農業(yè)高科技示范服務中心精準自動化灌溉系統(tǒng)項目可行性

1、臨邑縣吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心 精準自動化灌溉系統(tǒng)項目可行性研究報告臨邑縣工程咨詢院 二 00 八年四月目錄第一章 概述 . 31 項目概況. 32 企業(yè)概況. 4第二章 項目開發(fā)的必要性 . 61 項目提出的背景和依據 . 62 國內外同類項目的應用情況 . 83 該項目開發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產、經營、質量、 技術與管理等方面有哪些變化及顯著效果。 11第三章 協作單位的選定理由 . 121 協作單位的概況及其優(yōu)勢分析比較。 . 122 與國內外同類系統(tǒng)或產品在性能、價格、服務等方面的優(yōu)勢。. 14第四章 項目的內容及目標 . 141 項目主要內容 . 142 項目的目標與預期達到的

2、技術水平 . 23第五章 項目的技術可行性 . 241 可供選擇的幾種方案的簡單比較 . 242 最佳方案及論證 . 26第六章 設備選型及系統(tǒng)報價 . 33第七章 項目實施計劃 . 341 項目實施計劃時間表 . 342 項目實施的保證措施（人員保證、條件保證、協作單位）. 34第八章 總投資估算和資金籌措 . 351 總投資估算 . 352 資金籌措. 35第九章 經濟和社會效益分析 . 361 財務成本分析 . 362 財務分析. 373 社會效益分析 . 37第十章 可行性研究結論及建議 . 38第一章 概述1 項目概況11 項目名稱臨邑縣吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心精準自動化灌溉系統(tǒng)1

3、2 項目承擔單位及負責人臨邑縣吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心，項目負責人：董元國13 項目起止日期：2008 年 4 月 2009 年 4 月14 項目主管部門：德州市信息產業(yè)局15 項目簡要內容及實施目標（以前是否申請、驗收過） 1.5.1 項目實施內容建設中心的自動化用水管理系統(tǒng)，分為日光溫室、連棟溫室 和果園三個部分，分別采用滴灌、微噴和滴灌技術對中心作物的 用水進行自動化管理 , 系統(tǒng)設計包括兩大部分，一部分是田間系 統(tǒng)設計，另一部分是自動化系統(tǒng)設計。1.5.2 項目實施目標a.響應國家農業(yè)節(jié)水的政策方針。提高灌溉水的利用效率與效益，解決農業(yè)用水利用率低、農業(yè)用水短缺的問題，提高水資 源的

4、可持續(xù)利用。實現促進水資源的節(jié)約與保護，有效緩解臨邑 縣水資源的供需矛盾。年節(jié)水 225000 立方米。b. 通過發(fā)展節(jié)水灌溉，提高吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心作 物的灌溉保證率，使高附加值的經濟作物得以適時適量的灌溉， 農產品的產量和品質顯著提高，年增產 10 萬公斤。適應臨邑縣 農村經濟發(fā)展的需要。c. 因地制宜地采用成熟的綜合配套技術，為節(jié)水農業(yè)科技工 程提供有效的技術支撐。組織農民參觀、學習，給當地農民灌輸 農業(yè)節(jié)水意識。為當地大面積推廣應用節(jié)水灌溉技術樹立樣板工 程；為合理選擇當地最適宜的節(jié)水技術模式提供科學依據；為能 獲得農業(yè)節(jié)水、增產，農民增收的顯著效益，拿出農民群眾易掌 握、可操

5、作的具體辦法。本項目為第一次申請。2 企業(yè)概況21 企業(yè)簡介臨邑吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心位于山東省臨邑縣臨盤 鎮(zhèn)營子農場，為集體所有制，郵編為：251500，占地 500 畝， 于 2003 年 7 月建成。法人代表：董元國。前期工程投資 200 多萬元，包括 20 畝連棟溫室，80 畝日光溫室和 400 畝大田。 主要栽培的蔬菜包括黃瓜、番茄、青椒、茄子、芹菜、韭菜等。 花卉種植主要是高山杜鵑、火鶴、蝴蝶蘭、寶蓮燈、麗格海棠、鳳梨和仙客來等，大田種植主要是中華壽桃，黃金梨和冬棗等。 其中仙翁牌韭菜和齊歐牌西紅柿都屬于綠色食品，紅壇牌中華壽 桃、黃金梨和冬棗都屬于無公害食品。依托縣無公害農產

6、品綜合 開發(fā)項目的拉動，在縣委縣政府的關心和大力支持下，在臨邑縣 蔬菜局，臨邑縣信息產業(yè)辦及高科技示范服務中心干部職工的共 同努力下，高科技示范服務中心已初具中心生產發(fā)展的基本條 件。依據市技術監(jiān)督局農業(yè)標準化生產及綠色食品辦公室提供的 無公害農產品操作規(guī)程，對高科技示范服務中心職工進行了多場 次的技術培訓，并由多位專家及技術人員的多次親臨指導。目前 吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心溫室花卉、蔬菜和果樹長勢喜人。22 人員情況現有職工 56 人，其中高級技術人員 3 人，工程技術人員 15 人，職工總計算機及自動控制等專業(yè) 5 人。23 企業(yè)資產信用狀況企業(yè)現有資產總額 1765 萬元，固定資產原值

