精准自动化灌溉系统项目可行性实施报告

1、精准自动化灌溉系统项目可行性研究报告第一章概述31项目概况32企业概况4第二章 项目开发的必要性 61项目提出的背景和依据 62国外同类项目的应用情况 83该项目开发前与投入使用后，企业在生产、经营、质量、技术与管理等方面有哪些变化及显著效果。11第三章 协作单位的选定理由 111协作单位的概况及其优势分析比较。 112与国外同类系统或产品在性能、价格、服务等方面的优势。13第四章项目的容及目标141项目主要容142项目的目标与预期达到的技术水平 22第五章项目的技术可行性231可供选择的几种方案的简单比较 232最佳方案及论证24第六章设备选型及系统报价31第七章 项目实施计划 321项目实

2、施计划时间表322项目实施的保证措施（人员保证、条件保证、协作单位）32第八章总投资估算和资金筹措 331总投资估算332资金筹措33第九章经济和社会效益分析341财务成本分析342财务分析343社会效益分析35第十章可行性研究结论及建议 35第一章 概述1 项目概况1 1 项目名称某农业高科技示服务中心精准自动化灌溉系统1 2 项目承担单位及负责人某农业高科技示服务中心，项目负责人：1 3 项目起止日期： 2008 年 4 月 2009 年 4 月1 4 项目主管部门：某市信息产业局1 5 项目简要容及实施目标（以前是否申请、验收过）1.1.1 项目实施容建设中心的自动化用水管理系统， 分为

3、日光温室、 连栋温室和果园三个部分， 分别采用滴灌、 微喷和滴灌技术对中心作物的用水进行自动化管理, 系统设计包括两大部分，一部分是田间系统设计，另一部分是自动化系统设计。1.1.2 项目实施目标a. 响应国家农业节水的政策方针。 提高灌溉水的利用效率与效益，解决农业用水利用率低、农业用水短缺的问题，提高水资源的可持续利用。 实现促进水资源的节约与保护， 有效缓解某县水资源的供需矛盾。年节水225000 立方米。b. 通过发展节水灌溉， 提高某农业高科技示服务中心作物的 灌溉保证率， 使高附加值的经济作物得以适时适量的灌溉， 农产品的产量和品质显著提高，年增产10 万公斤。适应某县农村经济发展

4、的需要。c. 因地制宜地采用成熟的综合配套技术， 为节水农业科技工程提供有效的技术支撑。组织农民参观、学习，给当地农民灌输农业节水意识。 为当地大面积推广应用节水灌溉技术树立样板工程； 为合理选择当地最适宜的节水技术模式提供科学依据； 为能获得农业节水、增产，农民增收的显著效益，拿出农民群众易掌握、可操作的具体办法。本项目为第一次申请。2 企业概况2 1 企业简介某农业高科技示服务中心位于某县临盘镇营子农场， 为集体所有制，邮编为：251500，占地500 亩，于 2003 年 7 月建成。法人代表：董元国。前期工程投资200 多万元，包括20 亩连栋温室， 80 亩日光温室和400 亩大田。

5、主要栽培的蔬菜包括黄瓜、番茄、青椒、茄子、芹菜、韭菜等。花卉种植主要是高山杜鹃、火鹤、蝴蝶兰、宝莲灯、丽格海棠、凤梨和仙客来等，大田种植主要是中华寿桃， 黄金梨和冬枣等。 其中仙翁牌韭菜和齐欧牌西红柿都属于绿色食品， 红坛牌中华寿桃、 黄金梨和冬枣都属于无公害食品。 依托县无公害农产品综合开发项目的拉动， 在县委县政府的关心和大力支持下， 在某县蔬菜局， 某县信息产业办及高科技示服务中心干部职工的共同努力下， 高科技示服务中心已初具中心生产发展的基本条件。 依据市技术监督局农业标准化生产及绿色食品办公室提供的无公害农产品操作规程， 对高科技示服务中心职工进行了多场次的技术培训， 并由多位专家及

6、技术人员的多次亲临指导。 目前某农业高科技示服务中心温室花卉、 蔬菜和果树长势喜人。2 2 人员情况现有职工 56 人，其中高级技术人员 3 人，工程技术人员 15人，职工总计算机及自动控制等专业5 人。2 3 企业资产信用状况企业现有资产总额1765 万元，固定资产原值213 万元、固定资产净值188 万元， 生产性生物资产1372 万元、 负债总额 125万元、流动负债35 万元，所有者权益总额1610 万元， 2007 主要营业收入1356 万元，税后利润总额456 万元，银行信用等级AA级。2 4 企业近二年生产经营情况，主要产品及其在国外的市场地位。企业近两年经营状况良好， 2006

