產(chǎn)品分類
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- 上海自動化儀表三廠熱電偶熱電阻端面熱電阻耐磨耐腐熱電偶電廠電站熱電偶耐磨耐腐熱電阻雙金屬溫度計一體化溫度變送器非接觸式溫度儀表儀表套管防爆熱電阻防爆熱電偶裝配式熱電偶法蘭式電熱偶鎧裝熱電阻
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- 上海自動化儀表九廠電磁流量計渦街流量計渦輪流量計金屬管浮子流量計刮板流量計流量計附件腰輪流量計
- 上海自動化儀表十一廠電動執(zhí)行機構(gòu)執(zhí)行機構(gòu)配件雙波紋管差壓計
- 上海大華儀表廠XMT數(shù)顯調(diào)節(jié)儀中圓圖平衡記錄儀大圓圖自動平衡記錄儀XWF中長圖記錄儀EL小長圖記錄儀EH中長圖記錄儀記錄儀配件無紙記錄儀熱量顯示儀
- 上海遠(yuǎn)東儀表廠壓力控制器差壓控制器高壓控制器流量控制器微壓/微差壓控制器溫度控制器浮球液位控制器
- 上海轉(zhuǎn)速表廠標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速發(fā)生裝置轉(zhuǎn)速傳感器轉(zhuǎn)速表轉(zhuǎn)速數(shù)字顯示儀轉(zhuǎn)速記錄儀接近開關(guān)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)速變送器手持式離心轉(zhuǎn)速表手持式離心轉(zhuǎn)速表
- 上海自動化儀表有限公司調(diào)節(jié)控制器壓力變送器智能數(shù)顯儀蝶閥孔板流量計
- 電感壓力變送器
- 單/雙法蘭差壓（液位）變送器
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新聞詳情
對衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器在農(nóng)業(yè)節(jié)水管道灌溉系統(tǒng)合理運用規(guī)則概 述： 農(nóng)業(yè)管道灌溉放水口門配水一般采取人工方式，配水流量大小調(diào)控隨意或者不能調(diào)控。本研究把現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、多種傳感器監(jiān)測技術(shù)、壓力變送器測控等技術(shù)與傳統(tǒng)電動衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器結(jié)合起來，構(gòu)建了一款適合管道配水灌溉衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器設(shè)備，為灌溉管道的分水口流量按需灌溉調(diào)節(jié)控制提供了手段，可實現(xiàn)區(qū)域作物生長環(huán)境監(jiān)測與作物灌溉動態(tài)配水灌溉方式。通過多臺衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器組網(wǎng)，還可以實現(xiàn)大范圍灌溉調(diào)節(jié)按需調(diào)節(jié)優(yōu)化配水灌溉，可實現(xiàn)灌溉水資源的集約化管理，提高灌溉效率。 1 概述 管道輸水技術(shù)在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用十分廣泛，利用管道將水直接輸送到田間進行灌溉，有效的避免了水在渠道內(nèi)發(fā)生的滲漏及蒸發(fā)損失。利用管道輸送到田間，不需要占有農(nóng)田，節(jié)約了寶貴的土地資源，有效的提高了灌溉的效率，使水資源得到有效的利用。但是，直接把明渠等灌溉方式改為管道簡單輸水進行田間灌溉，并沒有真正起到節(jié)約用水的目標(biāo)，雖然減少了渠系滲漏，其節(jié)約的灌溉水量微乎其微。要想實現(xiàn)水資源的高效利用，不僅僅在灌溉用水的傳輸環(huán)節(jié)(主水渠與管道灌溉)采取措施，還要在灌溉用水終端放水口設(shè)備與用水田塊需水灌溉管理上利用新技術(shù)與方法，需要與優(yōu)化節(jié)水灌溉措施以及控水設(shè)備的科學(xué)分水配水智能控制手段相互配合。 2 衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器的設(shè)計 長期以來，田間放排水口設(shè)備在項目投資中所占比重不大，在使用中又存在著陋習(xí)。而對田間放水口、排水口、分水窨井等田間設(shè)施缺少專門的設(shè)計與研究，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。目前這些口門一般采用簡易壓力變送器，這些簡易口門所采用的方式、形式各不一致。