Сотрудниками ФГБНУ «ВолжНИИГиМ» в экспериментальной мастерской был создан сигнальный образец автоматизированной системы комбинированного орошения. Блок управления этой системой предназначен для автоматизации полива сельскохозяйственных культур, регулирования микроклимата растений и увлажнения почвы в сухие дни вегетационного периода. Это позволяет снизить трудозатраты, связанные с контролем и запуском системы орошения в открытом грунте.
Для поддержания необходимого уровня влажности почвы, блок управления системы автоматического полива на базе оборудования ОВЕН принудительно запускает насос в магистральный трубопровод капельного полива. В засушливые летние месяцы, при критических показателях температуры и влажности воздуха, блок управления активирует защитный спринклерный полив для обеспечения благоприятных условий вегетации растений. Благодаря микроконтроллеру, система открывает соленоидные краны на спринклерных насадках для увлажнения зон в заданный промежуток времени.
Реализация проекта
Для управления запуском насосных станций в блоке управления используется сенсорный панельный контроллер ОВЕН СПК110 с сенсорным экраном 10.2″. Для соединения модуля определения параметров почвы и удаленного мобильного устройства удаленного мониторинга с контроллером СПК110 используется GSM/GPRS-модем ОВЕН ПМ01. Для измерения аналоговых сигналов с датчиков температуры/влажности воздуха, влажности листовой поверхности, дождя и скорости ветра используется модуль аналогового ввода МВ110 с универсальными входами, который передает данные к СПК110 по сети RS-485.
Возможности системы управления
Система управления может функционировать в режиме ручного или автоматического управления. В ручном режиме пользователь непосредственно контролирует систему, а в автоматическом режиме все действия выполняются в соответствии с предварительно заданной конфигурацией.
Блок управления опрашивает все датчики системы и отправляет сообщения с измеренными параметрами почвы и микроклимата на мобильное устройство (web-сервер).
При наличии атмосферных осадков управляющая программа блокирует работу всей системы на заданное время, после чего возобновляется основной цикл программы.
Если измеренная влажность почвы не превышает заданный порог, система подает сигнал на включение реле насоса для капельного орошения. Если скорость ветра или температура приземного воздуха превышают заданные значения, система блокирует работу спринклерного орошения. Если влажность листовой поверхности растений ниже требуемого уровня, управляющая программа включает реле насоса и соленоидные клапаны для спринклерного орошения. Все действия управляющей программы также сообщаются на мобильное устройство через web-сервер.
Внедрение разработки обеспечивает
- организацию системы точного орошения;
- рациональное использование водных ресурсов;
- мониторинг почвенно-метеорологических условий для принятия оперативных агротехнических решений;
- снижение трудозатрат при возделывании сельскохозяйственных культур в среднем на 15 % за счет автоматизации процессов мониторинга и управления;
- повышение урожайности орошаемых культур в среднем на 20 % и повышение качества товарной продукции;
- увеличение рентабельности производства продукции в среднем на 20 %