7、 年实现收入 1056 万元，纯收入 432 万元， 2007 年实现收入1356 万元，纯收入 456 万元。所种植的无公害蔬菜、瓜果、粮食供不应求，深受广大消费者的喜爱。第二章 项目开发的必要性1 项目提出的背景和依据某农业高科技示服务中心位于某县临盘街道办事处营子农场， 占地 500亩， 包括20亩连栋温室，80亩日光温室和400亩大田。主要栽培的蔬菜包括黄瓜、番茄、青椒、茄子、芹菜、韭菜等。花卉种植主要是高山杜鹃、火鹤、蝴蝶兰、宝莲灯、丽格海棠、凤梨和仙客来等，大田种植主要是中华寿桃，黄金梨和冬枣等。其中仙翁牌韭菜和齐欧牌西红柿都属于绿色食品， 红坛牌中华寿桃、 黄金梨和冬枣都属于无公

8、害食品。 依托县无公害农产品综合开发项目的拉动， 在县委县政府的关心和大力支持下， 在某县蔬菜局， 某县信息产业办及高科技示服务中心干部职工的共同努力下， 高科技示服务中心已初具中心生产发展的基本条件。 依据市技术监督局农业标准化生产及绿色食品办公室提供的无公害农产品操作规程， 对高科技示服务中心职工进行了多场次的技术培训， 并由多位专家及技术人员的多次亲临指导。 目前某农业高科技示服务中心温室花卉、蔬菜和果树长势喜人。高科技示服务中心立足于面向市场抓调整，围绕调整抓服务，立足服务搞推广，搞好推广促科研。高科技示服务中心已积极申报高科技示服务中心无公害蔬菜产品认证， 提高产品的质量和档次。 把

9、示园现有的温棚与露地办成品种展示棚和名特优新的果树、花卉、苗圃展示中心，大力发展种苗、果苗及特色花卉苗圃。水资源短缺已经成为全球性的问题， 随着经济的发展， 日益增长 的用水需求与水资源短缺之间的矛盾迫使世界各国都在寻求解决的有效办法。因此，采用现代化手段，建设水资源实时监控系统，动态掌握区域水资源变化及利用情况， 最大限度的调控使用效率， 是促进经济社会可持续发展的迫切需要。党的十五届三中全会通过的 中共中央关于农业和农村工作若干重大问题的决定提出， “制定促进节水的政策，大力发展节水农业，把推广节水灌溉作为一项革命性措施来抓，大幅度提高水的利用率，努力扩大农田有效灌溉面积” 。省是我国水资

10、源十分缺乏的省份之一。 资源性缺水是造成省水资源供需矛盾十分突出的一个重要因素， 而且水资源在地区分布也很不均匀，各地降水量差别较大，多年平均降水量从鲁东南沿海850mm&J鲁西北递减到550mm， 水资源年际年变化也很剧烈，全年降水量的 70%以上集中在汛期，径流量91%集中在汛期。作为省主要水资源的黄河水也将随着黄河上中游引黄水量增加呈减少趋势， 黄河水 “可用而不可靠”的局面已日趋明显。 地处鲁北平原的某县，年平均降水611 毫米。春季干早少雨，汛期降雨集中，加大了水资源开发利用的难度。某县农业用水一方面面临缺水的困境，另一方面由于灌溉工程标准低，用水管理不善，用水浪费现象非常严

11、重。某县委、 县政府已经清醒地认识到某县水资源开发利用的难度越来越大， 水资源已成为制约某县经济发展的重要因素， 而缓解水资源供需矛盾的关键是立足于建设全面节水型社会， 农业用水近期要实现零增长或负增长。占社会用水量70%以上的农业用水必然要走节水的道路。2 国外同类项目的应用情况1、国外现状和技术发展趋势水是一种有限的资源， 是维持地球上一切生命所必需。 农业历来是用水“大户” ，近些年来，在农作物灌溉中各国都不同程度地重视了节水，从而促进了节水技术的发展。1）国外节水技术发展简介采用节水和节能的灌水方法是当今世界灌溉技术发展的总趋势。 目前发达国家的管道输水灌溉技术应用十分广泛， 美国早在