有的止水不好，有的流量大小不能調(diào)控，有的造價太高，總體存在結(jié)構(gòu)型式單一、標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、管理不方便等諸多問題，尤其是水資源浪費嚴(yán)重，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展、水資源的集約化和生產(chǎn)效率的提高。 隨著智慧水利行業(yè)不斷發(fā)展，管道節(jié)水灌溉放水口門不僅要能夠?qū)崿F(xiàn)可控可調(diào)等功能，還要求放水口壓力變送器能夠根據(jù)放水口壓力變送器區(qū)域范圍內(nèi)作物生長環(huán)境與作物需水要求來實現(xiàn)智能配水調(diào)節(jié)灌溉，同時，實現(xiàn)放水口衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)上傳至控制中心服務(wù)器，實現(xiàn)全區(qū)域配水調(diào)節(jié)灌溉，真正實現(xiàn)現(xiàn)代化智能灌溉。由衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器構(gòu)建的農(nóng)業(yè)節(jié)水智能管道灌溉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。  2． 1 衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器結(jié)構(gòu)組成 ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器由太陽能電池供電系統(tǒng)、集成在壓力變送器本體內(nèi)的物聯(lián)網(wǎng)測控模塊、無線通訊網(wǎng)絡(luò)模塊、傳感器節(jié)點、?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器控制執(zhí)行模塊與本體電動執(zhí)行機構(gòu)組成。太陽能電池供電系統(tǒng)提供系統(tǒng)供電管理，并為閘閥控制提供動力，并實現(xiàn)閘門電機的調(diào)速控制;物聯(lián)網(wǎng)測控模塊負(fù)責(zé)對分布在作物區(qū)域內(nèi)智能傳感器節(jié)點(包括傳感器和 ZigBee 模塊)進行管理，實時檢測作物生長信息、土壤墑情及溫濕度等相關(guān)的參數(shù)，通過傳感器感測現(xiàn)場的環(huán)境變化，通過集成在系統(tǒng)中的 ZigBee 網(wǎng)絡(luò)通信模塊將數(shù)據(jù)送到物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)直至上傳到數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器，同時，完成對壓力變送器開度與管道壓力的監(jiān)測，實現(xiàn)流量的控制與計量功能;無線通訊網(wǎng)絡(luò)模塊，負(fù)責(zé)對區(qū)域物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點進行管理，并進行數(shù)據(jù)的上傳與接受遠(yuǎn)端命令的下發(fā);控制執(zhí)行模塊與電動執(zhí)行機構(gòu)完成壓力變送器的動作執(zhí)行，可以實現(xiàn)定開度、定時與定流量控制;遠(yuǎn)程計算機系統(tǒng)通過訪問服務(wù)器將采集的實時數(shù)據(jù)進行處理，并按照一定的控制算法進行實時決策，實現(xiàn)作物生長需水生長模型灌溉管理方式，同時按照要求產(chǎn)生控制指令并輸出控制信號，控制灌溉水泵與田間管道智能電動閥等執(zhí)行機構(gòu)定流量、定時與輪灌。 具體工作過程:從灌溉區(qū)域的非常底層閘閥口門控制區(qū)域設(shè)置的多種類型傳感器反饋信息，通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程數(shù)據(jù)服務(wù)器，系統(tǒng)根據(jù)整個灌區(qū)不同輪灌區(qū)的情況與作物生長需水模型發(fā)出供水指令，現(xiàn)場區(qū)域灌溉衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器智能測控單元裝置執(zhí)行相應(yīng)的動作，按照要求定開度、定時定量開啟?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器進行灌溉。達(dá)到灌溉目的與要求后，系統(tǒng)能夠自動關(guān)閉壓力變送器。壓力變送器關(guān)閉后，灌溉壓力變送器智能測控單元裝置在線連續(xù)不間斷監(jiān)測區(qū)域各種參數(shù)上報遠(yuǎn)端數(shù)據(jù)服務(wù)器，為整個灌溉區(qū)域灌溉制度的優(yōu)化提供數(shù)據(jù)，并為下次灌溉做好灌溉配水優(yōu)化準(zhǔn)備。 2． 