

發明內容

本實用新型為解決目前的管道灌溉控制系統不能通過變頻調速技術實現分區分級恒壓灌溉，不能根據灌溉分區預先設定的壓力控制值自動進行壓力等級切換，實現分區分級恒壓自動供水灌溉，以滿足灌水均勻度要求和提高噴微灌系統的灌水質量的問題而提供一種變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統。

本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：

一種變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統，所述變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統包括：

與遠傳壓力表連接，用于獲取不同灌溉分區的灌溉壓力信息的管網壓力控制點；

與變頻器信號連接，用于檢測管網壓力控制點的壓力，并轉換成電信號，反饋給變頻器的遠傳壓力表；

與可編程控制器信號連接，通過內含的PID控制器將遠傳壓力表反饋的壓力信號與灌溉分區給定壓力信號相比較，經調節后得到頻率給定信號，控制水泵的轉速和流量，實現管網壓力控制點管網流量變化時，控制點的壓力恒定不變的變頻器；

與變頻器連接，用于接收變頻器的PID控制器將不同壓力等級的壓力上下限控制信息，按照設定的灌溉分區和壓力等級要求進行自動控制供水灌溉的可編程控制器；

與變頻器連接，用于控制水泵轉速的控制電路；

與可編程控制器信號連接，用于按照設定的灌溉分區和壓力等級要求，自動進行壓力等級切換的壓力轉換電路；

與可編程控制器信號連接的可編程時控開關。

進一步，所述變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統還包括：與可編程控制器信號連接，同時與水泵連接，用于控制水流量的電磁閥系統；所述水泵為一臺或多臺；所述電磁閥系統設置有并聯的多個電磁閥。

進一步，所述變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統還包括：與可編程控制器信號連接，同時與控制電路連接，用于調節水泵手動/自動運行狀態的手動/自動轉換電路。

本實用新型的另一目的在于提供一種利用上述的變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統的果樹滴灌控制系統。

本實用新型的另一目的在于提供一種利用上述的變頻調速分級分區恒壓灌溉自動控制系統的小麥田噴灌控制系統。