12、 20 年代就已应用管道输水技术，低压管道灌溉面积已占总灌溉面积的50 ；日本已有30 的农田实现了地下管道灌溉，并且管网的自动化、半自动化给水控制设备也较完善；以色列、英国、瑞典等国有90的土地实现了灌溉管道化。第二次世界大战以后， 西方国家经济恢复很快， 喷灌技术和机具设备的研制也得到了迅速发展。在美国干旱的西部 17 个州喷灌得到了广泛使用， 1996 年美国喷灌面积达到 1082 万公顷，占全美国灌溉面积的 44，其中圆形和平移式大型自走喷灌机的喷灌面积占全美国喷灌面积的64。罗马尼亚的喷灌面积占全国耕地面积的80以上，绝大部分是移动管道式喷灌。到 1991 年全世界的滴灌和微喷灌面积

13、已达到 160 万公顷，近十年来，以色列生产的滴灌和微喷灌系统，由于质量优良、技术先进， 越来越受世人瞩目。 特别是在使用电脑控制的自动化运行方面简便易行，农民使用很容易掌握。 30 年来以色列创造了农业用水新概念， 用俗话说就是给作物浇水， 而不是给土壤浇水。将灌溉水减到了最低水量， 在半沙漠地区出现了现代化农场。 这些农场一般都有高度自动化滴灌系统， 以保证供给作物适时适量的水和肥料。在南部的格夫荒漠，年降水量不足50 毫米，当地农户在沙漠中建起了温室大棚，用滴灌技术种植瓜果、蔬菜、花卉，出口欧洲，可以说以色列是节水的典，各国学习的榜样。 2)国节水技术发展简介我国农业灌溉有着悠久的历史，

14、 但旱田是大水漫灌， 水田是串畦淹灌的传统灌水方法， 不但浪费了大量水资源， 同时还严重影响着农作物产量。1950年1970年这20年间，我国基本上是充分灌溉的节水灌溉发展阶段， 主要是开发新水源、 建设新灌区和改建扩大旧灌区，采取渠道防渗新技术，健全渠系建筑物，划小畦块，平田整地，按作物需水量进行灌溉，以及加强灌溉区管理、合理配水等节水措施。 50 年代末期，我国开始从国外引进先进的节水灌溉技术和设备， 但这时期推广使用的喷灌设备主要是柴油机或电机带动的单机单喷头的手抬式或小推车式的轻小型喷灌机。70 年代，我国北方有些地区水资源已明显减少，不能满足灌区工程控制 面积按作物需水进行灌溉，这就

15、进入了非充分灌溉阶段。这时期渠道防渗和低压管道输水有了较大发展，喷灌、微灌也有了相应的发展。1975 年原一机部农业机械局在祁县召开了全国第一次喷灌机具技术经验交流会， 对全国产生了很大影响， 使国人认识到国产喷灌设备与国外的差距， 为缩小差距应加快发展。 但许多人只看到喷灌节水、增产的优点，但对应有优质可靠的设备、足够的资金和专业技术人员才能发挥其优势认识不足。 因此各地掀起大搞喷灌群众运动， 暴露了很多问题。 为此国家有关部委组织技术人员对喷灌设备进行攻关， 同时从美国、 德国等国家引进大型喷灌机和加工喷头、薄壁铝管、薄壁镀锌钢管生产线；组织专业技术人员编写“喷灌工程设计手册” 、制订国家

16、标准和行业标准，举办各种类型的技术培训班， 提高各级技术人员的技术和管理水平；建立喷灌示区；组团到美国、日本、以色列等十多个国家考察喷灌、微灌工程和生产企业，对发展我国的喷灌、微灌起到了很大的促进作用。 国家为了发展节水灌溉， 从 1985 年至 1997 年共发放节水灌溉专项贴息贷款48.9 亿元，还搞了 300个节水示县，进一步推动节水灌溉的发展。1990 年以后，国一些厂家引进国外先进生产线，使全国微灌发展明显加快。同时国外生产厂家纷纷到国设分公司或办事处， 采取各种办法争夺我国的微灌市场， 这种竞争也促进了我国微灌的发展。到 1996 年底我国的节水灌溉面积共达到 1420 万公顷，

17、占全国灌溉面积的28。其中各种节水灌溉面积为：渠道防渗工程面积 667 万公顷， 管道输水工程面积453 万公顷， 喷灌工程面积107 万公顷，微灌工程面积 6 万公顷，现在又有了新的进展。3 该项目开发前与投入使用后，企业在生产、经营、质量、技术与管理等方面有哪些变化及显著效果。本项目将引进先进的节水技术和设备，使灌水利用率提高15% 则每年可节水22500011/,亩产增加20%,年增产10万公 斤第三章 协作单位的选定理由1 协作单位的概况及其优势分析比较。北京派得伟业信息技术成立于 2001 年 6 月，注册资金2000万元，是一家专门从事农业与农村信息技术产品研发、销售、系统集成和服