7、 213 萬元、固 定資產凈值 188 萬元，生產性生物資產 1372 萬元、負債總額 125 萬元、流動負債 35 萬元，所有者權益總額 1610 萬元，2007 主要營業(yè)收入 1356 萬元，稅后利潤總額 456 萬元，銀行信用等 級 aa 級。24 企業(yè)近二年生產經營情況，主要產品及其在國內外的市場 地位。企業(yè)近兩年經營狀況良好，2006 年實現收入 1056 萬元，純 收入 432 萬元，2007 年實現收入 1356 萬元，純收入 456 萬元。 所種植的無公害蔬菜、瓜果、糧食供不應求，深受廣大消費者的 喜愛。第二章 項目開發(fā)的必要性1 項目提出的背景和依據吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心

8、位于山東省臨邑縣臨盤街道 辦事處營子農場，占地500畝，包括20畝連棟溫室，80畝日光溫 室和400畝大田。主要栽培的蔬菜包括黃瓜、番茄、青椒、茄子、 芹菜、韭菜等?；ɑ芊N植主要是高山杜鵑、火鶴、蝴蝶蘭、寶蓮 燈、麗格海棠、鳳梨和仙客來等，大田種植主要是中華壽桃，黃 金梨和冬棗等。其中仙翁牌韭菜和齊歐牌西紅柿都屬于綠色食 品，紅壇牌中華壽桃、黃金梨和冬棗都屬于無公害食品。依托縣 無公害農產品綜合開發(fā)項目的拉動，在縣委縣政府的關心和大力 支持下，在臨邑縣蔬菜局，臨邑縣信息產業(yè)辦及高科技示范服務 中心干部職工的共同努力下，高科技示范服務中心已初具中心生 產發(fā)展的基本條件。依據市技術監(jiān)督局農業(yè)標準化

9、生產及綠色食 品辦公室提供的無公害農產品操作規(guī)程，對高科技示范服務中心 職工進行了多場次的技術培訓，并由多位專家及技術人員的多次 親臨指導。目前吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心溫室花卉、蔬菜和果樹長勢喜人。高科技示范服務中心立足于面向市場抓調整，圍繞調整抓服 務，立足服務搞推廣，搞好推廣促科研。高科技示范服務中心已 積極申報高科技示范服務中心無公害蔬菜產品認證，提高產品的 質量和檔次。把示范園現有的溫棚與露地辦成品種展示棚和名特 優(yōu)新的果樹、花卉、苗圃展示中心，大力發(fā)展種苗、果苗及特色 花卉苗圃。水資源短缺已經成為全球性的問題，隨著經濟的發(fā)展，日益增長的用水需求與水資源短缺之間的矛盾迫使世界各國都在

10、尋求解決的有效辦法。因此，采用現代化手段，建設水資源實時監(jiān)控系統(tǒng)，動態(tài)掌握區(qū)域水資源變化及利用情況，最大限度的調控使用效率，是促進 經濟社會可持續(xù)發(fā)展的迫切需要。黨的十五屆三中全會通過的中共中央關于農業(yè)和農村工作若干重大問題的決定提出，“制定促進節(jié)水的政策，大力發(fā)展節(jié)水農業(yè)，把推廣節(jié)水灌溉作為一項革命性措施來抓，大幅度提高水的利用率， 努力擴大農田有效灌溉面積”。山東省是我國水資源十分缺乏的省份之一。資源性缺水是造成山東省水資源供需矛盾十分突出的一個重要因素，而且水資源在地區(qū)內分布也很不均勻，各地降水量差別較大，多年平均降水量從魯東南沿海 850mm 向魯西北遞減到 550mm，水資源年際年內

11、變化也很劇烈，全年降水量的 70%以上集中在汛期，徑流量 91%集中在汛期。作為山東省主要水資源的黃河水也將隨著黃河上中游引黃水量增加呈減少趨勢，黃河水“可用而不可靠”的局面已日趨明顯。地處魯北平原的臨邑縣，年平均降水 611 毫米。春季干早少雨，汛期降雨集中，加大了水資源開發(fā)利用的難度。臨邑縣農業(yè)用水一方面面臨缺水的困境，另一方面由于灌溉工程標準低，用水管理不善，用水浪費現象非 常嚴重。臨邑縣委、縣政府已經清醒地認識到臨邑縣水資源開發(fā)利用的難度越來越大，水資源已成為制約臨邑縣經濟發(fā)展的重要因素，而緩解水資源供需矛盾的關鍵是立足于建設全面節(jié)水型社會，農業(yè)用水近期要實現零增長或負增長。占社會用水

12、量 70%以上的農業(yè)用水必然要 走節(jié)水的道路。2 國內外同類項目的應用情況1、國內外現狀和技術發(fā)展趨勢水是一種有限的資源，是維持地球上一切生命所必需。農業(yè) 歷來是用水“大戶”，近些年來，在農作物灌溉中各國都不同程 度地重視了節(jié)水，從而促進了節(jié)水技術的發(fā)展。1）國外節(jié)水技術發(fā)展簡介采用節(jié)水和節(jié)能的灌水方法是當今世界灌溉技術發(fā)展的總 趨勢。目前發(fā)達國家的管道輸水灌溉技術應用十分廣泛，美國早 在 20 年代就已應用管道輸水技術，低壓管道灌溉面積已占總灌 溉面積的 50；日本已有 30的農田實現了地下管道灌溉，并 且管網的自動化、半自動化給水控制設備也較完善；以色列、英國、瑞典等國有 90的土地實現了

