物联网怎样控制水泵

水泵物联网监控系统实现对水泵控制器的远程控制、实时监控、运行状态记录和故障报警通知等功能。水泵和泵站管理员通过手机或者电脑便可以控制设备来查看设备的运行状态，及时了解水泵故障的发生。

不仅能够降低管理维护人员的工作强度，也能及处理故障、维护设备。通过查询分析服务器上的历史运行数据，可以了解并掌握设备的使用情况、故障发生率等信息，为设备维护保养提供了大数据和数据化支持。

水泵物联网监控系统由WIFI模块、云平台、应用系统三部分组成。通过WIFI模块与水泵控制器通信将各种数据上传到云平台进行存储、整理、分析，然后再通过应用系统将设备运行状态、故障报警等信息展示给用户，同时用户可以远程控制水泵控制器，实现对水泵的远程控制和智能化管理。

水泵的扬程、流量和功率是考察水泵性能的重要参数：

流量水泵的流量又称为输水量，它是指水泵在固定单位时间内输送水的数量（体积或重量）。以符号Q来表示，其单位主要为升/秒、立方米/秒、立方米/小时。

扬程水泵的扬程是指水泵能够扬水的高度，通常用符号H来表示，其单位为米。离心泵的扬程基准是叶轮中心线，分为两部分组成。从水泵的叶轮中心线到水源水面的垂直高度，即水泵能把水吸上来的高度，也叫做吸水扬程，简称吸程。

从水泵叶轮中心线至出水池水面的垂直高度，即水泵能把水压上去的高度，称做压水扬程，简称压程。即水泵扬程＝吸水扬程＋压水扬程应当指出，铭牌上标注的扬程是水泵本身在理想环境下能够产生的扬程，它不含管道水流受摩擦阻力而引起的损失扬程。

10米。物联查询器是一个监控，具备影像监控和声音监控的功能，可以监听10米的距离。物联查询器是通过物联网进行的，物联网是新一代信息技术的重要组成部分，IT行业又叫：泛互联，意指物物相连，万物万联，“物联网就是物物相连的互联网”，这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。