18、务的中关村高新技术企业。 公司先后取得了 ISO9001：2000 国际质量体系认证、双软企业认定、系统集成认证等一系列资质荣誉，搭建了一支朝气蓬勃、团结务实、勇于创新的人才队伍。公司以“立足农业、面向农村、服务农民”为宗旨，具有较强的新技术、新产品开发和推广能力，先后承担了国家级、省20 余项，市场项目 60 多项，取得了包括电子农务、电子政务、电子商务、电子水务和信息服务等5 个方面的系列化产品， 共获得国家重点新产品证书、 国家星火项目计划证书等奖项 21 项， 软件著作权 77 项， 产品及服务网络遍布全国 20 多个省市和地区，已逐步成长为农业和农村信息化的龙头企业。自 2001 年

19、成立至今，共获得公司资质15 项，具体如下：高新技术企业认定ISO9001 质量体系认证软件企业认定电信与信息服务业许可证信息产业部颁发的系统集成资质证书北京市工商行政管理局公示的守信企业北京技术市场协会会员中关村科技园区企业市场开拓支持平台会员北京中关村高新技术企业协会会员北京中关村企业信用促进会会员北京市“百万家庭上网工程”贡献企业影响中国信息化贡献企业中国中小企业 100 强中国中小商业企业协会会员中关村最具发展潜力十佳中小高新技术企业“最佳创业企业奖”公司拥有一支朝气蓬勃、团结务实、勇于创新的人才队伍。拥有员工 78 人，其中研发人员 40 人，生产人员 14 人，市场销售人员 18

20、人，管理人员6（财务2 人） 。具有博士学位 5 人，硕士学位 25 人，高级职称 6 人，中级职称33 人，初级职称 28 人，分布在管理、技术、生产、财务、市场、各个岗位上。2 与国外同类系统或产品在性能、 价格、 服务等方面的优势。派得伟业公司以市场需求为出发点，将信息技术与社会主义新农村建设有效结合，坚持观念创新、技术创新、管理创新和营销创新， 发挥自身人才和市场优势， 研发了具有自主知识产权的系列化农业、 农村信息化软硬件技术产品， 并通过无形资产资本化、合资合作筹集资金等资本运营手段，大力拓展国市场、力争国际市场，不断提高市场占有率，打造和树立了派得品牌，为客户提供高效的新产品、

21、新技术及新服务， 有效推动企业可持续发展。第四章 项目的容及目标1 项目主要容连栋温室和果 园三个部分， 分别采用滴灌、 微喷和滴灌技术对中心作物的用水进行自动化管理, 系统设计应包括两大部分，一部分是田间系统设计，另一部分是自动化系统设计。（一）田间系统设计（ 1）材料选择根据类似工程设计经验，灌溉输水管管材可采用PVCf材，其优点是价格较便宜， 施工安装简单， 能适应一定程度的地基不均匀沉降，为防止其老化将主干管埋设于地下，这样PVCf材寿命可达 30 年。（ 2）管线系统设计根据机井的位置，管网分为干管、支管、毛管三级。干管分为主干管和分干管，分干管上分出出水口到每个灌溉小区。（ 3）温

22、室和果园灌溉设计日光温室 40 栋，每栋长65 米，宽 10 米；连栋温室 4 栋，每栋长60米，宽55米；果园株行距3X4米，南北行向。每栋 温室的南面都有一块相当大小的空地以满足温室的光照， 方便人 员、车辆等进入。每个温室首部安装水表、电磁阀、施肥罐、过滤器，支管采用40PE管道，毛管采用16PE管道。为了适应连栋温室开花期灌溉需要，每个温室增加一条40 支管，在支管上每 隔 10 米留出水口一个，阀门一个，以备将来管灌需要；由于温室操作间住人， 需要在出水口处增加一支管引到温室门口， 以备生活用水需要。（二）自动化系统设计本系统主要由电子式计量仪表（远传水表）、水资源测控器（IC卡控制

