水資源問題不僅僅是資源問題,更是關系到國家經濟、社會可持續發展和長治久安的重大戰略問題。高效智能節水灌溉技術的應用,不僅可以有效地緩解用水壓力,而且有利于精細農業的發展和現代農業的實現。基于物聯網技術的智能化灌溉系統可實現灌溉的智能化管理。
一、 水肥一體化智能灌溉系統概述
基于物聯網的智能化灌溉系統。涉及傳感器技術。自動控制技信技術等關鍵技術,是一種應用潛力廣闊的現代農業設備。該系統通過土壤墑情監測站實時監測土壤含水量數據, 結合示范區的實際情況(如灌溉面積、地理條件、種植作物種類的分布、灌溉管網的鋪設等)對傳感數據進行分析處理,依據傳感數據設置灌溉閾值,進而通過自動、定時或手動等不同方式實現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備,登錄系統監控界面,實時監測示范區內作物生長情況,并遠程控灌溉設備(如固定式施肥機等)。
基于物聯網的智能化灌溉系統,能夠實現示范區的精準和智能灌溉,可以提高水資源利用率,緩解水資源日趨緊張的矛盾,增加作物的產量,降低作物成本,節省人力資源,優化管理結構。
二、水肥一體化智能灌溉系統總體設計方案
1.水肥一體化智能灌溉系統總體設計目標
智能化灌溉系統實現對土壤含水量的實時采集,并以動態圖形的形式再管理界面上顯示。系統依據示范區內灌溉管道的布設情況及固定式噴灌機的安裝位置,預先設置相應的灌溉模式(包含自動馬上、手動模式、定時模式等),進而通過對實時采集的土壤含水量值和歷史數據的分析處理,實現智能化控制。系統能夠記錄各個區域每次灌溉的時間、灌溉的周期和土壤含水量的變化,有歷史曲線對比功能,并可向系統錄人各區域內作物的配肥情況,長勢、農藥的噴灑情況以及作物產量等信息。系統可通過管理員系統分配使用權限,對不同的用戶開放不同的功能,包括數據查詢、遠程查看、參數設置、設備控制和產品信息錄人等功能。
2.水肥一體化智能灌溉系統架構
系統布設土壤墑情監測站和遠程設備控制系統、智能網關和攝像頭等設備,實現對示范區內傳感數據的采集和灌溉設備控制功能;示范區現場通過2G/3G網絡和光纖實現與數據平臺的通信:數據平臺主要實現環境數據采集、閱值告警、歷史數據記錄、遠程控制、控制設備狀態顯示等功能;數據平臺進一步通過互聯網實現與遠程終端的數據傳輸;遠程終端實現用戶對示范區的遠程監控。
依據灌溉設備一集灌溉管道的布設和區域的劃分,布設核心控制器節電,通過zigbee網絡形成一個小型的局域網,通過GPRS實現設備定位,然后再通過嵌入式智能網關連接到2G/3G網絡的基站,進而將數據傳輸到服務器。攝像頭視頻通過光纖傳輸至服務器,服務器通過互聯網實現與遠程終端的數據傳輸。
未完.....