一、研究目的
为改变传统明渠漫灌和过去单井单灌方式，普及推广管道式节水灌溉技术，提高农业集约化生产水平，节水节能、增产增收，哈尔滨市日锋电子有限责公司开发研制的新型多井恒压自动控制装置，可实现一台恒压自动控制装置控制多井灌溉的目的。
二、功能特点
（一）功能
1实现管道恒压自动控制；
2在同一装置上可以设定一拖一、一拖二、一拖三或一拖N的工作方式；
3在管网工作压力范围内灌溉压力可根据实际要求设定；
4电机水泵在变频状态下可实现过流、过载、超压、低压、缺相和工频状态下过热的自动保护；
5可以选择“工频”或“变频”状态运行。
（二）特点
1操作简单、使用方便；
2采用管道恒压灌溉，不需维修渠道，省工省力；
3节约水电资源，保护自然环境；
4降低农业生产成本、增产增收。
三、工作原理
（一）系统构成
恒压自动控制系统主要由变频恒压自动控制装置（虚线框内）、电机、水泵、压力传感器、管网、喷灌设备等构成，其中变频恒压自动控制装置主要由变频器、控制器、控制电路等构成。工作程序见图一
（二）工作原理
微机控制器实时检测压力传感器输出的管网压力信号，并将此信号送到PID调节器上与设定值相比较，运算处理后，按微机设定程序实现各种控制要求，从而达到恒压变流量供水的目的。
（三）操作程序
1 接通主回路电源开关和控制回路电源开关；
2 根据用水流量、系统压力及管网完好率选用工作消耗数量,然后再根据工作水泵数量在控制器上进行设定；
3 转动旋钮Q2,使旋钮指到选定的工作泵位置；
4 转动旋钮Q1,使旋钮指到“工频”或“变频”位置，如选工频运行时再启动对应水泵按钮，水泵即开始工作，此时不是恒压灌溉，只是作为备用。停止工作时按停止对应按钮。如果Q1指到“变频”位置时水泵自动开始工作，然后在控制器上设定所需要的压力，装置将系统压力自动锁定在设定压力值上，如需停止工作时将Q1转到停止位置，关断主回路电源开关和控制回路电源开关。
（四）工作程序
恒压灌溉工作程序见图二，图中“1#变频”、“1#工频”、“2#变频”、“2#工频”、“3#变频”、“3#工频”是控制器接点，开机后系统压力低于设定压力，压力传感器输出信号输入到控制器，与
控制器设定压力信号进行比较后，控制器输出信号输入到变频
器，同时控制器“1#变频”接点闭合，“1#”水泵接到变频器输
出端，处于变频运行状态。变频器输出频率由“0”开始逐渐上升，系统压力也随着频率上升而增加，当频率上升到某一值时，系统压力达到设定值，此时频率不再上升，系统压力也不变，当用水量减少时，系统压力就会高于设定压力，控制器输出信号又使频率下降，系统压力也随着下降，当系统压力降到设定值时，频率不再变化，使系统压力维持在设定值恒定；当用水量大量增加时，系统压力低于设定压力，控制器输出信号使频率上升，系统压力也随着上升，当频率上升到50HZ时，系统压力仍然低于设定压力时，控制器“1#变频”接点断开，变频器输出频率降到“0”，然后“1#工频”接点闭合，使“1#”水泵接在工频电源上，经过延时后“2#变频”接点闭合，使“2#”水泵接到变频器输出端在变频状态下工作，由于系统压力还没有达到设定压力，变频器在控制器控制下，频率又由“0”开始逐渐上升，系统压力也随着频率的上升而升高，当频率上升到50HZ系统压力还低于设定值时，“2#变频”接点断开，频率又降到“0”“2#工频”接点闭合，使“2#”水泵接到工频电源上运转，再经过延时，“3#”变频闭合，使“3#”水泵在变频状态下运转，直至系统达到设定值时，频率不变；当系统用水量下降后，系统压力高于设定压力值时，变频器频率开始下降，直降到“0”时，系统压力仍然高于设定压力这时控制器“1#工频”接点断开，“1#”水泵停止工作，此时系统压力要是低于设定压力，变频器频率又开始上升，维持系统压力在设定值上恒定；如果“1#”水泵停止工作后，系统压力仍然高于设定压力，变频器频率等于“0”时“2#工频”接点断开，“2#”水泵停止工作，这时只有“3#”水泵在变频状态下工作，维持系统压力在设定值上恒定；当用水量又增大时频率又开始上升，直到50HZ系统压力仍然低于设定压力时“3#变频”断开，频率又降到“0”，“3#工频”接点闭合，经过延时“1#变频”又闭合，频率又由“0”开始上升，如此循环周而复始，实现恒压灌溉的目的。