23、器）；监控中心设备（数据库服务器、终端机、打印 机等）；软件系统（软件平台、水资源测控管理系统）等构成。如 下图所示：系统总体组成示意图水流方向»信号传输方向计算机I远程模块 -I多路自动灌溉控制器土壤湿度传感器系统工作框图A、监控中心和井房设计根据某农业高科技示服务中心的地块分布和水井地理位置， 可将井房和监控中心修建在一起，分别各自设备放置在两个房 间。井房主要由首部过滤系统，水表计量设备和变频控制箱组成。监控中心主要由计算机、打印机、IC卡读卡器和无线通信 模块等硬件系统和软件平台、水资源测控管理系统等软件系统组 成。系统主要负责对大棚用户进行管理，水费征收，用水信息统计，查询

24、，实时查抄等。如下图所示 ：(1)水表计量设备(包括：计量仪表、流量计)：在井房和 各灌溉地域管道出口处分别安装水表计量设备，实时采集和记录水表的用水数据，计量每户大棚和每户果园的用水量，弁通过信号线发送到井房水资源测控器。计量仪表主要包括上旋翼水表、 超声波流量计、电磁流量计、压力式水位计、浮子式水位计等。 流量计：测量水流量，通过信号线，把数据传给测控器。压力式 水位计：测量水位，通过信号线，把数据传给测控器。(2)水资源测控器(IC卡控制器)：水资源测控器安装在 井房，用于读卡和按购买量控制用户使用水量， 弁控制水泵起停。 与监控中心通过GPRS/GS而式无线通讯，可以将井房和每个大 棚

25、的用水信息上传监控中心， 保存到监控中心数据库， 弁接收监 控中心操作指令；其又通过485采集传输模块与水表计量设备连 接，控制每个棚阀门开关；本地控制需要用户刷卡取水。其主要 功能为：水流量采集功能：能采集水泵开启前，开启后，和停泵后三 个期间双干簧管远传脉冲水表的流量数据；多用户非接触卡控功能：用户安装农田灌溉控制器后，同一个控制器可供一个或多个用户，一或多与控制器地址相同的非接触射频卡使用；当用户将剩余购水量通过非接触射频卡写入控制器后，按下启动按钮，就能启动水泵供水；显示功能：水泵启动前，控制器循环显示累计水量和当前时间，水泵启动后，显示用户的卡基本信息：总购水量，剩余水量以及对应相应

26、金额。同时能显示表具故障，水泵开关状态；剩余水量下限报警功能：在开启泵后，当用户写入测控器中的购水量达到或低于预先设置报警下限时，测控器就会发出报警，提示用户及时购水。剩余水量到零自动关泵功能：在开启泵后，当用户写入测控器中的购水量到达0 时，测控器就会自动关闭水泵，停止供水。返写卡功能：当用户停止供水时，先按下停止按钮，水泵停止供水，再在测控器刷卡区刷卡时，测控器会将剩余水量返写进用户卡。历史数据保存功能：测控器可存储300 次刷卡纪录，掉电情况下数据可保存10 年。水表线路故障检测功能：水泵开启前，与测控器相连的水表脉冲线发生故障时，控制器会发出报警，故障指示灯亮。此时用户刷卡不能开启水泵

27、；水泵开启后，与控制器相连的水表脉冲线发生故障时，控制器会发出报警，故障指示灯亮，控制器会关闭水泵，停止供水。水泵运行故障检测功能：当测控器检测到水泵处于开启状态时，而测控器没有执行开启水泵命令，控制器会自动关闭水泵，停止供水。异常数据保护功能：当水泵开启后，表具线路出现故障时，测控器会自动关闭水泵停止供水， 同时测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。当水泵开启后，出现停电情况，测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。在关泵停止供水时，如果用户卡丢失，不能将剩余购水量回写回卡时，测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。数据通讯功能：可以通过有线RS232方式，将历史数据传到

28、手持机，手持机再将数据传到管理中心计算机；可以通过GPRS/GSMT式将控制器纪录的历史数据，远传到管理中心计算机。水表线路故障事件记录功能：水泵开启后，当水表线路出现故障时，测控器能自动记录发生故障的时间和用户剩余购水量。IC卡控制器安装示意图(3)水资源测控管理系统水资源测控管理系统是对水资源利用的综合管理软件，的主要包括以下功能模块：系统管理：新建取水用户、角色权限的分配管理、用户帐号的管理、用水户帐号的管理、数据的备份、修改登陆密码系统参数设置：包括设置通信串口，通信波特率，采集方式， 采集步长。基本信息管理：主要对用水单位基本情况，机井管理，大棚 管理，用户管理，大棚与用户对应关系管

