成熟适用节水技术推广信息第四期

农业用水精细化管理专题

1多能源互补驱动低能耗喷灌机系列产品技术简介

针对喷灌机组能耗高、灌溉均匀性差和配套产品缺乏等问题,通过集成创新和核心部件的原始创新,提出移动式喷灌机组多能源(光电油)互补驱动理论与优化决策技术、节能降耗协同技术和精准灌溉技术,研发创制出2种多能源互补驱动喷灌机组(卷盘式和渠喂式)和3种配套产品(太阳能牵引机、太阳能驱动施肥装置和田间灌溉多功能作业机)。

主要性能指标

1.入机工作压力与喷头工作压力符合要求。

2.入机流量符合要求。

3.机组运行能耗降低20%~28.6%,喷洒均匀系数85%。

4.移动速度偏差-8.5%~9.4%,符合要求。

技术特色

1.适用范围:适用于大田作物的灌水施肥作业。

2.技术特点:针对喷灌机组存在能耗高的问题,以充分利用太阳能为前提,在明晰机组能耗组成的基础上,采用光伏电机替代水涡轮驱动装置、优化卷管参数和喷头工作压力、开发变流道夹角低压喷头,实现了协同节能降耗。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:在陕西杨凌曹新庄农场应用1套多能源互补驱动卷盘式喷灌机,单台机组控制灌溉面积亩,已连续稳定工作4年,运行情况良好,设备运行稳定,未出现任何硬件故障,可满足各类大田作物灌水需求。

案例2:在宁夏中卫沐沙牧场应用1套多能源互补驱动多喷头平移式喷灌机,用于牧草和葡萄灌溉,机组稳定连续运行3年,运行情况良好,满足作物灌溉水肥需求,增产增收效益显著。

推广应用情况

该技术与产品在内蒙古、宁夏、陕西、安徽等地应用,推广应用面积60万亩。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号41)

持有单位:西北农林科技大学

联系人:朱德兰

联系地埋式多节自动伸缩喷灌集成设备技术简介

一种靠水动力驱动自动伸缩的新型农田灌溉设备。采用微锥形的设计结构和压力转换装置,实现多节自动伸缩,伸缩立杆根据需要任意调节,由不同口径的多节立管套装在基管内,给压时一节一节自动升起。通过水动力驱动达到自动伸缩的功能。田间喷灌系统在耕作层以下,解决了同类产品系统复杂、施工难度大、建设及维护成本高等问题。

主要性能指标

1.设备生产用料采用《Q/12HG-ABS树脂标准》、《Q/YPU03-聚氨酯标准》等。

2.喷头参照《NY/T-7微喷头及管件质量评价技术规范》、《GB/T-8旋转式喷头国家标准》。

技术特色

1.适用范围:适用于小麦、玉米、大豆等大田粮油作物、牧草、城市园林节水灌溉。

2.技术特点:设备在耕作层以下,自动伸缩且不进泥沙,适宜全程机械化作业;土地利用率高,不占地;地块、地形适应性强,应用范围广;多节伸缩,立杆喷头埋深浅,便于施工、安装、维护,运行可靠;与生物、农艺、物联网等技术易于融合,可实现水肥一体化智能管理;技术集成度高,利于节水技术示范推广。

3.应用成本:综合成本低。

经典案例

案例1:赵县高标准农田建设项目中,地埋式多节自动伸缩喷灌集成设备推广应用面积00亩以上。通过项目实施,增加可用耕地5%-10%,节省人工50%以上。年6月经专家对小麦实收测产,亩产量达公斤以上。成效显著。

案例2:肃宁县推广应用面积约亩。使用过程中,该灌溉设备不占地、不影响旋耕等农机作业,并与智能化设备、物联网等配套使用,相比传统灌溉模式,实现节水30%-50%、小麦玉米全年平均增产-公斤、节本增效-元。

推广应用情况

地埋式多节自动伸缩喷灌集成设备先后在河北、河南、陕西、山西、内蒙、新疆等地推广使用,应用面积达30万亩以上。针对本设备组织开展了多次省内外观摩会和培训会,并在北京、南京、杨凌等地开展宣讲路演,同时国家及省市媒体也对该设备进行了专项报道。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号44)

持有单位:河北迪龙现代农业科技发展集团有限公司

联系人:陈鹏

联系

大型渡槽结构病害缺陷成套修补加固及防护技术

技术简介

大型渡槽结构病害缺陷成套修补加固及防护技术通过对渡槽建筑物各种病害产生的原因进行分析,并针对提高渡槽过流能力和防止输水建筑物渗漏的要求,通过试验研究与现场应用,克服了传统修复技术可靠性低,安全性差等缺陷,一并解决了混凝土渗漏、碳化、冻融剥蚀等病害问题,一次性实现老旧渡槽工程病害消除、耐久提升和降糙增流。