13、灌溉管道化。第二次世界大戰(zhàn)以后，西方國家經濟恢復很快，噴灌技術和 機具設備的研制也得到了迅速發(fā)展。在美國干旱的西部 17 個州 噴灌得到了廣泛使用，1996 年美國噴灌面積達到 1082 萬公頃， 占全美國灌溉面積的 44，其中圓形和平移式大型自走噴灌機 的噴灌面積占全美國噴灌面積的 64。羅馬尼亞的噴灌面積占 全國耕地面積的 80以上，絕大部分是移動管道式噴灌。到 1991 年全世界的滴灌和微噴灌面積已達到 160 萬公頃， 近十年來，以色列生產的滴灌和微噴灌系統(tǒng)，由于質量優(yōu)良、技 術先進，越來越受世人矚目。特別是在使用電腦控制的自動化運 行方面簡便易行，農民使用很容易掌握。30 年來以色列

14、創(chuàng)造了 農業(yè)用水新概念，用俗話說就是給作物澆水，而不是給土壤澆水。 將灌溉水減到了最低水量，在半沙漠地區(qū)出現了現代化農場。這 些農場一般都有高度自動化滴灌系統(tǒng)，以保證供給作物適時適量 的水和肥料。在南部的內格夫荒漠，年降水量不足 50 毫米，當 地農戶在沙漠中建起了溫室大棚，用滴灌技術種植瓜果、蔬菜、 花卉，出口歐洲，可以說以色列是節(jié)水的典范，各國學習的榜樣。 2）國內節(jié)水技術發(fā)展簡介我國農業(yè)灌溉有著悠久的歷史，但旱田是大水漫灌，水田是 串畦淹灌的傳統(tǒng)灌水方法，不但浪費了大量水資源，同時還嚴重 影響著農作物產量。1950 年1970 年這 20 年間，我國基本上是充分灌溉的節(jié)水灌溉發(fā)展階段，主

15、要是開發(fā)新水源、建設新灌 區(qū)和改建擴大舊灌區(qū)，采取渠道防滲新技術，健全渠系建筑物， 劃小畦塊，平田整地，按作物需水量進行灌溉，以及加強灌溉區(qū) 管理、合理配水等節(jié)水措施。50 年代末期，我國開始從國外引 進先進的節(jié)水灌溉技術和設備，但這時期推廣使用的噴灌設備主 要是柴油機或電機帶動的單機單噴頭的手抬式或小推車式的輕 小型噴灌機。70 年代，我國北方有些地區(qū)水資源已明顯減少，不能滿足 灌區(qū)工程控制 面積按作物需水進行灌溉，這就進入了非充分灌 溉階段。這時期渠道防滲和低壓管道輸水有了較大發(fā)展，噴灌、 微灌也有了相應的發(fā)展。1975 年原一機部農業(yè)機械局在山西祁縣召開了全國第一次 噴灌機具技術經驗交流

16、會，對全國產生了很大影響，使國人認識 到國產噴灌設備與國外的差距，為縮小差距應加快發(fā)展。但許多 人只看到噴灌節(jié)水、增產的優(yōu)點，但對應有優(yōu)質可靠的設備、足 夠的資金和專業(yè)技術人員才能發(fā)揮其優(yōu)勢認識不足。因此各地掀 起大搞噴灌群眾運動，暴露了很多問題。為此國家有關部委組織 技術人員對噴灌設備進行攻關，同時從美國、德國等國家引進大 型噴灌機和加工噴頭、薄壁鋁管、薄壁鍍鋅鋼管生產線；組織專 業(yè)技術人員編寫“噴灌工程設計手冊”、制訂國家標準和行業(yè)標 準，舉辦各種類型的技術培訓班，提高各級技術人員的技術和管 理水平；建立噴灌示范區(qū)；組團到美國、日本、以色列等十多個國家考察噴灌、微灌工程和生產企業(yè)，對發(fā)展我

17、國的噴灌、微灌 起到了很大的促進作用。國家為了發(fā)展節(jié)水灌溉，從 1985 年至 1997 年共發(fā)放節(jié)水灌溉專項貼息貸款 48.9 億元，還搞了 300 個節(jié)水示范縣，進一步推動節(jié)水灌溉的發(fā)展。1990 年以后，國內一些廠家引進國外先進生產線，使全國 微灌發(fā)展明顯加快。同時國外生產廠家紛紛到國內設分公司或辦 事處，采取各種辦法爭奪我國的微灌市場，這種競爭也促進了我 國微灌的發(fā)展。到 1996 年底我國的節(jié)水灌溉面積共達到 1420 萬公頃，占 全國灌溉面積的 28。其中各種節(jié)水灌溉面積為：渠道防滲工 程面積 667 萬公頃，管道輸水工程面積 453 萬公頃，噴灌工程 面積 107 萬公頃，微灌工

