Kiến thức ngành
Mạng lưới nhỏ giọt bù áp và phối hợp van
Thiết kế một hệ thống nhỏ giọt mang lại độ ẩm đồng đều đòi hỏi phải ghép nối các bộ phát và ống được xếp hạng phù hợp với khả năng phản hồi nhanh. Van nước tưới . Khi sử dụng bộ phát bù áp suất (1,2–8 L/h), hãy điều chỉnh kích thước đường ống chính để giữ áp suất trong dải vận hành của bộ phát—thường là 0,8–1,5 bar tại bộ phát. Đặt van ở hạ lưu của ống góp để cân bằng tổn thất cột áp; điều này làm giảm số lần kích hoạt van và đảm bảo mỗi van điều khiển một vùng nhất quán về mặt thủy lực. Đối với việc lắp đặt chạy bằng pin, hãy ưu tiên các van xung hoặc van chốt chỉ tiêu thụ điện năng khi thay đổi trạng thái để duy trì quyền tự chủ.
Phối hợp súng phun cao áp với van điện tử
Súng phun trường lớn (tầm bắn 15–50 m) tạo ra dòng chảy nhanh và tải nhất thời lên đường dây cung cấp. Sử dụng các van điều khiển điện tử với khả năng khởi động mềm để tránh các xung áp suất gây căng thẳng cho các phụ kiện và gây ra sự phân bổ không đồng đều. Tích hợp cảm biến áp suất tại các đầu nối nhánh và triển khai các vòng PID đơn giản trong bộ điều khiển van để giữ áp suất đầu ra trong một dải hẹp. Điều này làm giảm sự trôi dạt của vòi phun, cải thiện độ ổn định của kiểu phun và giảm nguy cơ tạo bọt trong thời gian dài.
Bộ điều khiển nhúng: Chiến lược truyền thông và năng lượng
hiện đại Giải pháp hệ thống tưới tiêu chuyển thông tin tình báo vào van. Chọn bộ điều khiển hỗ trợ giao thức băng thông thấp (LoRa, NB-IoT) cho các địa điểm ở xa và đảm bảo bộ vi điều khiển cục bộ thực hiện gỡ lỗi, xác minh trạng thái và bộ hẹn giờ giám sát để ngăn chặn bộ truyền động bị kẹt. Đối với các thiết lập pin năng lượng mặt trời, hãy đánh giá chu kỳ hoạt động trong trường hợp xấu nhất và sử dụng ngân sách năng lượng: tính toán xung trung bình hàng ngày trên mỗi van và kích thước pin cộng với PV để đáp ứng nhu cầu tưới cao điểm và tự chủ trong nhiều ngày với biên độ an toàn ít nhất là 30%.
Ví dụ về ngân sách điện năng thực tế
Nếu một van yêu cầu 0,05W cho mỗi xung kích hoạt và hệ thống trung bình có 100 xung mỗi ngày thì tổng năng lượng tiêu thụ khi kích hoạt van là 5 Wh/ngày. Thêm cảm biến và bộ điều khiển—thường là 0,5–1 Wh/ngày cho các thiết kế sử dụng năng lượng cực thấp—để ước tính dung lượng pin và các yêu cầu về tấm pin mặt trời để vận hành không nối lưới một cách đáng tin cậy.
Thực hành tốt nhất về chống tắc nghẽn và lọc
Tắc nghẽn là nguyên nhân hàng đầu của việc tưới không đều. Lắp đặt bộ lọc sơ bộ 120 lưới (≈125 µm) hoặc mịn hơn ở thượng nguồn của ống góp và thêm màn chắn cục bộ ở mỗi đầu vào van cho các hệ thống sử dụng nước mặt. Đối với đường ống nhỏ giọt, hãy thực hiện chu trình xả định kỳ được điều khiển bởi cùng một mạng lưới van—mở van xả dòng chảy cao trong thời gian ngắn sau mỗi khối tưới để loại bỏ chất rắn lơ lửng. Rửa ngược có giá trị đối với các nhà phân phối nước và tăng độ tin cậy lâu dài.
Quy trình bảo trì và chẩn đoán
- Hàng tháng: kiểm tra từ xa số lượng hoạt động của van và tỷ lệ xung thành công; van cờ với nhiều lần thất bại trong việc kiểm tra tại chỗ.
- Hàng quý: kiểm tra các bộ lọc, ống xả xả và kiểm tra các bộ phát bù áp suất để đảm bảo tính đồng đều của dòng chảy trên toàn khu vực.
- Hàng năm: thực hiện kiểm tra điện trở trên cuộn dây điện từ hoặc bộ truyền động chốt và xác minh các bộ phận bịt kín xem có bị mòn không, thay thế vòng chữ O và màng ngăn nếu cần.
Hướng dẫn lựa chọn: Loại van và nhu cầu tưới tiêu điển hình
| Yêu cầu hệ thống | Loại van được đề xuất | Lý do chính |
| Vùng nhỏ giọt chạy bằng pin | Van chốt / xung | Năng lượng nhàn rỗi tối thiểu, duy trì tuổi thọ pin |
| Phun diện rộng và lưu lượng cao | Van điện từ khởi động mềm hoặc tỷ lệ | Đường dốc áp suất mượt mà làm giảm đột biến và căng thẳng phần cứng |
| Cảnh quan và sân cỏ với chu kỳ ngắn thường xuyên | Van điện từ phản ứng nhanh | Thời gian chính xác và chuyển đổi nhanh chóng cho việc lập kế hoạch vi mô |
Tích hợp thiết kế: Từ đường nhỏ giọt đến điều khiển cấp hệ thống
Mạnh mẽ Giải pháp hệ thống tưới tiêu kiến trúc xử lý các van như các nút trong cấu trúc liên kết điều khiển. Nhóm các nguồn phát theo nhu cầu nước của cây trồng, sử dụng bộ phân phối nước theo mô-đun để có thể mở rộng và thực hiện điều khiển phân cấp—bộ điều khiển van cục bộ xử lý áp suất tức thời và ổn định dòng chảy trong khi bộ lập lịch trung tâm điều phối các cửa sổ tưới nước. Việc ghi nhật ký dấu thời gian và khối lượng hoạt động cho phép tối ưu hóa dựa trên phân tích: phát hiện các vùng hoạt động kém, tinh chỉnh thời gian chạy và giảm lượng nước sử dụng tổng thể trong khi vẫn duy trì sức khỏe cây trồng.