主要性能指标

1.SK刮涂聚脲涂层主要技术指标,合格。

2.聚合物纤维水泥砂浆材料,合格。

3.PCS防碳化材料,合格。

技术特色

1.适用范围:适用于渡槽混凝土缺陷的修补加固、大面积防渗以及降糙处理工程。

2.技术特点:该技术采用成套修补加固及防护技术,系统解决渡槽相关病害问题,施工工艺简单,运行维护费用低,显著提高了渡槽修复处理后的安全性、耐久性与可靠性,增加了输水工程的效益,经济社会效益显著。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:山西禹门口14座渡槽维修改造工程。年采用大型渡槽结构病害缺陷成套修补加固及防护技术方案彻底解决了渡槽混凝土缺陷病害问题,运行后渡槽达到了“零渗漏”,同时大幅提高了渡槽的过流能力。以禹门口工程为例,修复加固方案避免了因拆除重建引起的征地、供水中断等带来的损失,比拆除重建方案可节约投资1亿元以上。修补加固后渡槽壁面糙率降低21.98%,设计水深下的输水能力提高28.28%。渡槽的过流能力得到显著提高,具有重大的经济社会效益。

案例2:甘肃引大庄浪河渡槽维修工程。甘肃引大入秦庄浪河渡槽工程是引大入秦工程标志性建筑物之一,全长.8m。该渡槽在西北严酷环境下运行近30年,年采用本技术对其进行了维修、加固和防护,渡槽防渗体系明显改善,显著提高了渡槽工程整体安全性和可靠性。

推广应用情况

该技术已应用于国内6大灌区的50余座渡槽,成功解决了工程病害和灌区增流提效问题,具有广阔的推广应用前景。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号45)

持有单位:中国水利水电科学研究院/北京中水科海利工程技术有限公司

联系人:马宇

联系圆形喷灌机变量灌溉技术技术简介

该技术将圆形喷灌机控制面积划分为不同持水能力的地块,通过变量灌溉控制系统在每个地块内施用不同的水量实现了适时适量适位的分区变量灌溉管理。通过电信号中的采样定理将电磁阀脉冲周期设置为喷灌机行走时间和停止时间最大公约数的方法,有效降低了喷灌机间歇式行走与电磁阀脉冲式启闭的非耦合状态引起的灌水深度控制误差较大的国际难题。基于土壤含水率时间稳定性原理,提出了半干旱和半湿润气候条件下的变量灌溉处方图生成方法。

主要性能指标

1.变量灌溉管理区内径向平均灌水均匀系数为84%,周向平均灌水均匀系数为95%,满足规范要求。

2.利用该技术发明的电磁阀脉冲周期设置方法进行变量灌溉时,灌水深度控制误差最大降低21%。

技术特色

1.适用范围:适用于提高灌溉水平的农田,可定量评估变量灌溉对喷灌机灌水深度和水量分布均匀性的影响,提出灌溉策略。

2.技术特点:根据喷灌机行走速度实时调整电磁阀脉冲周期,提高了变量水深控制精度;将土壤水分传感器网络布设在每个管理区内直接代表平均土壤含水率的点位,提高了土壤含水率测量精度;根据降雨预报和土壤水分信息制定变量灌溉制度,提高了决策精度。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

圆形喷灌机变量灌溉系统分别在河北省涿州市东城坊镇科技示范园和北京市顺义区赵全营镇得到了推广应用,这两个区域分别代表土壤质地变化较大的沙壤土区和粉壤土区,所用圆形喷灌机分别为3跨加悬臂和2跨加悬臂的类型,控制面积为92亩和69亩,实施了变量灌溉管理方法研究和效果验证等内容。经过近6年的应用,变量灌溉系统整体运行良好,与传统喷灌相比,冬小麦和夏玉米生长季内节水16%~40%,灌溉水利用效率提高4%~23%,冬小麦产量平均增加40公斤/亩,因为夏玉米生育期内降雨量较多,变量灌溉管理时夏玉米产量基本不增加。以水价0.16元/m3,冬小麦价格2.4元/公斤,每亩地每年节水30.4m3计算,与投资和运行费用增加值42元/亩/年相比,年纯效益增加58.8元/亩。如下为变量灌溉系统应用工程实例图。

推广应用情况

该技术在北京和河北等地得到推广应用,节水增产效果显著,且与应用区域土壤和气候条件密切相关。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号46)

持有单位:中国水利水电科学研究院/中农智冠(北京)科技有限公司

联系人:赵伟霞

联系-农田灌溉智能控制系统技术简介

依托移动互联物联网技术、云计算技术和GIS空间信息技术,融合项目的建设需求,在移动互联物联网技术架构基础上,提出河北省“农业灌溉计量及水权交易信息系统”建设的总体技术架构,包含智能遥控灌溉测控云终端(可连接各种传感器)、电量采集及测控仪(黑匣子)、SPWT类机翼涡轮流量计、水肥一体化智能控制系统、智能移动终端即天一合手机、云计算中心及展示中心、村级充值管理终端及App软件。

主要性能指标

负载电流<5A;最大接触电流≤3.5mA;数据传输误码率≤10-4;相对湿度49%~56%,温度25~27℃;通讯功率≤8W;输入电压:三相V±15%;一组RS通讯接口;电源输出:1路输出DC12V。