18、程面積 6 萬公頃，現在又有了新的進 展。3 該項目開發(fā)前與投入使用后，企業(yè)在生產、經營、質量、 技術與管理等方面有哪些變化及顯著效果。本項目將引進先進的節(jié)水技術和設備，使灌水利用率提高 15%，則每年可節(jié)水 225000，畝產增加 20，年增產 10 萬公斤第三章 協作單位的選定理由1 協作單位的概況及其優(yōu)勢分析比較。北京派得偉業(yè)信息技術有限公司成立于 2001 年 6 月，注冊 資金 2000 萬元，是一家專門從事農業(yè)與農村信息技術產品研發(fā)、 銷售、系統(tǒng)集成和服務的中關村高新技術企業(yè)。公司先后取得了 iso9001：2000 國際質量體系認證、雙軟企業(yè)認定、系統(tǒng)集成 認證等一系列資質榮譽，

19、搭建了一支朝氣蓬勃、團結務實、勇于 創(chuàng)新的人才隊伍。公司以“立足農業(yè)、面向農村、服務農民”為 宗旨，具有較強的新技術、新產品開發(fā)和推廣能力，先后承擔了 國家級、省（部）級重點科研項目 20 余項，市場項目 60 多項， 取得了包括電子農務、電子政務、電子商務、電子水務和信息服 務等 5 個方面的系列化產品，共獲得國家重點新產品證書、國家 星火項目計劃證書等獎項 21 項，軟件著作權 77 項，產品及服 務網絡遍布全國 20 多個省市和地區(qū)，已逐步成長為農業(yè)和農村 信息化的龍頭企業(yè)。自 2001 年成立至今，共獲得公司資質 15 項，具體如下：l 高新技術企業(yè)認定l iso9001 質量體系認證

20、l 軟件企業(yè)認定l 電信與信息服務業(yè)許可證l 信息產業(yè)部頒發(fā)的系統(tǒng)集成資質證書l 北京市工商行政管理局公示的守信企業(yè)l 北京技術市場協會會員l 中關村科技園區(qū)企業(yè)市場開拓支持平臺會員l 北京中關村高新技術企業(yè)協會會員l 北京中關村企業(yè)信用促進會會員l 北京市“百萬家庭上網工程”貢獻企業(yè)l 影響中國信息化貢獻企業(yè)l 中國中小企業(yè) 100 強l 中國中小商業(yè)企業(yè)協會會員l 中關村最具發(fā)展?jié)摿κ阎行「咝录夹g企業(yè)“最佳創(chuàng)業(yè)企 業(yè)獎”公司擁有一支朝氣蓬勃、團結務實、勇于創(chuàng)新的人才隊伍。 擁有員工 78 人，其中研發(fā)人員 40 人，生產人員 14 人，市場銷 售人員 18 人，管理人員 6（財務 2 人

21、）。具有博士學位 5 人，碩 士學位 25 人，高級職稱 6 人，中級職稱 33 人，初級職稱 28 人，分布在管理、技術、生產、財務、市場、各個崗位上。2 與國內外同類系統(tǒng)或產品在性能、價格、服務等方面的優(yōu) 勢。派得偉業(yè)公司以市場需求為出發(fā)點，將信息技術與社會主義 新農村建設有效結合，堅持觀念創(chuàng)新、技術創(chuàng)新、管理創(chuàng)新和營 銷創(chuàng)新，發(fā)揮自身人才和市場優(yōu)勢，研發(fā)了具有自主知識產權的 系列化農業(yè)、農村信息化軟硬件技術產品，并通過無形資產資本 化、合資合作籌集資金等資本運營手段，大力拓展國內市場、力 爭國際市場，不斷提高市場占有率，打造和樹立了派得品牌，為 客戶提供高效的新產品、新技術及新服務，有效

22、推動企業(yè)可持續(xù) 發(fā)展。第四章 項目的內容及目標1 項目主要內容中心的自動化用水管理系統(tǒng)可分為日光溫室、連棟溫室和果 園三個部分，分別采用滴灌、微噴和滴灌技術對中心作物的用水 進行自動化管理 , 系統(tǒng)設計應包括兩大部分，一部分是田間系統(tǒng) 設計，另一部分是自動化系統(tǒng)設計。（一）田間系統(tǒng)設計（1）材料選擇根據類似工程設計經驗，灌溉輸水管管材可采用 pvc 管材， 其優(yōu)點是價格較便宜，施工安裝簡單，能適應一定程度的地基不 均勻沉降，為防止其老化將主干管埋設于地下，這樣 pvc 管材 壽命可達 30 年。（2）管線系統(tǒng)設計根據機井的位置，管網分為干管、支管、毛管三級。干管分 為主干管和分干管，分干管上分

23、出出水口到每個灌溉小區(qū)。（3）溫室和果園灌溉設計日光溫室 40 棟，每棟長 65 米，寬 10 米；連棟溫室 4 棟， 每棟長 60 米，寬 55 米；果園株行距 34 米，南北行向。每棟 溫室的南面都有一塊相當大小的空地以滿足溫室的光照，方便人 員、車輛等進入。每個溫室首部安裝水表、電磁閥、施肥罐、過 濾器，支管采用 40pe 管道，毛管采用 16pe 管道。為了適應連 棟溫室開花期灌溉需要，每個溫室增加一條 40 支管，在支管上 每隔 10 米留出水口一個，閥門一個，以備將來管灌需要；由于 溫室操作間住人，需要在出水口處增加一支管引到溫室門口，以 備生活用水需要。（二）自動化系統(tǒng)設計本系統(tǒng)