29、理等。IC卡及售水管理：主要进行卡片发放，管理，水费征收管理。数据查询统计：主要包括每个大棚用水信息查询统计，每个 用户用水信息查询统计，共有三种图形显示方式：饼形图、 柱形图、折线图。业务报表打印：可以进行各种查询统计报表打印，水费征收 单据打印等。远程遥控功能： 操作人员可以通过界面远程采集每眼井或大 棚的用水信息，可以远程控制水泵或每个大棚开启。B 、大棚设计每个用户温室首部主要包括控制器、电磁阀、施肥器、过滤器、水表、压力表远程采集控制模块等，并配备力计土壤水分检测仪器，以指导灌溉。为了减少通讯线和抄表麻烦，所有的表分几处集中管理。（ 1） 485 通讯系统： 485 采集传输模块安装

30、在每个大棚，负责接收 IC 卡控制器的指令，开启大棚阀门；并实时采集大棚水表用水信息，传输给IC 卡控制器。（ 2 ）温室配备力计土壤墒情监测仪器，通过力法直接测量土壤水分，可以在温室指导用户灌溉。（ 3） 田间灌溉控制器与电磁阀有线连接, 通过中央监控站或授权的手机指令直接操作电磁阀进行开启和关闭控制。 田间灌溉控制器远程通讯功能,每一个灌溉控制器可以通过GSM/GPR解动网实现与中央监控站的数据通讯，从而对灌溉系统遥控。造傕水麦,起厘破闽(220电源否郎.函归闲出接口)(220 电液,RS232,R3435ifiJB 援口IC卡控制器与温室控制连接示意图2项目的目标与预期达到的技术水平(1

31、)响应国家农业节水的政策方针。提高灌溉水的利用效 率与效益，解决农业用水利用率低、农业用水短缺的问题，提高 水资源的可持续利用。实现促进水资源的节约与保护， 有效缓解 某县水资源的供需矛盾。服务中心年节约水22500立方米。(2)通过发展节水灌溉，提高某农业高科技示服务中心作 物的灌溉保证率，使高附加值的经济作物得以适时适量的灌溉， 农产品的产量和品质显著提高，示中心年增产10万公斤，适应某县农村经济发展的需要。(3)因地制宜地采用成熟的综合配套技术，为节水农业科技工程提供有效的技术支撑。组织农民参观、学习，给当地农民灌输农业节水意识。 为当地大面积推广应用节水灌溉技术树立样板工程；为合理选择

32、当地最适宜的节水技术模式提供科学依据；为能获得农业节水、增产，农民增收的显著效益，拿出农民群众易掌握、可操作的具体办法。第五章 项目的技术可行性1 可供选择的几种方案的简单比较灌溉控制方式主要包括了人工操作， 定时灌溉控制器， 中央灌溉控制系统等几种方式。人工操作：人工到温室或者田间开启阀门，成本低廉，但操作麻烦，经常出现关阀不及时的现象，运行费用比较高，需要专人值守；定时灌溉 : 灌溉系统中无信号反馈设备，属一种典型的开环控制系统，时序控制器是控制部分的核心部件。客观上讲，采用时序控制灌溉， 比人工控制系统要节水的多。 它可以依经验针对不同气候时段，设置不同程序。减少了灌溉控制随意性。但灌溉

33、程序设定仍是依赖于管理人员的经验或参照有关参考数据。 如管理人员经验不足， 或获得的参考数据准确性差， 编制的程序会导致灌水过量或不足。因此这种控制方法距精准化灌溉差距仍远。中央灌溉控制系统： 随着现代农业及园林业的发展， 水资源的不断升值， 传统灌溉方式正在被现代自动化控制灌溉系统所取代，与传统灌溉方式相比，自动化灌溉控制系统有如下优点：1、实施灌溉自动控制，大大节省日趋宝贵的水资源，具有巨大的社会效益和经济效益；2、可根据植物对土壤水份的需求设定不同的灌溉方式，使植物按最佳生长周期生长，以达到增产增收的目的；3、自动灌溉，大大节省人力资源，提高劳动生产率。此外， 自动控制灌溉系统的投资并非

