La coordination des débitmètres avec les armoires de contrôle quantitatif et les enregistreurs de données en irrigation agricole

dans le processus de modernisation agricole, le contrôle précis de la liaison d'irrigation est l'approche principale pour atteindre la conservation de l'eau, l'amélioration de l'efficacité, l'amélioration de la qualité et l'augmentation de la production. L'irrigation traditionnelle repose sur une expérience manuelle pour déterminer le volume d'eau, ce qui entraîne non seulement des problèmes tels que le gaspillage des ressources en eau et l'irrigation inégale, mais rend également difficile de répondre aux exigences de la production agricole à grande échelle. L'application combinée des débitmètres, des armoires de contrôle quantitatif et des enregistreurs de données a construit un système d'irrigation intelligent à processus complet de "surveillance-contrôle-enregistrement", fournir une solution technique à la fois fiable et efficace pour l'irrigation agricole.

1. Composants de base: les trois équipements clés pour un contrôle précis de l'irrigation

Bien que les débitmètres, les armoires de contrôle quantitatif et les enregistreurs de données aient un positionnement fonctionnel différent, ils forment des boucles fermées complémentaires dans le système d'irrigation. La compatibilité des performances et le fonctionnement collaboratif des trois déterminent directement la précision du contrôle de l'irrigation.

Débitmètre 1.1: la «Régulateur de mesure» du volume d'eau d'irrigation

comme les «yeux» du système d'irrigation, la fonction principale du débitmètre est de collecter le flux instantané et les données d'écoulement cumulé dans le pipeline en temps réel, Fournir une base précise pour un contrôle ultérieur. Dans les scénarios d'irrigation agricole, les dispositifs de type sortie d'impulsion tels que les débitmètres à turbine et les débitmètres à vortex sont souvent sélectionnés en fonction de paramètres tels que la qualité de l'eau, la pression et le diamètre des tuyaux. Ces dispositifs peuvent convertir les signaux de flux en signaux d'impulsions électriques et effectuer un retour précis des changements de volume d'eau d'irrigation à chaque instant. Par exemple, dans l'irrigation sur le terrain, les débitmètres à turbine peuvent résister aux légères impuretés dans l'eau d'irrigation des terres agricoles. Ils génèrent des signaux d'impulsion par la rotation des pales, chaque impulsion correspondant à une unité fixe de volume d'eau, réalisant ainsi une transmission en temps réel des données de flux.

1.2 cabinet de contrôle quantitatif: le "cerveau central" du processus d'irrigation

L'armoire de contrôle quantitatif est le noyau de contrôle de l'ensemble du système d'irrigation, intégrant des composants clés tels que les instruments de contrôle quantitatif, les relais et les contacteurs, et est responsable de la réception des signaux et de l'exécution de la logique de contrôle. Sa fonction principale est de calculer automatiquement le nombre d'impulsions de débitmètre correspondant en fonction du volume d'irrigation prédéfini. Après le démarrage de la pompe à eau et de la valve, il reçoit le signal du débitmètre en temps réel. Lorsque le débit cumulatif atteint la valeur définie, il émet immédiatement un signal de commutation pour couper l'alimentation de la pompe à eau et fermer la vanne. Pendant ce temps, l'armoire de commande prend également en charge la commutation bi-mode manuelle/automatique. Les agriculteurs peuvent contrôler directement le démarrage et l'arrêt de l'équipement via des boutons, ou définir un seuil d'humidité à relier aux capteurs de sol pour un contrôle intelligent plus précis.

Enregistreur de données 1.3: le "Hub mémoire" des données d'irrigation

L'enregistreur de données joue un rôle crucial dans la conservation complète des données et la traçabilité du processus d'irrigation. Il peut collecter et stocker en temps réel le débit instantané, le débit cumulé du débitmètre, ainsi que le temps de démarrage et d'arrêt de la pompe à eau et l'état de fonctionnement de l'armoire de commande et d'autres données de base. Les enregistreurs modernes prennent principalement en charge les doubles fonctions de stockage local et de transmission à distance. Ils peuvent non seulement conserver les données pendant plusieurs mois via des cartes SD, mais également télécharger les données sur la plate-forme cloud via des modules 4G. Les agriculteurs peuvent afficher les enregistrements historiques d'irrigation et les courbes de fonctionnement de l'équipement via des applications de téléphonie mobile. Certains appareils haut de gamme ont également des fonctions de filtrage des données. En prenant la valeur moyenne de plusieurs collections de données, les interférences de signal sont évitées pour garantir l'exactitude des données.

2. Processus collaboratif: contrôle de la chaîne complète de la configuration à l'achèvement

Le fonctionnement coordonné des trois suit un processus normalisé de "préréglage-moniteur-contrôle-enregistrement", chaque étape ayant des connexions logiques claires et un support technique pour s'assurer que le processus d'irrigation est contrôlable avec précision et que les données sont traçables.