技术特色

1.适用范围:适用于小型农田水利重点县项目、现代农业县项目、农业开发县项目、国土资源耕地保护土地整理等项目中农田节水灌溉的水源机井智能化测控管理。

2.技术特点:系统通过用水计量远程自动监测,建设取用水管理系统,实时掌握示范区用水状况,实现公众参与的用水总量控制;建设农村地下水远程自动监测预警系统,严防地下水水资源超采,实现地下水的可持续利用;布设土壤墒情、作物长势和农业气象无线自动监测点,实时发布项目区内作物耗水和需水量信息,指导科学灌溉。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:河北省应用。产品在河北省已推广覆盖近80个县区,年推广面积达到万亩以上,该技术成果在推广中发挥了现代农业综合效益,增收、节水、节支效果显著,深受农民欢迎,引领了技术发展方向,在华北井灌区具有巨大的推广价值。例如,邱县农业水价综合改革计量设施采购及安装项目,公司提供智能遥控灌溉测控云终端套,SPWT类机翼涡轮流量计1套,电量采集及测控仪(黑匣子)套,以及上述设备的运输、培训、安装、调试和售后服务等工程量。项目完成后对试点地区实现用水精准计量,信息化管理。

案例2:内蒙古乌兰察布应用。产品在内蒙古乌兰察布进行了推广应用,应用规模约0台/套,设备有效地减少了农田水利设施的被盗和破坏现象,减少了国家公共设施资金的重复投入。

推广应用情况

该技术成果结合国家节水示范项目、小型农田水利重点县的规划、设计、建设,已在河北省、河南省、山东省、黑龙江省、辽宁省、山西省、江苏省等推广应用,市场推广应用可达60余实例。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号47)

持有单位:唐山海森电子股份有限公司

联系人:马丽丽

联系

圆形喷灌机精准灌溉施肥技术与装备

技术简介

圆形喷灌机精准灌溉施肥技术与装备采用自主研发的圆形喷灌机喷头配置软件,综合考虑喷头参数、作物类型、土壤质地、地形地势、气候条件、水源水质、机组尺寸等众多因素,提供科学的喷头配置方案,并集成自主开发的以柱塞泵为核心的专用施肥装备及控制系统,实现高均匀的喷灌水肥一体化作业,满足小麦、玉米、马铃薯、牧草等大田作物的精准灌溉与施肥需求,取得显著的节水、减肥、降本、增产与提质效果,具有良好的经济和社会效益。

主要性能指标

1.经喷头优化配置后,圆形喷灌机喷灌均匀系数提高5~10个百分点。

2.柱塞泵施肥装置注入灌溉管道压力最大可达1.0MPa。

3.施肥装置有6种规格,有单缸和双缸两种形式,单缸流量分L/h、L/h和L/h三种。

4.施肥装置注肥流量稳定,误差小于1%,与柱塞工作行程与电源频率均呈极显著的线性关系。

技术特色

1.适用范围:适用于小麦、玉米、马铃薯、牧草等大田作物的圆形喷灌机精准水肥一体化作业。

2.技术特点:通过对地块、机组、水源、作物等信息的综合分析计算,提供圆形喷灌机的喷头配置方案,自动生成喷灌水量分布图、喷灌均匀系数、喷灌强度、机组运行时间等技术指标;施肥装置能耗低,操作简便,工作流量稳定,最大工作压力可达1.0MPa;已在小麦、玉米、马铃薯、牧草等大田作物上成功应用,具有良好的节水、减肥、降本、增产与提质效果。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:该技术装备应用于中国农业大学北京通州实验站,使用的圆形喷灌机机组长度97.3m,经喷头配置软件优化后,采用D0喷头的喷灌均匀系数达到82.1%,比优化前提高9个百分点,同时使用双缸流量为L/h的专用施肥装置及控制系统,在冬小麦的喷灌水肥一体化上得到应用,与传统水肥管理相比,冬小麦每亩节水36m3,增产18.9%,水分利用效率提高25%。

案例2:该技术装备应用于黑龙江省齐齐哈尔市克山县部队马铃薯生产基地。圆形喷灌机机组长度.2m,使用D0喷头,采用双缸流量为L/h的专用施肥装置及控制系统,应用在马铃薯的喷灌水肥一体化上,与传统水肥管理相比,马铃薯节水33%、减肥17%、增产30%。

推广应用情况

该技术装备在北京、河北、黑龙江、宁夏、内蒙古等地区得到推广应用,其中施肥装置至今已推广余套。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号48)

持有单位:中国农业大学

联系人:严海军

联系-城市绿地再生水回用安全调控滴灌技术技术简介

在优化再生水滴灌灌溉绿地植物灌溉用水量的前提下,有效降低再生水的使用量,同时建立了以限制堵塞物质-生物膜形成为靶向目标的再生水滴灌系统“前截(过滤器截除微生物附着的颗粒物)、中控(加氯处理配合毛管冲洗控制微生物生长)、后清(利用微生物拮抗和电化学方法灭杀微生物)”相结合的高效调控技术,保障再生水滴灌系统安全运行时间达到h(10年)以上。

