水肥一體化技術在我國發展的非常迅速，國家也非常重視水肥一體化技術的推廣、應用，目前，其已被納入國家的農業發展規劃。水肥一體化技術作為將灌溉與施肥有機結合的一項農業新技術，可大幅提高水資源和肥料的利用率，促進生態環境保護，并提高綜合經濟效益，具有廣闊的發展前景和空間。

   隨著水肥一體化技術的大力的推廣和應用，各種新技術也逐步融入其中，促使水肥一體化技術向更深層次發展和創新，智能技術就是其中之一。智能技術和水肥一體化相結合，使水肥一體化技術如虎添翼，更加體現出“一體化”的優勢，促進水肥一體化朝著更加智能化的方向發展。

   所謂的智能水肥一體化，其主要由恒壓供水智能控制系統、首部過濾智能控制系統、灌溉施肥智能控制系統、田間首部智能控制、數據采集終端系統、通訊網絡、云端數據儲存系統及上位機組成。

    恒壓供水智能控制系統是由水泵、智能變頻設備、壓力傳感器等組成。該系統通過管道上所安裝的壓力傳感器將管道壓力傳輸到智能變頻設備，由智能變頻設備進行數據判斷，實時調整變頻運行參數，以達到對水泵的啟停和轉速控制，實現智能恒壓供水。同時，變頻設備將采集到的數據傳輸到上位機，由上位機通過通訊網絡將數據上傳到云端數據儲存系統。

     首部過濾智能控制系統是由壓力傳感器、離心過濾器、自動反沖洗砂石過濾器、自動反沖洗疊片過濾器、智能控制器等組成。該系統通過采集過濾器前后的壓力數據，傳輸到智能控制器，根據過濾系統前后的壓力，自動決策系統過濾器反沖洗的壓力差，并計算出反沖洗時長和時間間隔，將該系列數據通過通訊網絡傳輸至云端數據儲存系統。

    灌溉施肥智能控制系統是由灌溉施肥機、智能控制器、儲肥容器、傳感器等組成。該系統通過傳感器采集灌溉水的EC值、PH值、流量、施肥量等數據，由智能控制器將采集的上述數據上傳至云端系統。該系統主要負責將灌溉區域劃分為不同的灌溉單元，并進行自動灌溉和施肥。

   田間首部控制系統主要包括電磁閥、無線控制器、過濾器等，執行上位機下傳的命令，進行每個灌溉單元的灌溉和施肥工作。

    數據采集終端系統除了上述各個系統數據采集模塊，還包括各種環境、作物、土壤等環境數據采集終端，如氣象站、作物生長監測系統、土壤溫濕度傳感器等。環境數據的智能采集是實現智能水肥灌溉的關鍵，亦是整個智能水肥一體化系統實現的基礎。

   通訊網絡主要是將數據采集終端系統采集的各種數據傳輸至云端數據儲存系統，其包含有線傳輸和無線傳輸兩種，有線傳輸包括RS323、RS485、有線開關量等，無線傳輸包括4G、WiFi、Zigbee等，采用何種方式進行傳輸需要根據項目情況進行決策，以供選擇最優的通訊網絡，確保通訊暢通、數據無缺失、準確無誤進行儲存、下達、上傳。

   云端數據儲存系統是整個智能水肥一體化的中樞，也是最重要的部分，將采集的數據進行實時存儲的同時，并對數據進行計算處理，通過對采集到的數據分析及系統知識庫支持，根據運算結果，可判斷出農作物在某個生長階段對水肥的需求以及各個系統狀態，即時進行反饋、操作，實現水肥一體化系統的智能控制。

   上位機主要是將云端所儲存的數據進行讀取，并實時顯示在界面上，同時可對智能水肥一體化系統控制參數進行修改和提交，并控制系統各個部分的運行和操作。上位機主要包括電腦、手機等，是操作人員與設備進行交互的窗口和平臺。

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