Étape prédéfinie des paramètres 2.1: les agriculteurs, en fonction des besoins réels tels que le type de culture et les conditions d'humidité du sol, définissent à distance la quantité totale d'une seule irrigation (valeur quantitative) et le mode de fonctionnement (automatique/manuel) à travers les boutons sur l'armoire de commande quantitative ou l'application. Si le mode automatique est sélectionné, les limites supérieure et inférieure de l'humidité du sol doivent également être réglées simultanément. L'armoire de commande associera automatiquement les données du capteur de sol.

Étape de démarrage et de surveillance 2.2: après le démarrage du système, l'armoire de commande quantitative émet immédiatement un signal pour démarrer la pompe à eau et l'électrovanne. Une fois que l'eau d'irrigation entre dans le pipeline, elle entraîne le débitmètre pour qu'il fonctionne. Le débitmètre convertit le flux en temps réel en signaux d'impulsion et les transmet en continu à l'armoire de commande et à l'enregistreur de données. À ce stade, l'enregistreur commence à travailler simultanément, collectant les données du débitmètre et enregistrant le temps de démarrage de la pompe à eau et la valeur d'écoulement initiale en même temps.

Étape de conservation et de traçabilité des données 2.3: une fois l'irrigation terminée, l'enregistreur de données organise automatiquement les données de cette irrigation, y compris l'heure de début, l'heure d'arrêt, le volume d'irrigation réel, débit moyen, etc., pour former un enregistrement complet d'irrigation. Ces données sont stockées et sauvegardées localement d'une part, et téléchargées sur la plateforme cloud d'autre part. Les agriculteurs peuvent les voir à tout moment et les utiliser pour analyser les modèles de demande d'irrigation de différentes cultures.

3. Valeur pratique: améliorations multidimensionnelles de la conservation de l'eau à l'amélioration de l'efficacité

3.1 étape de contrôle précis: L'armoire de commande accumule le numéro d'impulsion du débitmètre en temps réel. Lorsque la valeur atteint le nombre d'impulsions correspondant à la valeur quantitative prédéfinie, la logique de commande est immédiatement déclenchée: tout d'abord, l'alimentation électrique de l'électrovanne est coupée pour fermer la voie navigable. Après un court intervalle, l'alimentation de la pompe à eau est déconnectée pour éviter l'impact du marteau d'eau. Dans le même temps, un signal "d'irrigation terminée" est envoyé à l'enregistreur de données. S'il est en mode automatique, l'armoire de commande comparera de manière synchrone les données du capteur d'humidité du sol. Si l'humidité a atteint la limite supérieure, elle s'arrêtera directement. S'il n'a pas atteint la limite supérieure, le volume d'irrigation restant sera recalculé et l'opération se poursuivra.

Cette solution combinée a démontré une valeur économique et écologique remarquable dans la pratique d'application des terres agricoles et des vergers dans de nombreux endroits. En termes d'utilisation des ressources en eau, un contrôle quantitatif précis peut réduire considérablement le gaspillage des ressources en eau causé par l'irrigation par les inondations traditionnelles. En termes de coûts de main-d 'œuvre, le fonctionnement automatisé a considérablement augmenté la superficie gérée par ménage et réduit considérablement les coûts d'inspection et d'exploitation sur le terrain.

Par exemple, dans le scénario de l'irrigation des vergers, les agriculteurs peuvent prérégler les quotas d'irrigation pour différents arbres fruitiers via l'APP. Le système peut contrôler avec précision la quantité d'irrigation pour chaque rangée d'arbres fruitiers. Combiné avec les données historiques de l'enregistreur de données, il peut analyser les modèles de demande en eau des arbres fruitiers à différentes saisons, en réalisant une irrigation précise «sur mesure». Dans les scénarios en champ clair, l'armoire de commande peut s'adapter aux changements de pression des pipelines sur différents terrains. Le débitmètre compense en temps réel l'erreur de débit causée par les fluctuations de pression, garantissant que l'écart du volume d'irrigation par mu est contrôlé en quelques 5%.

Conclusion: L'application collaborative des débitmètres, des armoires de contrôle quantitatif et des enregistreurs de données a conduit la transformation de l'irrigation agricole de «jugement empirique» à «basé sur les données». Avec le développement de la technologie de l'Internet des objets (iot), les trois s'intégreront davantage aux capteurs de sol, aux stations météorologiques et à d'autres appareils pour construire un écosystème d'irrigation intelligent plus complet, fournir un soutien technique solide pour la conservation de l'eau, l'amélioration de l'efficacité et le développement de haute qualité dans l'agriculture.