主要性能指标

1.在实现清水零消耗的基础上,再实现节水20%-45%。

2.技术应用后系统稳定运行时间增加1倍以上。

技术特色

1.适用范围:适用于再生水丰富且利用率高的地区,如城市绿地、园林灌溉区等,有效缓解开采地下水造成的水资源紧缺问题。

2.技术特点:靶向性,针对再生水回用滴灌系统灌水器不同堵塞阶段,采用不同的堵塞抑制方法,进行靶向控制;高效性,优化过滤器配置降低浊度79.6%,加氯配合毛管冲洗处理降低堵塞物质46.0%,微生物拮抗及电化学处理清除堵塞物质85%;系统性,从前期预防,到中期的控制,到后期产生堵塞物之后的定向清除,从再生水回用灌溉全过程的系统性控制。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:该实例位于北京一零一中学,应用于学校内部绿化,再生水滴灌系统首部采用砂石+筛网二级过滤模式,每月进行毛管加氯配合冲洗一次,且每年加入自主研发的生物菌剂一次,有效控制滴灌系统堵塞,保证灌水均匀度在80%以上,滴灌系统累计运行h。每年较漫灌灌溉节约用水量达40%以上。

案例2:该实例位于北京市通州区国际种业科技园区,应用于道路两侧绿植,如银杏树、大小黄杨等,利用再生水滴灌系统,采用砂石+叠片组合过滤模式,每月进行加氯配合毛管冲洗一次,加入枯草芽孢杆菌(兼具根际促生和生物防治功能),通过该调控技术保证滴灌系统运行3年以上。节约清水方/亩以上。

推广应用情况

应用于规模化滴灌工程上8套,保证了系统的稳定运行时间,节约用水达到20%-45%,化肥、农药减施15%-30%。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号50)

持有单位:中国农业大学

联系人:李云开

联系高效节水抗旱新技术产品——旱科威技术简介

该产品中含有独具三维网状结构的有机高分子聚合物,有强亲水性基团,通过其分子内外侧电解质离子浓度所产生的渗透压,对水有强烈的缔合作用,可以把以往蒸发渗漏和流失的雨水或者浇灌水快速保存起来,达到减少用水和抗旱的基本目标。“旱科威”对农业生产的节水、节肥、改善农业生态、增产提质、提高农业种植效益,效果十分显著。

主要性能指标

1.能够吸水是自身重量倍的纯水,具有抗旱保水、营养缓释供给、改土抗逆等多项功能。

2.粒径2.0~4.75mm,吸水倍率达倍,达到饱和的时间30min。

技术特色

1.适用范围:适用于所有的旱作作物、果蔬、苗木等种植。

2.技术特点:农灌节水30%~50%,提高水的利用率及取水能耗;节肥5%~20%,减轻了化肥对地表水及土地的面源污染;蓄水抗旱15天~25天,增产超10%,最高增产达49.6%;促进根系发达,抗倒抗病,减少了农药用量。

3.应用成本:生产工艺简单,剂型为颗粒型,成本较低。

经典案例

案例1:水稻育苗效果。年5月18日吉林省长春市双阳区穗丰硕合作社使用旱科威进行水稻育苗试验效果图片,使用旱科威的水稻幼苗苗齐苗壮,根系粗壮发达,并且盘根紧实不散盘,为高产打下坚实基础。

案例2:农安县红丽花生种植专业合作社,地处农安杨树林镇,土地为沙土地,年降雨较少,土地保水性差。年社长刘国辉带领社员种植了1万多亩花生,0亩施用了旱科威,在大旱之年夺得了高产,少浇了1次水,产量对比又增加15%以上,扣除旱科威成本合作社多增加收入万元。

案例3:中沙绿城是一家大型农业企业,年在通榆整合土地,其中有7亩没有浇灌设施的农田采用了旱科威技术,使用旱科威的作物苗齐,秋天测产采用旱科威的产量比没用的多87.5公斤/亩,7亩共多收了65万公斤粮食,合计增收91万元。

推广应用情况

经过四年多推广,旱科威应用面积超过45万亩,多产粮超过万斤,助农增收4多万元,节水0多万立方。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号51)

持有单位:吉林省汇泉农业科技有限公司

联系人:陈贵娟

联系痕量灌溉技术技术简介

通过双层透水材料的特殊结构解决了低流量下灌水器堵塞的难题,将水和营养液直接输送到植物根系附近,其小流量特性有利于土壤团粒结构的保持,供水量可与植物的需水量相匹配,实现了真正稳定的地下灌溉,在节水效率、抗堵性和长距离均匀供水等方面取得了突破性进展,是一项可节水节肥的地下水肥菌药气热一体化低流量灌溉技术。

主要性能指标

1.痕灌带在试验压力范围内的水力特性符合滴灌带(管)的水力特性,其流量偏差及变异系数均达到GB/T.3-8规定的A类产品要求。

2.在未经过滤的泥沙水原水状态下,痕灌带系列表现了其他滴灌带难以实现的良好抗堵塞性能;痕灌灌水器在流量降低后即便通过原水冲洗,流量仍能得到恢复。

技术特色

1.适用范围:适用于各种场合、各种作物的灌溉使用,可解决滴灌易堵塞报废使用寿命短的难题,实现稳定的小流量地下水肥一体化灌溉。

2.技术特点:抗堵塞;低流量,出水均匀;高效节水节肥节药;植物健康少病;提高作物品质和产量;景观效果好;适应性强、适用范围广,广泛用于农业、林业、室内外空间绿化、生态改良、防沙治沙、矿山修复等领域。

3.应用成本:使用寿命长,长距离铺设,利于实现自动化,节省人工,运维成本低。

经典案例

案例1:桃树种植项目。项目位于北京海淀区苏家坨镇前沙涧村北京科润维德生物技术有限责任公司水蜜桃示范园,规模10亩,9年4月痕量灌溉系统开始使用,至今该系统仍在正常使用,采用痕量灌溉使水蜜桃的品质得到提升,售价达到10元/个,提高了用户的收益。

