射频控制LNK50—2农业灌溉控制箱研究与应用

刘玉霞

【摘 要】机电一体化的快速发展，助推着对农业设备的研发与更。为进一步推进农业设备的信息化，我们开展了射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱的技术攻关，重点在技术指标和应用范围等方面作了详细分析。

【关键词】射频；控制；控制箱

1.课题研究的背景

近年来，随着灌溉器械的发展，鉴于农业灌溉对区域经济发展的重要性，提高我国灌溉器械的制造水平，提升产品性能，改进产品生产工艺，逐步解决农业灌溉中出现的人力消耗大、计量不准确、使用不安全等种种难题，突破农业灌溉器械制造关键技术，研发一批关键农业灌溉设备，掌握一批资助知识产权的核心技术，发展一批高附加值的农业灌溉设备，对助推农业经济发展将起到重要作用。

2.课题的基本情况

射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱属于一种农业灌溉及工业用水的器械，我国农业灌溉器械总的发展趋势是计量准确、结构紧凑、抗冲击性强、防盗性能好、电磁兼容性高、电源工作范围广、安装简单和方便灵活等方面。随着我国农业现代化水平不断提高，人们对农业灌溉器械提出愈来愈高的要求。农业是国民经济的基础性产业，在国民经济发展中起着重要作用。近几年来，随着农业现代化水平的飞速发展，与之相适应的农业灌溉器械也随着快速发展。随着科技发展，为了使用时安全方便、减少人力体力操作时的工作量、提高精度、降低成本，农业灌溉控制箱朝向射频化、智能化的方向迈进，常规灌溉控制箱计量不准确、结构不精致、电磁兼容性差、抗冲击性差等缺点，在实际使用中，给农业灌溉带来了很多的不变。为了适应农业灌溉配套产品的需要，我们积极调整产品结构，持续改进、提高工艺。射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱，包括智能控制器、机箱、防雷模块、断路开关及电表等，本产品通过传感器对灌溉水和用电进行计算，控制器对水泵电机控电，以IC卡为缴费媒介实现收费管理，计量准确度高，系统可以用大口径发汛水表进行水量控制，又可以进行电量控制，符合供电部门和水利部门的管理要求。控制器额定容量≥32A，控制器内部预留两路以上接线板，且≥100A，漏电开关≥100A，控制器常数为1600iKp/Kwh，功耗<2.0W。控制器内全脱网安装，配合合适口径的电子发讯水表或发讯电表，控制器用户容量极大，没有数量限制，是其它灌溉器械无法比拟的。连接柱体顶端设有穿线孔。控制箱体上设有计度器显示屏和LED显示屏，计度器显示累计用电量，LED显示屏显示剩余余额。采用非接触IC卡，使用寿命长，适合各种恶劣的环境，且功能完善合理，可以统计汇总的IC卡的注册、补充卡值收入和每个用户的充值明细，方便查询和打印报表。控制箱体外铸有钢纤维泥土，起到抗折、抗冲击的作用，且具有良好防盗性能等。

3.产品的总体技术指标与应用范围

射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱与常规产品有所不同，采用射频卡，通过无线方式读写卡中信息，无任何机械接触点，具有防水、防潮、防攻击、防解密，使用快速方便的特点；卡内数据可保存10年不丢失，可使用10万次；计量准确，可以精确到0.01度；有电机缺相保护功能，用户在使用过程中，如果突然停电。控制器内数据不丢失，来电后可继续使用；具有防雷保护功能，可以确保在雷雨季节安全运行；不同功率的用电负额，可以匹配相适应的控制器，同时具有极强的电磁兼容性和极宽的电源工作范围等。

该产品的主要性能指标有：

①、工艺尺寸：

控制箱体外部尺寸 880mm *300mm *520mm

内部控制器尺寸 800mm *260mm *480mm

控制器 3mm冷板冲压

底板 6mm冷板

连接柱体 200mm * 110mm * 1800mm

控制器设有外接、野外专用插座，其额定功率容量不小于32A，内预留两路以上接线板，且不小于100A，漏电开关不小于100A。

②控制器主要参数及要求：

常数1600imp/kwh

功耗：小于2.0w

工作环境温度：-20℃至50℃

外附漏电开关

可供9999个用户分时使用

断电情况下数据可保存

双显示：计度器显示累计用电量，LED显示剩余金额及其它信息。

射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱，主要运用于农业灌溉，除此之外，也可以满足部分工业用水的需要，其应用范围相对广泛。

4.产品的先进性与创新性

本产品在传统的灌溉控制箱基础上，进行了进一步的改进与创新：

（1）采用高质量的冲压生产工艺，一次性使箱体外壳成型，外壳具有足够的机械强度和刚度，安装在框架内的开关、操作机构和其它元件，具有较好的机械特征和电器特征；箱体外铸有钢纤维混泥土，起到抗折、抗冲击作用，且具有更好的防盗性能。

（2）通过射频技术，控制器接通负载后，用射频卡对设备进行开或关的控制，第一次刷卡显示卡上余额，第二次刷卡接通负载，再次刷卡关闭负载，射频卡控制器显<0.1kw.h，计量误差<0.1kw.h。

（3）控制器采用全脱网安装方法，操作相对容易，一台控制器可以供多个用户使用，电能表脉冲与射频卡控制器连接线故障发生时，射频卡控制器工作1分钟后自动停机，余额不丢失。

（4）箱体上增加了电机保护器，对对流、缺相等股长进行检测控制等，延长了水泵电机的使用期限，增加了系统的安全性。

5.产生的综合效益

射频控制LNK50-2农业灌溉控制箱的推广与应用，产生了较好的综合效益。通过射频卡精确地控制计费系统及计水系统，实现了灌溉管理自动化，最大限度地避免了水资源的浪费，能使水资源的利用率得到较大的提高，有效地缓解干旱对农作物的压力，生态环境得到改善，可持续发展能力得到进一步增强；该项目可以计量水量，也可以计量用电量，计量准确、运行稳定，产品成功解决了农村灌溉区长期存在的水费（电费）计量不准、拖欠及人为浪费严重的现象，符合国家“十二五”发展规划提出的打造节能型社会的精神，同时又具有断电保护、防水及防潮等一系列优点，产生着较好的社会效益；同时可以带动农业的增产增收，满足工业部分用水的需要，带动相关产业链的延展，产生较好的经济效益。

【参考文献】

[1]杨耿煌，付春.基于GSM短信平台的智能灌溉控制器的开发.广西大学，2010，（02）.

[2]宋培卿.节水灌溉自动化远程控制系统的研究与应用.河海大学，2004，（06）.