24、主要由電子式計量儀表（遠傳水表）、水資源測控器 （ic 卡控制器）；監(jiān)控中心設備（數據庫服務器、終端機、打印機等）；軟件系統(tǒng)(軟件平臺、水資源測控管理系統(tǒng))等構成。如下 圖所示：系統(tǒng)總體組成示意圖 水流方向信號傳輸方向電磁閥電磁閥灌區(qū)1灌區(qū)2水泵過濾器遠傳水表蓄水池電磁閥電磁閥灌區(qū)3灌區(qū)4液位儀變頻器計算機遠程模塊多路自動灌溉控制器土壤濕度傳感器系統(tǒng)工作框圖a、監(jiān)控中心和井房設計根據吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中心的地塊分布和水井地理 位置，可將井房和監(jiān)控中心修建在一起，分別各自設備放置在兩 個房間內。井房主要由首部過濾系統(tǒng)，水表計量設備和變頻控制箱組 成。監(jiān)控中心主要由計算機、打印機、 ic 卡讀

25、卡器和無線通信 模塊等硬件系統(tǒng)和軟件平臺、水資源測控管理系統(tǒng)等軟件系統(tǒng)組 成。系統(tǒng)主要負責對大棚用戶進行管理，水費征收，用水信息統(tǒng) 計，查詢，實時查抄等。如下圖所示:（1）水表計量設備（包括：計量儀表、流量計）：在井房和 各灌溉地域管道出口處分別安裝水表計量設備，實時采集和記錄 水表的用水數據，計量每戶大棚和每戶果園的用水量，并通過信 號線發(fā)送到井房水資源測控器。計量儀表主要包括上旋翼水表、 超聲波流量計、電磁流量計、壓力式水位計、浮子式水位計等。流量計：測量水流量，通過信號線，把數據傳給測控器。壓力式 水位計：測量水位，通過信號線，把數據傳給測控器。（2）水資源測控器（ ic 卡控制器）：水

26、資源測控器安裝在 井房內，用于讀卡和按購買量控制用戶使用水量，并控制水泵起 停。與監(jiān)控中心通過 gprs/gsm 方式無線通訊，可以將井房和 每個大棚的用水信息上傳監(jiān)控中心，保存到監(jiān)控中心數據庫，并 接收監(jiān)控中心操作指令；其又通過 485 采集傳輸模塊與水表計 量設備連接，控制每個棚閥門開關；本地控制需要用戶刷卡取水。 其主要功能為： 水流量采集功能：能采集水泵開啟前，開啟后，和停泵后三 個期間雙干簧管遠傳脈沖水表的流量數據； 多用戶非接觸卡控功能：用戶安裝農田灌溉控制器后，同一 個控制器可供一個或多個用戶，一張或多張與控制器地址相 同的非接觸射頻卡使用；當用戶將剩余購水量通過非接觸射 頻卡寫

27、入控制器后，按下啟動按鈕，就能啟動水泵供水； 顯示功能：水泵啟動前，控制器循環(huán)顯示累計水量和當前時 間，水泵啟動后，顯示用戶的卡內基本信息：總購水量，剩 余水量以及對應相應金額。同時能顯示表具故障，水泵開關 狀態(tài)； 剩余水量下限報警功能：在開啟泵后，當用戶寫入測控器中的購水量達到或低于預先設置報警下限時，測控器就會發(fā)出 報警，提示用戶及時購水。 剩余水量到零自動關泵功能：在開啟泵后，當用戶寫入測控 器中的購水量到達 0 時，測控器就會自動關閉水泵，停止供 水。 返寫卡功能：當用戶停止供水時，先按下停止按鈕，水泵停 止供水，再在測控器刷卡區(qū)刷卡時，測控器會將剩余水量返 寫進用戶卡內。 歷史數據保

28、存功能：測控器可存儲 300 次刷卡紀錄，掉電情 況下數據可保存 10 年。 水表線路故障檢測功能：水泵開啟前，與測控器相連的水表 脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮。此 時用戶刷卡不能開啟水泵；水泵開啟后，與控制器相連的水 表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮， 控制器會關閉水泵，停止供水。 水泵運行故障檢測功能：當測控器檢測到水泵處于開啟狀態(tài) 時，而測控器沒有執(zhí)行開啟水泵命令，控制器會自動關閉水 泵，停止供水。 異常數據保護功能：當水泵開啟后，表具線路出現故障時， 測控器會自動關閉水泵停止供水，同時測控器會自動保存用 戶的剩余購水量等重要的信息。當水泵開啟后，出

29、現停電情 況，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。在關泵停止供水時，如果用戶卡丟失，不能將剩余購水量回寫 回卡內時，測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信 息。 數據通訊功能：可以通過有線 rs232 方式，將歷史數據傳 到手持機，手持機再將數據傳到管理中心計算機；可以通過 gprs/gsm 方式將控制器紀錄的歷史數據，遠傳到管理中 心計算機。 水表線路故障事件記錄功能：水泵開啟后，當水表線路出現 故障時，測控器能自動記錄發(fā)生故障的時間和用戶剩余購水 量。ic 卡控制器安裝示意圖（3）水資源測控管理系統(tǒng)水資源測控管理系統(tǒng)是對水資源利用的綜合管理軟件，的主 要包括以下功能模塊： 系

