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无线电磁阀控制器在智能化灌溉系统中的应用

引言
近年来随着国家的重视和新技术的发展 ， 农田智能化灌溉系统的研究与发展突飞猛进 ， 发展前景广 ， 市场潜力巨大 。 灌溉智能化是国家中长期科学和技术发展规划中的优先主题之一 ， 基于物联网技术的智能化灌溉主要是依靠信息化高新技术、关键硬件设备及节水科技新成果等措施 ， 实现灌溉系统的自主判断、自主决策等功能 ， 从而提高灌的精化量控制 ， 达到节水增产的目标 。
无线电磁阀控制器在智能化灌溉系统中的应用
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作为智能化灌溉系统中的主要执行元件 ， 电磁阀被大量应用 ， 但由于农业灌溉的特殊应用环境 ， 阀门控制布线和供电比较困难 ， 且施工成本较高 ， 从而在一定程度上制约了智能化灌溉的发展 。 市场上的电磁阀种类很多 ， 结构原理包括膜片式、活塞式等 ， 控制方式有保持式、脉冲式等 。 目前在高标准农业生产灌溉中使用电磁阀大多以进口产品为主 ， 比如伯尔梅特(Bermad)、耐特菲姆(Netafim)等公司生产的电磁阀 ， 这类电磁阀利用直流正反脉冲来控制实现完全开启和关闭 。 传统方式远程控制时需在田间布置大量的电线、电缆来提供直流脉冲信号及供电 ， 在农田灌溉的实际应用中 ， 大量的电缆敷设不仅增加了施工难度 ， 面且提高了建设成本 ， 也不方便农业生产作业 。
【无线电磁阀控制器在智能化灌溉系统中的应用】因此 ， 安信高科开发了一种低功耗无线智能电磁阀控制器 ， EcosyeSVC-2.0电磁阀控制器主要功能为远距离控制脉冲电磁阀开关 ， 可兼容国内外所有系列电磁阀（如伯尔梅特、雨鸟、托罗、耐特菲姆、BACCARA、博纳、拉斐尔、ARTHAS、华最、赞臣等） 。 采用专业级防护外壳 ， 防水防腐防潮防紫外线 ， 支持IP69防护等级 。 具有远程控制、定时控制、传感器联动控制等功能 。 在田间不需要任何布线 ， 随时随地通过APP程序发送指令即可以实现对农田的智能化轮灌 。 工程实残表明 ， 该设备应用于智能化灌溉系统具有成本低、安装简便、运行可靠等优点 。
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电磁阀无线控制系统下行采用LoRa通讯方式组网 ， 主动式通讯协议实现 。 系统由一个智能网关和若干电磁阀控制器(终端节点)组成 。
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EcosyeIG-2.0智能网关是一款 ， 以安信高科物联网操作系统EcosyeOS为基础研发的SoftPLC ， 面向高标准农田、温室?棚、道路市政园林绿化、水利等物联网系统的组态控制；可以使用无线或者有线 ， 远距离的采集感器数据、控制灌溉设备 ， 监测场景设备运行状态等 。 智能网关作为自组网的中心设备 ， 可将数据通过GPRS/4G/LAN/WIFI的方式传送至云平台 ， 方便使用APP远程控制；也可以连接本地触摸屏、展示大屏等显示设备 。 智能网关可以配置4路下行(定制可以再加8路) ， 每路可以独立通讯 ， 模式可以是LoRa、电力载波、RS485、RS232的任意组合 ， EcosyeOS通讯协议每一个系统最多可以支持65534个设备 ， 可以满足高并发大数据量的监测控制系统 。 设计指标满足工业级要求 ， 采用专业级三防基站外壳 ， 防水防腐防潮 ， 支持IP66防护等级 ， 适合在户外恶劣环境中使用 。 具有高可靠性、低功耗、低成本、高拓展性、本地脱网控制和远程控制两种模式等特点 。
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根据现在节水灌溉模式及管理水平的不同 ， 自动灌溉控制策略分为以下几种类型 。
(1)智能灌溉 。 该策略主要依赖于各类传感器（如土壤湿度、水位、浮球等）的数据反馈 ， 通过计算出作物所需水量 ， 实现从水泵到田间电磁阀闭环自动控制 。 但由于传感器稳定性及分布问题 ， 采集的数据一般作为其他控制方式的参考数据 。
(2)定量灌溉 。 根据历史经验及远程专家系统设定作物的单次灌水定额 ， 该系统根据现地范围自动分配各地块的需水量 。
(3)定时灌溉（定时轮灌） 。 定时灌溉与定量灌溉类似 ， 需要人工设定各地块的灌溉时间 ， 然后轮流打开和关闭电磁阀 ， 并通过累计电磁阀开启后的时间 ， 实现自动轮灌 。
(4)手动控制 。 该策略属于随机控制 ， 用户可以选择性的通过手机APP或者电脑PC端控制各个电磁阀进行灌溉 ， 一般用于补灌 。
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针对农业节水灌溉的特点、结合无线通讯和微电子技术而设计的一款灌溉设备 ， 具有低功耗、低成本、高可靠性、安装简便等特点 ， 用于智能化灌溉系统无需考虑线路敷设问题 ， 简化了系统设计 ， 及生理施工和运行维护成本 ， 为农业高效节水灌溉的大面积推广提供了新的解决方案 。 通过在新疆、内蒙、山东、江浙沪、云南、陕西、湖北等地智能化灌溉现场的应用 ， 结果表明该电磁阀控制器经济实用 ， 具有广阔的推广前景和巨大的市场潜力 ， 可被应用于农田灌溉、大棚喷滴灌、城市绿化喷灌等场合 。
安信高科感谢我们的客户对安信高科产品的选择和信任！
【安信高科(北京)科技有限公司于2003年 ， 由清华大学原研究生处副处长沈樑教授参与创建！专业于自动化控制、物联网、云计算的开发 。 自主设计研发的产品包括SoftPLC、物联网操作系统EcosyeOS、设备管理云平台、物联网模块、智能网关、物联网终端设备、传感器相关等 。 公司联合产业链的上下游企业 ， 整合上下游平台、终端资源 ， 为客户提供一站式场景化物联网解决方案 。 】


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