34、人们想像的那样高不可攀，只要遵循正确的设计思路、经过精心设计，可以用节省的管网投资冲销因增加自控设备而加大的投资； 在工程实践中， 系统越庞大，采用自动控制的效益费用比愈高，一些情况下，采用时序控制灌溉系统甚至比手动系统的投资还低。通过本项目的实施， 解决了灌溉自动控制的关键技术， 缩短了与国际上的差距， 为今后我国灌溉自动控制技术的发展奠定基础；灌溉自动控制设备及软件的国产化，降低了系统造价，打破了以往国外产品在国的垄断， 使大面积推广灌溉自动控制技术成为可能， 极大地促进了灌溉自动控制在我国的应用和推广， 具有重大的现实意义，预期的社会、经济效益显著。2 最佳方案及论证3 1 总体概述针对

35、我国目前干旱缺水、 水污染严重等水资源问题， 面向发展节 水高效农业和建设节水型生态植被的需求， 综合运用智能化农业信息技术、自动监测技术、通信技术、智能控制技术和现代农业技术，完善具有北京特色的现代农业节水高新技术体系、 水资源可持续利用技术体系， 全面提升农业节水技术的现代化水平， 促进农业节水技术向着定量化、规化、模式化、集成化方向发展；示植物高效用水生理调控及植物缺水信息采集与精量控制灌溉技术为重点的现代农业节水前沿高技术，开发适合本地的高效、低能耗、低投入、多功能的农业节水关键技术， 带动现代农业节水技术的有机集成和示及产业化。 建 设现代农业节水示基地， 形成一批具有自主知识产权的

36、现代化农业节水技术成果，为当地现代农业节水技术发展提供示样板和技术支撑。2 2 设计思想2.1.1 本着开源节流的思想， 从提高灌溉水利用效率的角度， 对 各种节水灌溉技术产品进行比较， 检验大田灌溉用水管理技术， 开发 作物水分逆境信息采集技术。2.1.2 对国外各种先进的灌溉技术产品进行集中比较和示， 在产 品运行过程中，对产品性能和运行参数进行优化。2.1.3 通过项目的实施， 对自主研发的各种节水灌溉新技术产品 进行示，在示过程中进行检验和完善。2.1.4 各个技术板块进行统一布置， 有利于向农技推广人员的参 观，以便形成一个浓缩的现代农业节水技术研究、示和推广基地。2.1.5 3 设

37、计依据（ 1） 微灌工程技术规 SL103-95 ；（ 2） 节水灌溉技术规 SL207-98 ；（ 3）设计参数力求科学，并参照本地区的经验系数；（ 4 ）按国产和国外进口设备厂商提供的技术参数推荐值，结合项目区实际情况进行设计；（ 5 ）根据项目区土壤、作物、气候条件，立足当前，兼顾长远，选择微喷系统；（ 6 ）设计中要使管道总长度最短，少穿越障碍物，管道纵剖面力求平顺，满足各灌溉单元用水要求，管理维护方便。（ 7）国家关于农业发展的产业政策及当地有关优惠政策；（ 8）国家计委和建设部发布建设项目经济评价方法与参数 。2 4 系统配置（包括软、硬件两个方面）软件配置：256 点的组态软件，

38、在该软件上进行远程采集与控制系统软件开发。基地用水管理与灌溉控制软件系统：功能包括了远程抄表，墒情信息采集，灌溉控制，历史数据查询，灌溉策略设置等。硬件配置：1、工控机：存1G,硬盘160G主频为3.2 ,主要运行组态软件和灌溉控制软件系统；2、操作台：安装固定工控机使用；3、井房控制器：主要采集首部水量、电量、水位等信息，并控制水泵的启停。脉冲水表： 除了具备普通水表的功能， 还可以将水表读数转换成电信号进行远距离传输；远程采集控制模块：可以采集水表读数，并控制 12路直流电磁阀，采用无线或者485 方式进行数据通讯；灌溉控制器： 控制果园的灌溉控制， 同时采集土壤水分和空气温湿度等信息；土

39、壤水分传感器：采集土壤的水分信息。2 5 控制策略及测控参数1、系统原理精准自动化灌溉系统结合现代计算机和自动控制及通信技术，采用高可靠性的集成电路实现数据的采集、 传输和控制。 系统通过采集不同区域的土壤水分的数据， 实现多种形式的自动灌溉， 从而保持土壤合适的湿度。通过RS485总线连接的控制中心与灌溉控制器通信，实现数据的上传和控制指令的执行。 无线通信模块则为系统提供了通过遥控进行控制的能力。2、运行模式系统可以在以下3 种模式下工作：1) 通过土壤水分情况灌溉采用TDR±壤水分传感器，分布在3个典型大棚里，该传感器测量土壤的介电常数，直接稳定地测量各种土壤的真实水分含量，用