30、統(tǒng)管理：新建取水用戶、角色權限的分配管理、用戶帳號 的管理、用水戶帳號的管理、數據的備份、修改登陸密碼 系統(tǒng)參數設置：包括設置通信串口，通信波特率，采集方式， 采集步長。 基本信息管理：主要對用水單位基本情況，機井管理，大棚 管理，用戶管理，大棚與用戶對應關系管理等。 ic 卡及售水管理：主要進行卡片發(fā)放，管理，水費征收管理。 數據查詢統(tǒng)計：主要包括每個大棚用水信息查詢統(tǒng)計，每個 用戶用水信息查詢統(tǒng)計，共有三種圖形顯示方式：餅形圖、 柱形圖、折線圖。 業(yè)務報表打?。嚎梢赃M行各種查詢統(tǒng)計報表打印，水費征收 單據打印等。遠程遙控功能：操作人員可以通過界面遠程采集每眼井或大 棚的用水信息，可以遠程控

31、制水泵或每個大棚開啟。b 、大棚設計每個用戶溫室首部主要包括控制器、電磁閥、施肥器、過濾 器、水表、壓力表遠程采集控制模塊等，并配備張力計土壤水分 檢測儀器，以指導灌溉。為了減少通訊線和抄表麻煩，所有的表 分幾處集中管理。（1） 485 通訊系統(tǒng)：485 采集傳輸模塊安裝在每個大棚內， 負責接收 ic 卡控制器的指令，開啟大棚閥門；并實時采集大棚 水表用水信息，傳輸給 ic 卡控制器。（2） 溫室內配備張力計土壤墑情監(jiān)測儀器，通過張力法直 接測量土壤水分，可以在溫室指導用戶灌溉。（3） 田間灌溉控制器與電磁閥有線連接 ,通過中央監(jiān)控站或 授權的手機指令直接操作電磁閥進行開啟和關閉控制。田間灌溉

32、 控制器遠程通訊功能 , 每一個灌溉控制器可以通過 gsm/gprs 移動電話網實現與中央監(jiān)控站的數據通訊，從而對灌溉系統(tǒng)遙 控。ic 卡控制器與溫室控制連接示意圖2 項目的目標與預期達到的技術水平（1）響應國家農業(yè)節(jié)水的政策方針。提高灌溉水的利用效 率與效益，解決農業(yè)用水利用率低、農業(yè)用水短缺的問題，提高 水資源的可持續(xù)利用。實現促進水資源的節(jié)約與保護，有效緩解 臨邑縣水資源的供需矛盾。服務中心年節(jié)約水 22500 立方米。（2）通過發(fā)展節(jié)水灌溉，提高吉發(fā)農業(yè)高科技示范服務中 心作物的灌溉保證率，使高附加值的經濟作物得以適時適量的灌 溉，農產品的產量和品質顯著提高，示范中心年增產 10 萬公

33、斤， 適應臨邑縣農村經濟發(fā)展的需要。（3）因地制宜地采用成熟的綜合配套技術，為節(jié)水農業(yè)科 技工程提供有效的技術支撐。組織農民參觀、學習，給當地農民 灌輸農業(yè)節(jié)水意識。為當地大面積推廣應用節(jié)水灌溉技術樹立樣 板工程；為合理選擇當地最適宜的節(jié)水技術模式提供科學依據； 為能獲得農業(yè)節(jié)水、增產，農民增收的顯著效益，拿出農民群眾 易掌握、可操作的具體辦法。第五章 項目的技術可行性1 可供選擇的幾種方案的簡單比較灌溉控制方式主要包括了人工操作，定時灌溉控制器，中央 灌溉控制系統(tǒng)等幾種方式。人工操作：人工到溫室或者田間開啟閥門，成本低廉，但操 作麻煩，經常出現關閥不及時的現象，運行費用比較高，需要專 人值守

34、；定時灌溉 : 灌溉系統(tǒng)中無信號反饋設備，屬一種典型的開環(huán) 控制系統(tǒng)，時序控制器是控制部分的核心部件。客觀上講，采用 時序控制灌溉，比人工控制系統(tǒng)要節(jié)水的多。它可以依經驗針對 不同氣候時段，設置不同程序。減少了灌溉控制隨意性。但灌溉 程序設定仍是依賴于管理人員的經驗或參照有關參考數據。如管 理人員經驗不足，或獲得的參考數據準確性差，編制的程序會導 致灌水過量或不足。因此這種控制方法距精準化灌溉差距仍遠。中央灌溉控制系統(tǒng)：隨著現代農業(yè)及園林業(yè)的發(fā)展，水資源 的不斷升值，傳統(tǒng)灌溉方式正在被現代自動化控制灌溉系統(tǒng)所取 代，與傳統(tǒng)灌溉方式相比，自動化灌溉控制系統(tǒng)有如下優(yōu)點：1、 實施灌溉自動控制，大大

