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[人民网] 智能精确还防盗,农业用水计量技术“上新了”!

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  计量是否精准,决定着农业用水的精细化程度。随着我国节水型灌区建设的不断推进,优化农业灌溉用水计量方式成为农业节水的必然趋势。

  “以往的农业用水水费计量多是按面积进行预估,这种计量方式是不符合节水灌溉要求的。”中国农业科学院农田灌溉研究所刘战东博士说。近年来,大中型灌区节水与现代化改造迫切需要完善灌溉用水计量系统,然而由于农田覆盖面积大、环境复杂,灌溉用水计量工作面临着需要远程抄表、野外无电源供电、计水设施遭破坏或盗窃等难题。

  中国农业科学院农田灌溉研究所非充分灌溉原理与新技术团队的刘战东牵头研发了“远程无线微功耗农田灌溉用水智能计量技术”。该技术集微功耗超声波流量传感器、微功耗管理模块、微功耗无线数据传输模块、多维移动报警及数据采集处理模块等功能于一体,专为农业用水远程监控设计,可广泛适用于高标准农田、高效节水灌溉示范区、现代化灌区、农场灌溉管理以及农田灌溉用水计量。

  “我们利用超声波在介质中传播速率一定的原理,在管道中设置一对超声波发生器。超声波按一定规律发射信息波,水流就加载了声波信息,接收器接收到水流信息后,对信息进行解析,从而得到准确的水量数据。”研发人员说。

  搭载“远程无线微功耗农田灌溉用水智能计量技术”的计量仪器具有四个显著特点:一是仪器壳体采用不锈钢或铸铁件,仪表头采用铝合金密封防爆结构,防护等级高,可实现水淹情况下的正常工作。二是微功耗设计可满足野外使用的要求,内置锂电池可以连续工作3~6年。三是仪器采用先进的空间感知技术,一旦装置被盗或被破坏,监控装置将被唤醒,并立即定位、记录轨迹,同时将信息上报云平台或用户手机,提醒设备异常。四是仪器可直观展示瞬时流量、流速等多项流量数据和报警数据,在出现通讯不正常、电量不足等故障时,能及时保存数据。内置无线通讯模块,可以实现数据的远程分析处理和监控,提升了农田灌溉管理的精准化和高效化程度。

  “这项技术具有自动双向流量测量、现场瞬时流量、正反向累计总量显示、独有的防爆多维度移动检测等功能,所有模块都集成在一个防爆金属壳内,无任何导线等暴露部件,彻底堵住了暴力破坏及偷拆卸更换的漏洞,实现了一机安全测流监控。”刘战东说。

  “远程无线微功耗农田灌溉用水智能计量技术”于2019年开始在中国农业科学院新乡综合试验基地、许昌市高效节水示范区及焦作市广利灌区推广应用,累计服务面积20多万亩。同时智能化的精准管理,实现了流量计量误差在5%以内,节约灌溉用水量20%以上,大大提高了农田灌溉用水计量的自动化、智能化、现代化水平。

(单位:中国农业科学院农田灌溉研究所 )
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