案例2:设施蔬菜种植项目。项目位于内蒙古乌兰察布市察哈尔右翼前旗玫瑰营镇,由北京瑞丰坊生态环境科技开发有限公司年开始投入运营,规模60亩,种植各种蔬菜,使用痕量灌溉技术,设施内湿度低,不生杂草并降低病虫害发生,实现了绿色种植。

推广应用情况

痕量灌溉的应用已基本覆盖全国,包括经济作物、设施农业、大田作物、园林绿化、中草药种植、荒漠化治理等。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号52)

持有单位:北京普泉科技有限公司

联系人:李大威

联系0智慧灌区e平台技术简介

一个面向灌区业务应用的综合信息管理展示平台,以框架为容器,将灌区各类业务整合到统一平台中。支持云端架构和单点架构两种体系架构,提供了二、三维GIS展示、可视化平台展示、基于业务应用功能的仿Windows桌面展示及经典菜单式布局展示三重展示角度。

主要性能指标

智慧灌区e平台的业务管理应用在设计开发过程中遵循《水文监测数据通信规约SL-》、《GB∕T-灌溉渠道系统量水规范》中的相关要求,支持符合通信规约中制定通信协议的自动遥测设备的数据接收、解析以及处理存储等。

技术特色

1.适用范围:适用于全国大、中、小型灌区应用。平台以灌区各级管理机构为应用主体,根据灌区不同部门或机构的业务特点,经过充分梳理和详细分析,最大程度契合灌区各岗位工作人员的工作需要,为灌区提供一个满足日常各方面管理的需求。

2.技术特点:可以接入多厂家多类型的监测监控设备数据;可根据用户角色动态装配模块;对外提供标准的二次开发框架及资源;同时支持国内、国外多种商用及开源数据库;充分应用语音识别、语音交互、图像识别等AI人工智能技术;全面支持在国产化的应用支撑环境中部署运行。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:年12月至今,该平台在山东省聊城市位山灌区推广应用,为灌区管理、用水调度、水生态管理、行政办公等决策与管理提供科学依据和现代化手段,从而极大提高灌区管理水平、用水效率和行政办公效率。使用科学的方法实现引配水调度,保证合理配置水资源,减少水事纠纷,保证用水公正、公平,促进社会和谐,为灌区水利现代化和经济社会可持续发展提供了可靠保障。

案例2:年12月至今,该平台在新疆昌吉市三屯河灌区推广应用,为灌区在实时监测预警、工程管护、用水计量、灌溉进度、水费征收、水资源优化调度、信息惠农等方面提供了信息化、现代化的方式和手段,为灌区管理提供了技术支撑。

推广应用情况

智慧灌区e平台已在全国82处大型灌区、处中型灌区提供各类的应用服务和技术支持,有效提高灌区管理水平和效能,助力灌区由传统型向现代型转变。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号53)

持有单位:哈尔滨鸿德亦泰数码科技有限责任公司

联系人:程宇

联系1智慧滴灌云服务管理平台技术简介

该平台以物联网技术、云服务技术、移动互联网、大数据等核心技术为基础,将滴灌高效生产技术与新型信息技术交叉融合形成的面向规模化农田滴灌工程运行管理的一系列关键技术。涵盖了感知、传输、决策、执行等领域,应用上涉及灌溉、施肥、农艺、运维、服务等滴灌系统各个生产环节。运用物联网架构将传统滴灌自动控制系统中的传感监测设备、通讯设备、控制设备优化集成,构建“信息感知-数据传输-智能决策-应用执行”为一体的通用化体系。

主要性能指标

1.SaaS云服务模式,可为多工程、多用户服务,覆盖多终端。

2.内置灌溉施肥等决策模型及决策参数,包含36种常见滴灌作物高效生产技术方案。

3.技术应用后工程节水22%~45%,增产12%~35%,化肥、农药减施15%~36%。

技术特色

1.适用范围:适用于大田一年生粮经作物、多年生大田经济作物、特色果树、设施作物等规模化农田智慧滴灌工程。

2.技术特点:面向多用户、多工程、多终端,实现生境感知、智能决策、精准监控、生产辅助、专家在线咨询等云端管理;内建基于实时动态数据驱动的决策模型,覆盖全国参数栅格化数据库以及60余种作物决策指标及传感器布置数据库;信息与农艺农机相融合的应用模式。

3.应用成本:集成规模化滴灌管网、低功耗设备有效降低了系统投入,运维成本低。

经典案例

案例1:规模化大田一年生粮经作物节水增效综合集成应用项目。项目位于黑龙江克山县,应用对象为规模化马铃薯滴灌工程,针对大田一年生粮食作物特点,以“小流量、长毛管薄壁滴灌产品+大支管轮灌技术+水肥一体化+低本低耗自动控制”的综合技术集成体系,近三年应用规模近0亩,相比传统滴灌模式产量提升24%,水分利用效率提升32%。