35、節(jié)省日趨寶貴的水資源，具有 巨大的社會效益和經濟效益；2、 可根據植物對土壤水份的需求設定不同的灌溉方式，使 植物按最佳生長周期生長，以達到增產增收的目的；3、自動灌溉，大大節(jié)省人力資源，提高勞動生產率。此外，自動控制灌溉系統(tǒng)的投資并非人們想像的那樣高不可 攀，只要遵循正確的設計思路、經過精心設計，可以用節(jié)省的管 網投資沖銷因增加自控設備而加大的投資；在工程實踐中，系統(tǒng) 越龐大，采用自動控制的效益費用比愈高，一些情況下，采用時 序控制灌溉系統(tǒng)甚至比手動系統(tǒng)的投資還低。通過本項目的實施，解決了灌溉自動控制的關鍵技術，縮短 了與國際上的差距，為今后我國灌溉自動控制技術的發(fā)展奠定基 礎；灌溉自動控制

36、設備及軟件的國產化，降低了系統(tǒng)造價，打破 了以往國外產品在國內的壟斷，使大面積推廣灌溉自動控制技術 成為可能，極大地促進了灌溉自動控制在我國的應用和推廣，具 有重大的現實意義，預期的社會、經濟效益顯著。2 最佳方案及論證21 總體概述針對我國目前干旱缺水、水污染嚴重等水資源問題，面向發(fā)展節(jié)水高效農業(yè)和建設節(jié)水型生態(tài)植被的需求，綜合運用智能化農業(yè)信息技術、自動監(jiān)測技術、通信技術、智能控制技術和現代農業(yè)技術，完善具有北京特色的現代農業(yè)節(jié)水高新技術體系、水資源可持續(xù)利用技術體系，全面提升農業(yè)節(jié)水技術的現代化水平，促進農業(yè)節(jié)水技術向著定量化、規(guī)范化、模式化、集成化方向發(fā)展；示范植物高效用水生理調控及植

37、物缺水信息采集與精量控制灌溉技術為重點的現代農業(yè)節(jié)水前沿高技術，開發(fā)適合本地的高效、低能耗、低投入、多功能的農業(yè)節(jié)水關鍵技術，帶動現代農業(yè)節(jié)水技術的有機集成和示范及產業(yè)化。建設現代農業(yè)節(jié)水示范基地，形成一批具有自主知識產權的現代化農業(yè)節(jié)水技術成果，為當地現代農業(yè)節(jié)水技術發(fā)展提供示范樣板和 技術支撐。22 設計思想2.2.1 本著開源節(jié)流的思想，從提高灌溉水利用效率的角度，對各種節(jié)水灌溉技術產品進行比較，檢驗大田灌溉用水管理技術，開發(fā) 作物水分逆境信息采集技術。2.2.2 對國內外各種先進的灌溉技術產品進行集中比較和示范， 在產品運行過程中，對產品性能和運行參數進行優(yōu)化。2.2.3 通過項目的實

38、施，對自主研發(fā)的各種節(jié)水灌溉新技術產品 進行示范，在示范過程中進行檢驗和完善。2.2.4 各個技術板塊進行統(tǒng)一布置，有利于向農技推廣人員的參觀，以便形成一個濃縮的現代農業(yè)節(jié)水技術研究、示范和推廣基地。 23 設計依據（1） 微灌工程技術規(guī)范 sl103-95；（2） 節(jié)水灌溉技術規(guī)范 sl207-98；（3） 設計參數力求科學，并參照本地區(qū)的經驗系數；（4） 按國產和國外進口設備廠商提供的技術參數推薦值， 結合項目區(qū)實際情況進行設計；（5） 根據項目區(qū)土壤、作物、氣候條件，立足當前，兼顧 長遠，選擇微噴系統(tǒng)；（6） 設計中要使管道總長度最短，少穿越障礙物，管道縱 剖面力求平順，滿足各灌溉單元用

39、水要求，管理維護方便。（7） 國家關于農業(yè)發(fā)展的產業(yè)政策及當地有關優(yōu)惠政策；（8） 國家計委和建設部發(fā)布建設項目經濟評價方法與參數。24 系統(tǒng)配置（包括軟、硬件兩個方面）軟件配置：256 點的組態(tài)軟件，在該軟件上進行遠程采集與控制系統(tǒng)軟 件開發(fā)。基地用水管理與灌溉控制軟件系統(tǒng)：功能包括了遠程抄表， 墑情信息采集，灌溉控制，歷史數據查詢，灌溉策略設置等。硬件配置：1、 工控機：內存 1g，硬盤 160g，主頻為 3.2，主要運 行組態(tài)軟件和灌溉控制軟件系統(tǒng)；2、 操作臺：安裝固定工控機使用；3、 井房控制器：主要采集首部水量、電量、水位等信息， 并控制水泵的啟停。脈沖水表：除了具備普通水表的功能

40、，還可以將水表讀數 轉換成電信號進行遠距離傳輸；遠程采集控制模塊：可以采集水表讀數，并控制 12 路 直流電磁閥，采用無線或者 485 方式進行數據通訊；灌溉控制器：控制果園的灌溉控制，同時采集土壤水分和 空氣溫濕度等信息；土壤水分傳感器：采集土壤的水分信息。25 控制策略及測控參數1、系統(tǒng)原理精準自動化灌溉系統(tǒng)結合現代計算機和自動控制及通信技術，采用高可靠性的集成電路實現數據的采集、傳輸和控制。系統(tǒng)通過采集不同區(qū)域內的土壤水分的數據，實現多種形式的自動灌溉，從而保持土壤合適的濕度。通過 rs485 總線連接的控制中心與灌溉控制器通信，實現數據的上傳和控制指令的執(zhí)行。無線通信模塊則為系統(tǒng)提供

