計(jì)量是否精準(zhǔn),決定著農(nóng)業(yè)用水的精細(xì)化程度。隨著我國(guó)節(jié)水型灌區(qū)建設(shè)的不斷推進(jìn),優(yōu)化農(nóng)業(yè)灌溉用水計(jì)量方式成為農(nóng)業(yè)節(jié)水的必然趨勢(shì)。
“以往的農(nóng)業(yè)用水水費(fèi)計(jì)量多是按面積進(jìn)行預(yù)估,這種計(jì)量方式是不符合節(jié)水灌溉要求的?!敝袊?guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所劉戰(zhàn)東博士說(shuō)。近年來(lái),大中型灌區(qū)節(jié)水與現(xiàn)代化改造迫切需要完善灌溉用水計(jì)量系統(tǒng),然而由于農(nóng)田覆蓋面積大、環(huán)境復(fù)雜,灌溉用水計(jì)量工作面臨著需要遠(yuǎn)程抄表、野外無(wú)電源供電、計(jì)水設(shè)施遭破壞或盜竊等難題。
中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)田灌溉研究所非充分灌溉原理與新技術(shù)團(tuán)隊(duì)的劉戰(zhàn)東牽頭研發(fā)了“遠(yuǎn)程無(wú)線微功耗農(nóng)田灌溉用水智能計(jì)量技術(shù)”。該技術(shù)集微功耗超聲波流量傳感器、微功耗管理模塊、微功耗無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊、多維移動(dòng)報(bào)警及數(shù)據(jù)采集處理模塊等功能于一體,專(zhuān)為農(nóng)業(yè)用水遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì),可廣泛適用于高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田、高效節(jié)水灌溉示范區(qū)、現(xiàn)代化灌區(qū)、農(nóng)場(chǎng)灌溉管理以及農(nóng)田灌溉用水計(jì)量。
“我們利用超聲波在介質(zhì)中傳播速率一定的原理,在管道中設(shè)置一對(duì)超聲波發(fā)生器。超聲波按一定規(guī)律發(fā)射信息波,水流就加載了聲波信息,接收器接收到水流信息后,對(duì)信息進(jìn)行解析,從而得到準(zhǔn)確的水量數(shù)據(jù)?!毖邪l(fā)人員說(shuō)。
搭載“遠(yuǎn)程無(wú)線微功耗農(nóng)田灌溉用水智能計(jì)量技術(shù)”的計(jì)量?jī)x器具有四個(gè)顯著特點(diǎn):一是儀器殼體采用不銹鋼或鑄鐵件,儀表頭采用鋁合金密封防爆結(jié)構(gòu),防護(hù)等級(jí)高,可實(shí)現(xiàn)水淹情況下的正常工作。二是微功耗設(shè)計(jì)可滿足野外使用的要求,內(nèi)置鋰電池可以連續(xù)工作3~6年。三是儀器采用先進(jìn)的空間感知技術(shù),一旦裝置被盜或被破壞,監(jiān)控裝置將被喚醒,并立即定位、記錄軌跡,同時(shí)將信息上報(bào)云平臺(tái)或用戶手機(jī),提醒設(shè)備異常。四是儀器可直觀展示瞬時(shí)流量、流速等多項(xiàng)流量數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù),在出現(xiàn)通訊不正常、電量不足等故障時(shí),能及時(shí)保存數(shù)據(jù)。內(nèi)置無(wú)線通訊模塊,可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程分析處理和監(jiān)控,提升了農(nóng)田灌溉管理的精準(zhǔn)化和高效化程度。
“這項(xiàng)技術(shù)具有自動(dòng)雙向流量測(cè)量、現(xiàn)場(chǎng)瞬時(shí)流量、正反向累計(jì)總量顯示、獨(dú)有的防爆多維度移動(dòng)檢測(cè)等功能,所有模塊都集成在一個(gè)防爆金屬殼內(nèi),無(wú)任何導(dǎo)線等暴露部件,徹底堵住了暴力破壞及偷拆卸更換的漏洞,實(shí)現(xiàn)了一機(jī)安全測(cè)流監(jiān)控?!眲?zhàn)東說(shuō)。
“遠(yuǎn)程無(wú)線微功耗農(nóng)田灌溉用水智能計(jì)量技術(shù)”于2019年開(kāi)始在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院新鄉(xiāng)綜合試驗(yàn)基地、許昌市高效節(jié)水示范區(qū)及焦作市廣利灌區(qū)推廣應(yīng)用,累計(jì)服務(wù)面積20多萬(wàn)畝。同時(shí)智能化的精準(zhǔn)管理,實(shí)現(xiàn)了流量計(jì)量誤差在5%以內(nèi),節(jié)約灌溉用水量20%以上,大大提高了農(nóng)田灌溉用水計(jì)量的自動(dòng)化、智能化、現(xiàn)代化水平。