水資源問題不僅僅是資源問題，更是關(guān)系到國家經(jīng)濟(jì)、社會可持續(xù)發(fā)展和長治久安的重大戰(zhàn)略問題。高效智能節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以有效地緩解用水壓力，而且有利于精細(xì)農(nóng)業(yè)的發(fā)展和現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的實現(xiàn)。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化灌溉系統(tǒng)可實現(xiàn)灌溉的智能化管理。

一、 水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)概述

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化灌溉系統(tǒng)。涉及傳感器技術(shù)。自動控制技信技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，是一種應(yīng)用潛力廣闊的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)備。該系統(tǒng)通過土壤墑情監(jiān)測站實時監(jiān)測土壤含水量數(shù)據(jù)，  結(jié)合示范區(qū)的實際情況（如灌溉面積、地理條件、種植作物種類的分布、灌溉管網(wǎng)的鋪設(shè)等）對傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，依據(jù)傳感數(shù)據(jù)設(shè)置灌溉閾值，進(jìn)而通過自動、定時或手動等不同方式實現(xiàn)水肥一體化智能灌溉。中心站管理員可通過電腦或智能移動終端設(shè)備，登錄系統(tǒng)監(jiān)控界面，實時監(jiān)測示范區(qū)內(nèi)作物生長情況，并遠(yuǎn)程控灌溉設(shè)備（如固定式施肥機等）。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化灌溉系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)示范區(qū)的精準(zhǔn)和智能灌溉，可以提高水資源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，增加作物的產(chǎn)量，降低作物成本，節(jié)省人力資源，優(yōu)化管理結(jié)構(gòu)。

        二、水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)總體設(shè)計方案

        1.水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)總體設(shè)計目標(biāo)

智能化灌溉系統(tǒng)實現(xiàn)對土壤含水量的實時采集，并以動態(tài)圖形的形式再管理界面上顯示。系統(tǒng)依據(jù)示范區(qū)內(nèi)灌溉管道的布設(shè)情況及固定式噴灌機的安裝位置，預(yù)先設(shè)置相應(yīng)的灌溉模式（包含自動馬上、手動模式、定時模式等），進(jìn)而通過對實時采集的土壤含水量值和歷史數(shù)據(jù)的分析處理，實現(xiàn)智能化控制。系統(tǒng)能夠記錄各個區(qū)域每次灌溉的時間、灌溉的周期和土壤含水量的變化，有歷史曲線對比功能，并可向系統(tǒng)錄人各區(qū)域內(nèi)作物的配肥情況，長勢、農(nóng)藥的噴灑情況以及作物產(chǎn)量等信息。系統(tǒng)可通過管理員系統(tǒng)分配使用權(quán)限，對不同的用戶開放不同的功能，包括數(shù)據(jù)查詢、遠(yuǎn)程查看、參數(shù)設(shè)置、設(shè)備控制和產(chǎn)品信息錄人等功能。

2.水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)布設(shè)土壤墑情監(jiān)測站和遠(yuǎn)程設(shè)備控制系統(tǒng)、智能網(wǎng)關(guān)和攝像頭等設(shè)備，實現(xiàn)對示范區(qū)內(nèi)傳感數(shù)據(jù)的采集和灌溉設(shè)備控制功能;示范區(qū)現(xiàn)場通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)和光纖實現(xiàn)與數(shù)據(jù)平臺的通信:數(shù)據(jù)平臺主要實現(xiàn)環(huán)境數(shù)據(jù)采集、閱值告警、歷史數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程控制、控制設(shè)備狀態(tài)顯示等功能;數(shù)據(jù)平臺進(jìn)一步通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)傳輸；遠(yuǎn)程終端實現(xiàn)用戶對示范區(qū)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

        依據(jù)灌溉設(shè)備一集灌溉管道的布設(shè)和區(qū)域的劃分，布設(shè)核心控制器節(jié)電，通過zigbee網(wǎng)絡(luò)形成一個小型的局域網(wǎng)，通過GPRS實現(xiàn)設(shè)備定位，然后再通過嵌入式智能網(wǎng)關(guān)連接到2G/3G網(wǎng)絡(luò)的基站，進(jìn)而將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器。攝像頭視頻通過光纖傳輸至服務(wù)器，服務(wù)器通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)與遠(yuǎn)程終端的數(shù)據(jù)傳輸。

未完.....