41、了通過遙控進行控制的能力。2、運行模式系統(tǒng)可以在以下 3 種模式下工作：1）通過土壤水分情況灌溉采用 tdr 土壤水分傳感器，分布在 3 個典型大棚里，該傳感器測量土壤的介電常數，直接穩(wěn)定地測量各種土壤的真實水分含 量，用戶根據土壤水分情況進行灌溉。2） 通過控制器設定灌溉程序灌溉用戶可以根據灌溉經驗在綠水高性能灌溉控制器設定灌溉程序，包括灌溉時間和灌溉周期等參數。設定完成后，控制器根據設置好灌溉時間間隔和灌溉啟動時間，系統(tǒng)會自動全年自動運行 , 不需要人為干預，每個輪灌組每天可以啟動 10 次。3） 通過計算機控制系統(tǒng)灌溉用戶可以通過監(jiān)控計算機控制灌溉，查看采集的數據，并可以進行參數設置。計

42、算機軟件具有多用戶管理、精確灌溉、系統(tǒng)監(jiān)控、信息采集、數據分析、灌溉方式設置等功能。用戶通過手持設備無線控 制灌溉控制器進行灌溉。26 系統(tǒng)的技術指標及特點（1）水流量采集功能 ：能采集水泵開啟前，開啟后，和停泵后三個期間雙干簧管遠傳脈沖水表的流量數據；（2）顯示功能 ：水泵啟動前，控制器循環(huán)顯示累計水量和當前時間，水泵啟動后，顯示用戶的卡內基本信息：總購水量， 剩余水量以及對應相應金額。同時能顯示表具故障，水泵開關 狀態(tài)；（3）剩余水量下限報警功能 ：在開啟泵后，當用戶寫入測控器中的購水量達到或低于預先設置報警下限時，測控器就會 發(fā)出報警，提示用戶及時購水。（4）剩余水量到零自動關泵功能 ：

43、在開啟泵后，當用戶寫入測控器中的購水量到達 0 時，測控器就會自動關閉水泵，停 止供水。（5）歷史數據保存功能：控制器可存儲 300 次刷卡紀錄，掉電情況下數據可保存 10 年。（6）水表線路故障檢測功能： 水泵開啟前，與控制器相連的水表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮。 此時用戶刷卡不能開啟水泵；水泵開啟后 ， 與控制器相連的水 表脈沖線發(fā)生故障時，控制器會發(fā)出報警，故障指示燈亮，控 制器會關閉水泵，停止供水。（7）水泵運行故障檢測功能： 當測控器檢測到水泵處于開啟狀態(tài)時，而測控器沒有執(zhí)行開啟水泵命令，控制器會自動關 閉水泵，停止供水。（8） 異常數據保護功能：當水泵開啟后，

44、表具線路出現故障時， 測控器會自動關閉水泵停止供水，同時測控器會自動保存用戶 的剩余購水量等重要的信息。當水泵開啟后，出現停電情況， 測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。在關泵停 止供水時，如果用戶卡丟失，不能將剩余購水量回寫回卡內時， 測控器會自動保存用戶的剩余購水量等重要的信息。（9） 數據通訊功能：可以通過有線 rs232 方式，將歷史數據 傳到手持機，手持機再將數據傳到管理中心計算機；可以通過gprs/gsm 方式將控制器紀錄的歷史數據， 計算機。遠傳到管理中心水表線路故障事件記錄功能：水泵開啟后，當水表線路出現故障 時，測控器能自動記錄發(fā)生故障的時間和用戶剩余購水量。第六章

45、 設備選型及系統(tǒng)報價主要設備及報價序分類名稱規(guī)格數量單價（元）合價（元）備注號一工程費1234直接費用間接費稅金合計直接工程費 其他直接費 現場費1200006000040000962405376037000012000060000400009624053760370000二設備購置費12中控室電腦操作臺工控機定做雙聯111000098001000098003井房控制器采集水量， 11900019000電量，控制 水泵，自制456串口擴展卡 485 轉換頭組態(tài)軟件8 路p-580力控11011100838218001100838021800v6.0-25678910111213141516溫室

46、組態(tài)程序電控柜脈沖水表脈沖水表電磁閥遠傳模塊屏蔽線電源線pvc 套管防水電線接頭wm-100wm-501.5 ”自制rvn2*1.0avr2*1.032mm套1111001001002020201004800032001500100021561754.2500050004000100048000320015001000002156001754201000001000008000010000017其它配件198009800三 通 ， 膠水，彎頭等果園灌溉控制器 土壤水分傳感gw-12gw-sn-031010980050009800050000器空氣溫濕度傳 感器gw-sn-02 10 5500 55000電纜線批 180000 800001819202134管材設計費稅金合計 安裝運輸費 合計若干14000030000029340020200006400003030000第七章 項目實施計劃1 項目實施計劃時間表項目實施進度：網絡系統(tǒng)設計：2008 年 4 月2008 年 6 月； 設備訂貨：2008 年 7 月2008 年 8 月；工程施工：2008 年 9 月2009 年 1 月；設備供貨、驗收：2009 年 2 月 2009 年 3 月；設備安裝、調試、應用：2009 年 3 月