我们称之为池塘循环流水养殖技术（IPRS）。国内对这项技术的叫法很多，有池塘跑道式养殖、池塘工业化养殖等，但我们认为“循环流水”是IPRS技术的精髓，所以还是一直采用池塘循环流水养殖技术的叫法。
IPRS的价值与优势
中国水产养殖目前面临很多的挑战，包括：1传统水产养殖布局不合理，存在超容量和超规划养殖、养殖污染水环境、水产品质量安全存在隐患等问题；2水产养殖空间被严重挤占；3优质水产品供应不足；4产业虽大而不强，规模化、组织化、品牌化的程度较低，且养殖生产效益逐渐下降，营销力、竞争力和水产大国的地位也不匹配。
中国如果想从水产养殖大国迈入强国之列，只有持续稳定生产出健康、安全的水产品，才能决定我们水产养殖业在国际上的地位和话语权。那么，在传统水产养殖基础设施较差的行业现状下，中国水产养殖如何才能向可持续和绿色方向发展？我认为应该从两方面出发，一是技术转型和升级，二是养殖模式创新。
基于环境友善、水产品安全、可持续发展，是美国大豆出口协会在中国开展水产项目的宗旨，我们不管推广哪一项技术，都是围绕三个宗旨来进行。IPRS技术是我们2013年时引入中国，并结合本土的实际养殖情况做了升级，将传统池塘“开放式散养”模式创新为新型的池塘循环流水“生态圈养”模式，这是水产养殖理念和技术的再一次创新。
它的技术原理是在池塘中兴建流水槽，将其分为鱼类养殖区和水质生态净化区。流水槽用于“生态圈养”吃食性鱼类，水质生态净化区套养滤食性鱼、虾、贝类或种植水生植物。通过安装在流水槽上游的气提式增氧推水设备，将流水槽中吃食性鱼类的排泄物推集到下游指定的废弃物收集区。废弃物再通过自动吸污装置回收到沉淀池。最后经过沉淀脱水处理，变成陆生植物（如蔬菜、瓜果、花卉等）的高效有机肥。整个池塘实现循环微流水、高溶氧养鱼，同时有效地提高了池塘养殖地经济、社会和生态效益。
IPRS的技术特点也非常明显，简单称为“八型”，即资源节约型、环境友好型、技术先进型、养殖集约型、 *** 作便易型、生产可控型、产品安全型、效益倍增型，大家只要接触过这项技术就能深深体会到。
我们也归纳了IPRS的技术优势，包括：1由于鱼类长期生活在高溶氧微流水的环境中，其生长速度快、疾病少、成活率可达95%以上，且能提高饲料消化吸收率，降低饲料系数，因此相比传统养殖可以有效提高产量和生产业绩200-300%；2采用的气提式增氧推水设备可以降低单位产量的能耗；3能有效收集养殖鱼类的排泄物和残剩饲料，根本上解决了水产养殖水体富营养化和污染问题，实现零水体排放，减少污染；4日常管理 *** 作方便，能提高劳动效率，降低劳动成本，且起捕率达100%；5多个流水槽可以进行多品种养殖，避免单一品种养殖的风险，同时还可以进行同一品种多规格的养殖，实现均匀上市，加速资金的周转；6大大减少了病害发生率和药物的使用，提高了水产品质量；7实现室外池塘规模化、工程化养殖和物联网监控，为实现中国智能渔业奠定基础。
目前，据不完全统计，全国IPRS流水槽已经超过6000条。在这里，感谢中国各级渔业部门对IPRS技术的推广应用给予的政策扶持和资金配套，也感谢广大的养殖应用企业、设备企业的支持和帮助。
现在，IPRS在淡水养殖上已经有非常多的成功案例，养殖品种也包括草鱼、青鱼、鲫鱼、加州鲈、鳜鱼、鲤鱼、乌鳢、罗非鱼、团头鲂、黄颡鱼、太阳鱼、斑点叉尾鮰等。我们也在逐步尝试，把IPRS技术应用到海水养殖上，当前在浙江宁海试养日本鲈鱼。
IPRS的设计与建造
接下来想跟大家分享IPRS系统的设计和建造，这个非常重要。因为很多养殖户到现场考察后一看模式很简单，回去也建了几个槽，但由于他们对整个系统的设计要求不太了解，照葫芦画瓢弄得不好，结果效益体现不出来。
IPRS是一项系统工程，主要包括：流水槽、废弃物沉淀收集池、拦鱼栅、增氧推水设备、底层增氧设备、吸污装置、投饲料机、备用发电机、捕鱼网具、自动报警装置等。这些设备都非常重要，缺一不可。
第一，先来讲老池塘如何改造。实施池塘循环流水养鱼的池塘总面积最好不低于30亩，否则会增加单位投资成本。池塘的朝向也要考虑是否有利于风力搅动水面，这样可以减少增氧推水设备的能耗。在进行老池塘改造时，要彻底清除淤泥污物，同时要考虑到塘埂顶面有一定的宽度，一般为3-5米，塘埂坡比为1：15-30，这取决于池塘的土质、池深及是否有护坡等因素。个人建议流水养鱼的大池塘要进行护坡处理，这样可以确保池塘年复一年的使用，无需再干塘清淤维护。目前，常用的护坡材料有水泥预制板、混凝土、防渗膜等。改造完成后，要确保池塘不漏水，水深常年维持在17米以上，因为流水槽的单产与水深有密切的联系。
第二，流水养鱼池塘的条件。要选择水源充足无污染的地方，如能考虑利用地势自流进排水为佳，同时流水养鱼池塘应选择电力供应稳定、交通运输便利的地方兴建。
第三，流水槽的设计和建造。考虑到设备安装和生产 *** 作方便等因素，流水槽通常应建在大池塘的长边一端。建造流水养鱼池的材料应根据当地的资源因地制宜，主要材料包括钢筋混凝土、砖石、玻璃钢及软体材料等。流水槽为长方形，规格为长22米、宽5米、水深大于17米。流水槽与大池塘的面积比例一般控制在20-30%范围内，可以根据养殖的不同品种和单产做相应的调整。我们建议在流水槽的池壁顶部预留凹槽，用于安装辅助增氧设备。
第四，废弃物沉淀收集池的设计与建造。在流水槽的下游建造收集池，宽度为3-6米，并在收集池的下游建50-70厘米高的矮墙（取决于池塘水深），供收集鱼类粪便之用。收集池的长度应与数个流水槽的宽度之和相等，且收集池底部与流水养鱼池底为同一水平，无需有斜坡或下沉。
第五，吸污装置，由吸污设备和废弃物手机沉淀池组成。鱼类排泄物可以通过人工吸污、半自动化和全自动化方法吸污。目前，国内常用的有牵引式单轨和双轨自动吸污装置。从废弃物沉淀池收集的固体作为高效有机肥可以直接用于花卉、蔬菜种植，废弃污水则可以通过水生植物再利用处理，水质达标后再进入大池塘循环使用。
第六，拦鱼栅的设计与安装。流水槽一般是将片状铅丝网、不锈钢网或喷塑铁丝网、塑料网等绷夹在滤网框上，安装在流水槽上下游的插槽内，作为拦鱼设施。网片孔目的大小应根据养殖鱼类的品种和规格而定。我们建议在流水槽的上下游均设计双插槽，便于更换不同网目的拦鱼栅和维修，两个相邻插槽间距为20-30厘米。
第七，流水槽的流量与流速。IPRS流水槽的流量调节是流水养鱼的关键技术之一。理论上来说，根据某一养殖阶段内流水养鱼槽的体积、载鱼量，所养品种在当时的水温、规格下耗氧来计算单位时间内的耗氧量，这样就可以计算出所需的流量大小。一般情况下，流速越快、流量越大，水中溶氧高，产量就会增加，但如果流速超过养殖鱼类适应流速的范围，鱼类会为克服流速消耗能量，从而影响其生长。而且，流速过快或过慢还会影响到鱼类排泄物的收集效果。通常，我们建议流水养鱼槽需每4-6分钟换水一次，这个参数主要取决于养殖的品种和规格及流水槽的载鱼量。
第八，流水槽底层增氧设备。除了在每个流水养鱼池的上游安装有独立的微孔气提式增氧推水设备外，在每个流水槽还要安装底层增氧设备，以便必要时使用。
第九，鼓风机的选型和选用。鼓风机种类很多，目前水产上常用的有漩涡鼓风机和罗茨鼓风机，其中漩涡鼓风机又分单段漩涡鼓风机和双段漩涡鼓风机。鼓风机长期在最大通气阻力下工作会降低鼓风机主要配件的使用寿命，尤其是漩涡鼓风机的长期工作阻力最好不要超过其最大工作压力的70%。
第十，IPRS导流设施的设计。导流设施的开口宽度应是流水槽宽度总和的2-3倍以上，且对角需安装增氧推水设备，保证大池塘水体的循环流动。