案例2:特色果树增产提质综合集成应用项目。项目位于北京市通州区,应用对象为矮化密植苹果、樱桃等果树,针对特殊果树,提出了“长效压力补偿式灌水器产品+水肥气精量调控+分区精准自动控制”的综合技术集成体系,并通过对作物根区微生境水肥气多要素进行精细调控,实现果树种植区域分区精准控制,推广面积余亩,实现节水20%以上,品质提升15%以上。

推广应用情况

近三年,依托合作企业承建11项规模化工程,运用信息、农艺农机相融合的应用模式,累计推广平台21套。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号54)

持有单位:中国农业大学

联系人:李云开

联系2压力补偿式灌水器及精量灌溉技术技术简介

压力补偿滴头是滴灌的一个关键部件,可实现节水30%以上,解决了灌溉的流量精准性及均匀性问题。灌溉水进入时的压力大小引起补偿膜片做出不同程度的弹性形变,同时挤压补偿腔的空间,进而可以控制灌溉水流量;消能迷宫流道的设计,在有压水经过的过程中产生能量的消耗。这两者相互作用,保持出流量稳定,达到在一定范围内压力补偿效果的功能。微喷通过微喷头喷洒进行局部灌溉,雾化程度高,工作压力低,流量小。

主要性能指标

1.压力补偿滴头流量规格为2L/h、4L/h、8L/h,压力补偿范围为50-kPa,流态指数≤0.1,流量变异系数≤5%,性能达到国家A类标准要求。

2.流量规格40L/h、80L/h的压力补偿微喷灌水器,工作压力在-kPa下,压力与流量关系曲线分别为Q=20.P0.13以及Q=74.P0.。

技术特色

1.适用范围:可用于温室、大棚、蔬菜、果树、药材、苗木等经济作物灌溉,特别适用于丘陵、山地。

2.技术特点:在一定的压力差范围以内,不管水压如何变化,始终保证流量的一致,可确保作物获得水分、养分的一致性;具有自动清洗、抗堵塞功能,节水性能好,灌水均匀度高;压力补偿性强,尤其适用于系统压力不稳定、需要增加毛管长度、地形复杂地块不规整、作物栽培不规则等情况。

3.应用成本:抗农用化学制品和肥料的腐蚀和紫外线,使用寿命长,运维成本低。

经典案例

案例1:浙江衢州农法自然千余亩丘陵柑橘基地,采用华维压力补偿滴头,有效解决了因地势起伏灌溉水压不均匀导致的滴灌流量不均匀,以及肥料或细微颗粒沉淀导致的滴头堵塞等问题。压力补偿技术的应用,确保每柱作物得到精准、等量的水肥,果实产量和品质提高25%以上。

案例2:江西上饶云谷,14万平方米设施温室,种植草莓、番茄、甜瓜等作物,采用华维压力补偿滴头,有效解决因长距离运输灌溉,压力不均匀导致的灌溉流量不均匀问题。压力补偿及防滴漏技术的应用,使得设施栽培实现高精准、均匀性灌溉,产量和品质同步提高30%。

推广应用情况

产品成功应用于浙江、内蒙、安徽、四川、云南、贵州及坦桑尼亚、尼日利亚、布基纳法索等国内外灌溉工程的水肥一体化实践中,累计推广应用面积10万亩次。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号55)

持有单位:华维节水科技集团股份有限公司

联系人:张中华

联系3新型远射程测控一体化喷灌机技术简介

集成了水泵、动力机、大流量远射程喷枪等,可以直接从渠道中取水,能够替代灌区末级渠系,从而节约耕作,提高灌水效率;研制出基于智能控制的喷头车行走速度调节装置,提高了喷洒均匀性;优化了喷射仰角、喷头主喷管长度及导流片结构,研制出远射程喷头,增大了喷头射程;集成了多种规格喷嘴、喷射仰角及液压驱动系统,形成了多系列优化模式,提高了装置效率,拓宽了使用范围。

主要性能指标

1.PE管直径mm,长度m。

2.最大喷洒长度:m。

3.工作压力范围:0.72~1.25MPa。

4.喷嘴直径:28~36mm。

5.喷头的实际工作压力在0.5~0.8MPa范围内。

6.喷头流量:68.4~.3m3/h。

7.有效喷洒幅宽:95~m。

8.1小时灌溉面积:~m2。

技术特色

1.适用范围:适用于灌区大面积灌溉作业,可满足小麦、玉米、牧草等作物的喷灌用水需求。

2.技术特点:通过自带的量测水设备,精确记录存储供水量;通过自带的供水机构从斗渠内取水,进而向卷管供水,并由喷头喷洒,实现对作业地块的灌溉;喷水行车带动喷头在田间道路或耕作道路上由远及近行走,实现对道路两侧的农田进行喷灌,不仅有效取代田间渠道,而且灌溉效率大幅度提高;液压驱动机构驱动卷盘转动时,能够使平铺于农田的卷管收回,进而拉动喷水行车向卷盘的方向行走,实现边行走边将灌溉水喷洒在作业地块的所有耕作区。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:河南省周口市西华县黄泛区农场种植面积规模达10万亩,地势较为平坦,适用于大型机械化灌溉作业,该项目投入测控一体化喷灌机30套。成效:1)灌溉效率大幅提升,比漫灌效率高3~8倍,解决客户排队浇水或浇不上水的难题;2)机械化灌溉操作简便,比移管式灌溉节省约50%的人工;3)增产,比原有客户灌溉管理模式下小麦每亩增产约kg。