四、实例应用
北京市丰台区，自90年代初就开始应用一罐控制多井灌溉技术，94年工程已经发展到100多处，工程有效灌溉面积3万多亩。96年引进日本变频恒压供水技术后，在原有工程设施的基础上，技术上进行了革新，设备上进行了更新换代，从根本上解决了过去管网系统的水锤问题（由于水锤作用，经常导致管网上接头断裂，增加管网维修费，并直接影响农田灌溉）。新设备性能稳定，压力恒定，流量分配均匀，而且节水节能。
96年哈尔滨市日锋电子有限责任公司自行研制开发的多井恒压自动控制装置，现已在省内得到应用。哈市诸多工矿企业、小区采暖、供水工程、水源地和水厂集中给水控制均采用哈市日锋电子有限责任公司生产的高性能BT- 系列变频恒压供水装置，对多台泵供水时，采用一台恒压自动控制装置拖动多台水泵的方式。
有三种供水方式可供选择：
1、变频泵、工频泵固定方式；
2、变频泵、工频泵交换方式；
3、变频泵、工频泵循环方式。
在我国变频恒压供水技术已有十多年发展历史，经多年研究和应用，该技术已十分成熟，在社会上取得了巨大的经济效益和社会效益。
五、技术分析和经济评价
（一）技术分析
在技术性能和工作运行方面，变频供水装置优于压力罐供水装置。首先，管网压力恒定，水量分配平稳，管网水锤作用趋近于零，可节省管网维护费用；其次，全天候运行，根据实际需要设定时段自动定时运行；第三，整机性能稳定，使用寿命长，对电源过流、过载、超压、低压和缺相等均有自动保护功能，本装置操作简单，安全可靠，机械损失小。
（二）经济评价
泵房占地面积小，若把供水分配器安装在冻层以下工作井内，既节省泵房建设费用，又节省冬季取暖和人员开支费用，无环境污染；还可将本装置放置离井方圆200米以内任一室内。对水泵进行无级调速，电机转速随用水量变化而变化，当电机转速发生变化时，功率消耗随之发生变化，实现节电运行，节电率一般能达到30－70％；设备无人监管，节省人员开支；选用先进电子元件和电力器材设计组装，整机性能稳定，使用寿命长，操作简单，安全可靠，机械损失小，减少维修管理费。见附表--技术分析和经济评价
六、应用范围
1、楼房住宅小区集中采暖和给水工程；
2、微灌、喷灌和喷泉工程；
3、工矿企业生产集中给水工程；
4、锅炉补水、循环系统的控制；
5、水厂、泵站恒压、恒流控制。
多井恒压自动控制装置的研制是集中供水工程水源枢纽设备改造的一次技术革命，该装置在农田管道节水灌溉领域有着广阔的应用前景和发展前途。
齐齐哈尔市龙沙区水务局
二00四年五月二十九日
附表--技术分析和经济评价
序号 变频恒压自控装置 压力罐多井控制装置
1 对水泵进行无级调速，即电机转速随用水量变化而变化。当电机转速发生变化时，其功率消耗随之发生变化,实现节电运行,节电率一般能达到30－70％。 机泵一旦起动，设备就满负荷运行，能耗高、损失大、提高供水成本。
2 泵房占地面积小，若把供水分配器安装在冻层以下工作井内，既节省泵房建设费用，又节省冬季取暖和人员开支费用，无环境污染；还可将本装置放置离井方圆200米以内任一室内。 需建独立的泵房，占地面积大，投资大，冬季取暖水源地有燃料污染。
3 本装置对电源过流、过载、超压、低压和缺相等均有自动保护功能；水泵启动时速度逐渐增加达到软启动，避免水锤的发生，延长水泵使用寿命。 机泵保护功能不完善，电机的频繁启动，极易引起电机被烧，水泵也会因频繁的水锤和气蚀作用而缩短使用寿命。
4 管网压力恒定，水量分配平稳，管网水锤作用趋近于零，节省管网维护费用。 管网压力变化大，水流极易产生水锤作用，管路、管件易损坏，增加管网维护费用。