系统简介

水肥一体化智能控制系统通过与灌溉系统相结合，实现智能化控制。系统由物联网监控平台、气象数据采集终端、视屏监控、施肥一体机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间水管线等组成。

图为河南益民控股5G+智慧辣椒种植基地水肥一体化系统控制中心

概述

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷q或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

系统原理图

水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施肥系统可能仅由部分设备组成。

水肥一体机

水肥一体机系统结构包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备；水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。

施肥系统

水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。

41：输配水管网系统

由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置,毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

输配水管网的作用是将首部处理过的水, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。

42：环境数据采集器

421气象信息采集

环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等诸多气象要素；具有高精度高可靠性的特点，可实现定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等功能。

422土壤墒情采集

土壤检测仪可实现对土壤不同深度的温度、湿度、EC、 PH等数据监控，通过5G信号传输至AI农大数据平台，借助于大数据平台的综合建模分析，从而给出土壤土质的综合评级，并语音播报。

43：无线阀门控制器

阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。

44：灌水器系统

微灌按微灌灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确的控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。

系统功能

51：用水量控制管理

实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。

52：运行状态实时监控

通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；

通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效。

53：阀门自动控制功能

通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误 *** 作。

54：PC展示平台

通过物联网水肥一体化智能监测平台，能够为用户提供传感器数据、远程、采集、传输、储存、处理及报警信息发送等服务。该平台以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过物联网智能监测平台，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看和接收报警信息。

55：移动终端

建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。

56：运维管理功能

包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。

节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。

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