案例2:山东省德州市平原县鲁望集团,种植面积规模达1万亩,位于平原地区,适用于大型机械化灌溉作业,该项目投入测控一体化喷灌机5套。成效:1)由原有的漫灌转变为喷灌,节约水资源约30%~50%;2)比传统漫灌节省70%~90%的人工;3)机械化灌溉比传统漫灌省油约40%;4)不用规划漫灌道,每亩节省约5%的土地面积;5)保产增产,比原有客户灌溉管理模式下小麦每亩增产约kg。

推广应用情况

已在山东、河南、河北、内蒙古、黑龙江等地推广应用10多万亩,取得了显著的经济效益和社会效益,受到当地政府和农民用户的广泛好评。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号56)

持有单位:江苏华源节水股份有限公司

联系人:侯冉

联系4高效节水无线智能灌溉阀技术创新及应用技术简介

无线智能灌溉阀门由无线阀门控制器、灌溉控制阀、流量压力传感器和相关接口配件组成。将阀门控制器和阀门合为一体,主要基于手动两位三通球阀的原理,增加了微电机、变速箱、无线通讯、太阳能供电等模块,并高度融合后形成一个整体,以实现阀门自动化启闭和压力、流量、状态信息检测。

主要性能指标

阀门性能:最高工作水压不低于0.5MPa;过水流量80m3/h时,阀门水头损失不高于4m;防水等级不低于IP67;支持全部关闭、全部开启,以及开启任一单边供水功能;支持阀门开关状态和过水状态反馈,准确率为%。

技术特色

1.适用范围:适用于农业灌溉田间自动化及管理、城市绿化及其输水管道自动化、草原及农林灌溉自动化等领域。

2.技术特点:相比水力电磁阀,电动球阀零压力开启,电机直接驱动阀腔内的球体,不需要开阀压力,节能降耗;超低压力损失,由于采用全通径的球阀结构设计,阀门压力损失极低;在通过设计流量40m3/h,水头损失仅为0.6m,小于传统电磁阀3m左右的水头损失;智能电动球阀集成压力、流量监测单元,实现对管网压力监测、流量的实时监测,有利于灌溉计划的制定与实施。

3.应用成本:虽然采用电机直接驱动,但创新改进的球阀体,大大降低了开关阀的阻力,变速箱的“减速增扭”的应用,降低了对电能量的要求,降低了设备的成本;电动阀门将阀门控制器、太阳能电池板、阀体、电机执行机构等融合在一起,结构紧凑,安装方便,运维成本低。

经典案例

案例1:南疆兵团高效节水田间自动化工程。分布在一团、二团、三团区域内,项目总控制面积为亩,实施内容有泵房39座,自控系统39套,控制水泵台数为台,出地桩个实施安装无线智能灌溉阀门。项目实现了田间灌溉自动控制,节省劳动力,提高管理效率和水利用效率。

案例2:新疆奇台高效节水示范县自动化工程。该工程建设了86亩现代农业综合高效节水样板示范区,对项目区进行高效自动化节水大田示范区建设,主要对原有滴灌系统进行自动化、智能化升级改造。项目实施后,节省劳动力23-30人,管理效率提高50%以上,水利用效率明显提高。

推广应用情况

该技术产品目前在全国各地大面积应用推广,尤其是在新疆和内蒙应用面积达10万亩以上,并需求逐年升高。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号57)

持有单位:北京联创思源测控技术有限公司

联系人:阿布都卡依木·阿布力米提

联系5引黄灌区多水源滴灌高效节水关键技术技术简介

针对干旱盐渍化引黄灌区受水源单一、土地条件以及生态环境制约的问题,构建了引黄灌区由一元水源变多元水源保障调控理论。多元水源调控需具备三个条件:一为适宜多元水源转换条件,二为与时间与空间上协调性,三为与水资源条件匹配性;研究揭示了一元水源与三元水源在空间与时间上转换关系,提出了多元水源时间与空间上协调调控布局与途径,以及大面积发展滴灌后土壤水盐平衡调控技术,同时研发了相适应的关键设备。

主要性能指标

1.泵前低压渗透微滤机。该机主要由机架、浮筒、滤网、收污筒、滤网驱动系统、高压反洗水泵、Y型过滤器和电控系统等组成。该机主要用于滴灌系统首部取水时,河流、湖泊等不洁水源的过滤。

2.采用滴灌后,灌溉保证率由渠灌50%提高到85%,配合水肥一体化技术,种植经济作物可获得高产与高效,可有效促进区域种植结构调整,提高水肥利用效率,降低面源污染。

技术特色

1.适用范围:适用于滴灌区域以及采用泥沙含量较大水源高效节水灌溉的项目。

2.技术特点:构建了引黄灌区由一元水源变多元水源保障调控理论,即多元水源调控需具备的三个条件(详见技术简介);提出引黄滴灌泥沙逐级调控理论及水盐平衡调控技术指标,关键技术实用性强,已在高标准农田建设上推广应用。

3.应用成本:运维成本低。

经典案例

案例1:土默特灌区项目。该灌区土壤盐渍化较严重,采取地面水源滴灌技术,建设规模0亩,主要应用项目研究的泵前低压渗透微过滤技术及设备同时配合水肥一体化技术,应用后作物平均增产15%以上,土壤盐渍化程度有所下降,农民亩均增收元左右。