2 ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器物聯(lián)網(wǎng)無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò) ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器物聯(lián)網(wǎng)無線監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)主要由智能傳感器節(jié)點、路由器節(jié)點、物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)組成。物聯(lián)網(wǎng)硬件開發(fā)基于 Jennic 公司的 JN5168 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)模塊。無線智能傳感器節(jié)點主要實現(xiàn)環(huán)境溫度、土壤濕度、土壤溫度、氣象數(shù)據(jù)等參數(shù)的監(jiān)測，該節(jié)點采用模塊化設(shè)計，根據(jù)不同的灌溉要求配置相應(yīng)的傳感器，并設(shè)置常用的通訊接口，可與智能儀器通訊。路由器節(jié)點采用高功率 ZigBee 模塊，實現(xiàn)遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)和監(jiān)控主機、Internet 的數(shù)據(jù)通訊，具有以太網(wǎng)、串行通訊、GPＲS、Zigbee 等多種通訊接口。農(nóng)業(yè)節(jié)水智能灌溉物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。 其中，系統(tǒng)中的協(xié)調(diào)器節(jié)點主要用來發(fā)起網(wǎng)絡(luò)連接通信聯(lián)網(wǎng)，接收路由節(jié)點和傳感器節(jié)點發(fā)來的信息數(shù)據(jù)并通過網(wǎng)絡(luò)通信方式發(fā)送給上位機。 協(xié) JN5168 非常小電路、串口通信電路和以太網(wǎng)通信電路組成，協(xié)調(diào)器結(jié)構(gòu)示意如圖 3 所示。  集成在衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器腔體內(nèi)的傳感器節(jié)點是整個放水壓力變送器區(qū)域監(jiān)測功能的核心，它是區(qū)域范圍內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)，是數(shù)據(jù)采集、無線通信協(xié)議實現(xiàn)的硬件平臺。它負(fù)責(zé)采集農(nóng)田作物生長環(huán)境和節(jié)點位置信息，并經(jīng)調(diào)理電路預(yù)處理后將采集數(shù)據(jù)發(fā)送至協(xié)調(diào)器。傳感器節(jié)點電源管理模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、調(diào)理電路模塊無線發(fā)送模塊和各傳感器組成，農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)示意如圖 4 所示。 2． 3 ? 調(diào)節(jié)控制 ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器是農(nóng)業(yè)節(jié)水智能灌溉物聯(lián)網(wǎng)重要的節(jié)點，其主要功能為接收上位機灌溉優(yōu)化程序的命令，實現(xiàn)灌溉的衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器開度調(diào)節(jié)，進而實現(xiàn)流量調(diào)節(jié)。傳統(tǒng)電動衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器控制，一般采取有線供電方式。為減少電纜敷設(shè)工作、減少電纜成本、提高衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器布置靈活性，本文一體化智能壓力變送器采用光伏電池供電。一體化壓力變送器主要由光伏組件、蓄電池、實現(xiàn) MPPT 功能的蓄電池充電的 DC/DC 電路、行程開關(guān)檢測、用于流量測量的水位檢測、電機控制電路等組成，具體系統(tǒng)框圖如圖 5 所示。 ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器非?；镜墓δ苁橇髁靠刂?，流量控 制通過控制衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器開度來實現(xiàn)，而衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器控制需要準(zhǔn)確的位置或速度檢測。