40、户根据土壤水分情况进行灌溉。2）通过控制器设定灌溉程序灌溉用户可以根据灌溉经验在绿水高性能灌溉控制器设定灌溉程 序，包括灌溉时间和灌溉周期等参数。设定完成后，控制器根据 设置好灌溉时间间隔和灌溉启动时间，系统会自动全年自动运行 不需要人为干预，每个轮灌组每天可以启动 10次。3）通过计算机控制系统灌溉用户可以通过监控计算机控制灌溉， 查看采集的数据，并可以进 行参数设置。计算机软件具有多用户管理、精确灌溉、系统监控、信 息采集、数据分析、灌溉方式设置等功能。用户通过手持设备无线控 制灌溉控制器进行灌溉。2. 6系统的技术指标及特点(1) 水流量采集功能：能采集水泵开启前，开启后，和停泵后三个期

41、间双干簧管远传脉冲水表的流量数据；(2) 显示功能：水泵启动前，控制器循环显示累计水量和 当前时间，水泵启动后，显示用户的卡基本信息：总购水量， 剩余水量以及对应相应金额。同时能显示表具故障，水泵开关 状态；(3) 剩余水量下限报警功能：在开启泵后，当用户写入测控器中的购水量达到或低于预先设置报警下限时，测控器就会 发出报警，提示用户及时购水。(4) 剩余水量到零自动关泵功能 ：在开启泵后，当用户写 入测控器中的贝水量到达 0时，测控器就会自动关闭水泵，停 止供水。(5) 5）历史数据保存功能 ：控制器可存储300 次刷卡纪录，掉电情况下数据可保存10 年。(6) 6）水表线路故障检测功能：

42、水泵开启前，与控制器相连的水表脉冲线发生故障时，控制器会发出报警，故障指示灯亮。此时用户刷卡不能开启水泵；水泵开启后 ， 与控制器相连的水表脉冲线发生故障时，控制器会发出报警，故障指示灯亮，控制器会关闭水泵，停止供水。(7) 7）水泵运行故障检测功能： 当测控器检测到水泵处于开启状态时，而测控器没有执行开启水泵命令，控制器会自动关闭水泵，停止供水。（ 8 ） 异常数据保护功能： 当水泵开启后， 表具线路出现故障时，测控器会自动关闭水泵停止供水，同时测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。当水泵开启后，出现停电情况，测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。在关泵停止供水时，如果用户卡

43、丢失，不能将剩余购水量回写回卡时，测控器会自动保存用户的剩余购水量等重要的信息。（9）数据通讯功能：可以通过有线RS232方式，将历史数据传到手持机，手持机再将数据传到管理中心计算机；可以通过GPRS/GSMT式将控制器纪录的历史数据，远传到管理中心计算机。水表线路故障事件记录功能： 水泵开启后， 当水表线路出现故障时，测控器能自动记录发生故障的时间和用户剩余购水量第六章设备选型及系统报价主要设备及报价序号分类名称规格数量单价（元）合价（元）备注一工程费1直接费用直接工程费120000120000其他直接费6000060000现场费40000400002间接费96240962403税金5376

44、0537604合计370000370000二设备购置费1中控室电脑工控机110000100002操作台定做双联1980098003井房控制器采集水量， 电量，控制 水泵，自制119000190004串口扩展卡8路1110011005485转换头P-5801083883806组态软件力控V6.0-256121800218007组态程序148000480008电控柜1320032009脉冲水表WM-10011500150010温室脉冲水表WM-50100100010000011电磁阀1.5 ”100215621560012远传模块自制1001754.217542013屏蔽线RVN2*1.02050

45、0010000014电源线AVR2*1.020500010000015PV旌管32mm2040008000016防水电线接头套100100010000017其它配件198009800三通，胶 水，弯头等果园灌溉控制器GW-1210980098000土壤水分传感器GW-SN-0310500050000空气温湿度传感器GW-SN-0210550055000电缆线批1800008000018管材若干14000019设计费30000020税金29340021合计2020000二安装运输费640000四合计3030000第七章项目实施计划1项目实施计划时间表项目实施进度：网络系统设计：2008年4月2008年6月；设备订货：2008年7月2008年8月；工程施工：2008年9月2009年1月；设备供货、验收：2009年2月2009年3月；设备安装、调试、应用：2009年3月2009年4月；2项目实施的保证措施（人员保证、条件保证、协作单位）服务中心技术力量雄厚，项目建设过程中将派专人负责， 农 业示