案例2:右侧图片应用在河套灌区五原县,河套灌区多年采用地面灌技术,水资源浪费严重,面源污染日益凸显,采取地面水资源滴灌,有效解决面源污染问题,达到减肥降耗、提质增效。

推广应用情况

在新疆、甘肃和宁夏都有应用,其中年巴彦淖尔市高标准农田建设推广应用25台。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号58)

持有单位:内蒙古自治区水利科学研究院

联系人:张瑞喜

联系6动力移动式滴灌机技术简介

动力移动式滴灌机成功将大田平原的滴灌技术引到了地势不平、地块大小不一的山旱地区,并具有水肥一体化的功效。该滴灌机由动力系统、离心泵、施肥罐、过滤器、进出水管、过滤网和滴灌带(管)组成。通过进水管连接集雨水窖(蓄水池、水容器、淤地坝等)、出水管、动力增压系统和滴灌带(管)连接,将水、可溶性肥料或药液经加压,滴入植物根部,具有扬程高、重量轻、操作简单、移动方便、对水源要求不高等特点。

主要性能指标

1.产品型号:NFDYD-3;配套动力型号:TLF/P汽油机;配套动力功率:3.75kW;配套动力转速:3r/min;水泵形式:离心泵;水泵流量:3L/h;水泵吸程:≥7m;扬程65m;过滤器型式:网式。

2.灌溉面积:≥5亩/h;主管额定工作压力:≤0.2MPa;滴灌带外径:16mm;灌水器工作压力:≤0.2MPa;滴头流量:2.2L/h;滴灌带壁厚:0.3mm;滴灌带滴头间距:~mm。

3.耗92号汽油≤1升/h。

技术特色

1.适用范围:主要用于山旱地区玉米、马铃薯、药材、经济林等稀植作物水肥一体化灌溉,也可用于大棚温室补水、追肥。

2.技术特点:节水效果好,根部滴灌,减少地表蒸发,水利用率高;土壤不板结,无次生盐渍化出现;适用性广,不受地形地势、季节限制,操作、维修方便;节能增效:产品集动力、水泵、施肥罐及过滤器于整机,实现水肥一体化灌溉。

3.应用成本:投资少,效益高,节水、节肥、节药效果明显,运维成本低。

经典案例

案例1:甘肃省榆中县北山地区是极度干旱的贫困地区,年降雨量不足mm。园子岔乡青碾村属于该地区。为农民脱贫致富,建立水肥一体化兰州百合种植示范基地亩,兰州百合核心示范基地亩。采用动力移动式滴灌技术进行水肥一体化灌溉,经过两年的实施,兰州百合亩产平均增加公斤,节水达45%,节肥达36%。成功实现了农民脱贫致富的目标。

案例2:甘肃省榆中县北山地区是极度干旱的贫困地区,年降雨量不足mm。园子岔乡小岔村属于该地区。为农民脱贫致富,建立水肥一体化兰州百合种植示范基地亩。采用动力移动式滴灌技术进行水肥一体化灌溉,经过两年的实施,兰州百合亩产平均增加公斤,节水达46%,节肥达35%。成功实现了农民脱贫致富的目标。

推广应用情况

动力移动式滴灌技术,解决了旱作农业由于干旱引起的减产、绝收问题,在西北干旱地区得到了大力推广应用。

信息来源:国家成熟适用节水技术推广目录(年)(序号60)

持有单位:甘肃农发科技发展有限公司

联系人:陈广仁

联系7端能云一体的土壤墒情监测物联网传感器技术简介

该产品采用自主研发的高频检测电路提高了水分检测的精准度,“多深度时分多路复用检测”技术,消除了多个分立检测电路相互干扰、一致性差等缺点,采用“去冗余电路消除非线性失真”技术,减小信号衰减及非线性失真而引起的测量误差,彻底解决了传感器需要定期率定问题,使之在精准度、稳定性及可靠性方面都优于其它方法。此外传统复杂大系统设计成高度集成的一根管子的物联网传感器,可对同一点多个土壤剖面的水分、温度、空气的温度、湿度、大气压等参数同时测量。

主要性能指标

1.土壤水分测量量程0~%,土壤水分测量分辨率0.1%,土壤水分测量精度≤±2%(实验室环境下测量体积含水率)。

2.户外大田土壤水分测量精度≤±3%。

3.土壤温度量程:-30~+80℃,土壤温度分辨率:0.1℃,精度:±0.3℃。

4.支持GSM/GPRS/NBIOT/4G无线通信。

5.锂电池标称容量0mAh。

6.现场部署安装时间约20分钟。

7.休眠电流0.3mA,数据采集31mA,发送电流:88mA。

8.功率:18mw,太阳能光伏:2W/6V。

9.防水能力:IPX7,系统外观无任何外露电缆。

技术特色

1.适用范围:适用于农业生产、水利、气象、林业、智慧城市、智慧公路、生态环境保护等领域的土壤墒情监测。

2.技术特点:传感器高灵敏度、高精度、高可靠性;解决了传统野外监测设备集成复杂、安装难度大、故障率高、可靠性差等问题;系统安装简单、仅用十分钟;数据可通过


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