為直流電動機實現(xiàn)其高精度位置控制，電機速度及位置調(diào)節(jié)通常都引入閉環(huán)控制，而速度反饋作為實現(xiàn)電機閉環(huán)控制的一個重要參數(shù)，有著不可或缺的作用。目前衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器通常采用的是利用霍爾傳感器、光電編碼器、測速發(fā)電機等傳感器實現(xiàn)轉(zhuǎn)速的測量和反饋。利用此類傳感器件比較容易實現(xiàn)直流電機的閉環(huán)控制，但不可避免也存在一定缺陷，比如增加產(chǎn)品成本、電機本身體積變大、加大安裝及維護難度等。本文采用滑模觀測器方法進行速度估算，省去了編碼器。而衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器的位置為電機轉(zhuǎn)速的積分，且與機械傳動比有關(guān)，本文利用壓力變送器的全關(guān)和全開信號進行校準(zhǔn)，并實現(xiàn)了在沒有安裝速度傳感器的情況下實現(xiàn)衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器任意開度的測量和調(diào)節(jié)，減小了整體成本，提高了系統(tǒng)可靠性。 3 衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器灌溉監(jiān)控和優(yōu)化決策軟件 根據(jù)本文在灌溉區(qū)域內(nèi)的關(guān)鍵區(qū)域設(shè)置的分布式水位監(jiān)測或土壤水分監(jiān)測和衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器，利用物聯(lián)網(wǎng)通訊手段，可以實現(xiàn)對全區(qū)域范圍的灌溉效果的監(jiān)測，從而有效實現(xiàn)各衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器的控制和流量調(diào)節(jié)。監(jiān)控和優(yōu)化決策軟件主要由灌溉水情數(shù)據(jù)采集、灌溉需水量輸入模塊、作物需水量預(yù)測模塊和降雨量預(yù)測等輸入模塊組成，以及實時數(shù)據(jù)顯示、歷史數(shù)據(jù)存儲、報表打印等輸出模塊組成。而優(yōu)化決策模塊主要由優(yōu)化決策策略和決策執(zhí)行模塊組成，其中優(yōu)化決策主要由非常小灌溉時間指標(biāo)、消耗電能非常小、水泵和衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器聯(lián)合優(yōu)化等策略組成。  優(yōu)化運行時結(jié)合實際種植情況，以及栽培專家的意見，以農(nóng)作物各個生長階段的需水要求和灌溉要求為基礎(chǔ)，確定了灌溉模型的計算公式和計算方法，為灌溉測控系統(tǒng)的決策提供了依據(jù)。根據(jù)監(jiān)測作物生長環(huán)境參數(shù)與氣象參數(shù)，集合作物生長模型，構(gòu)建了衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器在灌溉測控系統(tǒng)綜合數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)了灌溉系統(tǒng)的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)庫管理及記錄、灌溉模型決策、智能化控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測與控制等功能，達(dá)到了作物需水灌溉智能化測控的目的。通過灌溉實驗區(qū)的植物生長情況和傳統(tǒng)人工方式下栽培的植物進行對比發(fā)現(xiàn)，達(dá)到了提高水資源利用率、增加農(nóng)作物產(chǎn)量的要求。 4 結(jié)語 ?衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器把現(xiàn)代農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)、多種傳感器監(jiān)測技術(shù)、壓力變送器測控等技術(shù)與傳統(tǒng)電動壓力變送器結(jié)合起來，形成區(qū)域作物生長環(huán)境監(jiān)測與作物灌溉動態(tài)配水灌溉方式，使管道灌溉放水口配水突破傳統(tǒng)人工調(diào)節(jié)方式。同時，在利用多個衛(wèi)生級精小型隔膜壓力變送器組網(wǎng)灌溉系統(tǒng)中，多個壓力變送器實現(xiàn)組網(wǎng)共享數(shù)據(jù)，集合灌溉泵站變頻裝置，使更大區(qū)域灌溉配水優(yōu)化更易實現(xiàn)，節(jié)約了水資源。研究成果在上海市浦東新區(qū)南匯工業(yè)示范區(qū)試點安裝使用，取得了良好效果。
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