產品詳情
農業物聯網灌溉系統方案、農業自動灌溉系統、水肥一體化灌溉系統
一．智能農業產生的背景
中國作為農業大國，同時也意味著是用水大國，而且中國水資源極為短缺，水資源危機已成為制約經濟可持續發展的重要的因素。我國農業用水浪費嚴重，灌溉水利用系數低，因此走科技節水型農業之路來實現水資源的合理利用，不僅可以節約水資源，更重要的是可以提高農業用水效率，節省人力成本，改善生態環境，這是實現我國精確農業的關鍵。
中國農業用水量約占總用水量的80%左右，由于農業灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%~80%，因而，解決農業灌溉用水的問題，緩解水資源緊缺問題是非常重要的。我們的智能農業灌溉系統在這種背景下應運而生。
智能農業灌溉施肥系統就是不需要人為的控制，系統自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間，系統可以實現自動開啟灌溉點，自動關閉灌溉點；可以按恒定的月、周、日運行表進行循環運行，按灌溉日內循環時長、間隔間隔時長運行，可設定土壤水分參數自動啟停灌溉系統，可根據時間或比例、水量決定注肥量或根據EC/PH值進行施肥的編程。
一．智能農業產生的背景
中國作為農業大國，同時也意味著是用水大國，而且中國水資源極為短缺，水資源危機已成為制約經濟可持續發展的重要的因素。我國農業用水浪費嚴重，灌溉水利用系數低，因此走科技節水型農業之路來實現水資源的合理利用，不僅可以節約水資源，更重要的是可以提高農業用水效率，節省人力成本，改善生態環境，這是實現我國精確農業的關鍵。
中國農業用水量約占總用水量的80%左右，由于農業灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%~80%，因而，解決農業灌溉用水的問題，緩解水資源緊缺問題是非常重要的。我們的智能農業灌溉系統在這種背景下應運而生。
智能農業灌溉施肥系統就是不需要人為的控制，系統自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間，系統可以實現自動開啟灌溉點，自動關閉灌溉點；可以按恒定的月、周、日運行表進行循環運行，按灌溉日內循環時長、間隔間隔時長運行，可設定土壤水分參數自動啟停灌溉系統，可根據時間或比例、水量決定注肥量或根據EC/PH值進行施肥的編程。
（一）節水節肥——按照比例調控，使水肥達到利用。
（二）提高產量——投運該系統可增產30-50%。
（三）省時省力——減少人力成本投入，高效管理。
（四）智能控制——根據土壤水分溫度等相關參數自動反饋控制灌溉。
（五）科學研究——本系統擴展性強。
二．物聯網灌溉系統的特點
- 將充分發揮現有的節水設備作用，優化調度，提高效益。
- 通過物聯網技術的應用，更加節水節能，降低灌溉的成本。
- 整體系統采用以物聯網進行數據通訊，穩定性和實時性強。
- 數據處理能力強，響應速度快。
- 系統維護能力強，減輕用戶負擔。
- 低功耗軟硬件系統設計，9V充電電池（配合小功率太陽能板）避免布線的不便。
- 實時監控大田灌溉商情、水情、水位信息。
- 實現自動、遠程遙控、現場遙控遙測等功能。
- 通過手機在在各地實時掌控大田信息。
- 定時、定量、精準施肥的水肥機多種運行模式選擇。
- 系統兼容多種視頻監控設備。
三、物聯網灌溉系統組成
物聯網水肥一體機
物聯網水肥一體機
水肥一體化技術又稱灌溉施肥技術，是將滴灌與施肥結合在一起發展起來的一種現代*農業技術。這項技術主要是借助滴灌系統，利用滴灌系統中的水為載體，在灌溉的同時進行施肥，實現水和肥一體化利用和管理，使水和肥料在土壤中以優化的組合狀態供給給作物吸收利用。按照作物生長需求，進行全生育期養分需求設計把作物所需要的水分和養分適時、定量、定時的根據植物不同的生長期按比例直接提供給作物。這樣可使灌水量、灌水時間、施肥量、施肥時間都達到很高的精度，具有水肥同步、集中供給、一次投資、多年受益的特點，從而達到提高水肥利用率的目的。這一技術可適用于大棚、日光溫室蔬菜等設施農業栽培，以及農田、果樹、等經濟效益較好的作物。
水肥一體智能系統無需人為控制，系統自動感測何時需要灌溉，以及施肥，系統可以實現自動開啟灌溉點，自動關閉灌溉點；可以按恒定的月、周、日運行表進行循環運行，按灌溉日內循環時長、間隔間隔時長運行，可設定土壤水分參數自動啟停灌溉系統，可根據時間或比例、水量決定注入的肥量或根據EC/PH值進行施肥的編程。
水肥一體智能系統無需人為控制，系統自動感測何時需要灌溉，以及施肥，系統可以實現自動開啟灌溉點，自動關閉灌溉點；可以按恒定的月、周、日運行表進行循環運行，按灌溉日內循環時長、間隔間隔時長運行，可設定土壤水分參數自動啟停灌溉系統，可根據時間或比例、水量決定注入的肥量或根據EC/PH值進行施肥的編程。
- 水肥一體智能控制系統的特點
（一）功能特點：
1、低功耗軟硬件系統設計，。
2、實時監控大田灌溉商情、水情、水位信息。
3、實現自動、遠程遙控、現場遙控遙測等功能。
5、通過手機在在各地實時掌控大田施肥信息。
6、定時、定量、精準施肥的多種運行模式選擇。
(二) 參數設置功能
1、可以通過手機、遙控器或電腦對現場的環境參數（溫濕度、土壤水分等）進行設置和修改。
2、可以通過手機、遙控器或電腦對現場執行設備控制模式進行設置和修改。
(三) 顯示功能
1、物聯網水肥機上的數據，現場、遠程、手機實現實時查詢與監控
2、 后臺監控系統可配大屏幕顯示器，圖形、表格等多種形式動態顯示整個灌溉區運行情況，準確、直觀、明了。
3、可配LED顯示大屏，配置以太網控制卡、異地發布或顯示現場的實時數據信息
(四) 報警功能
1、當水肥一體系統出現故障。如執行設備損害、水管破裂（需配置電子壓力傳感器）等，立即停止水泵運行，并報警。
(五) 通信功能
1、 通過現場一體機、后臺計算機、安卓智能手機查看、設置、修改參數。
2、采集數據上傳后臺機，供后臺機進行數據處理和顯示。
3、接收后臺機發出的控制命令。
(六) 數據處理功能
1、物聯網水肥機數據處理功能：能夠對采集的數據進行記錄、查詢、跟蹤、分析、判斷、決策等數據處理功能。
(七) 控制功能：
1、 具有智能自動灌溉、定時自動灌溉、手機APP遙控灌溉、手動灌溉、定量自動灌溉、循環灌溉等多種模式，用戶可根據需要靈活選用灌溉模式。
2、 具有定時自動施肥、手機APP遙控施肥、手動施肥模式，用戶可根據需要靈活選用施肥模式。
3、 可實現控制中心（云平臺），手機APP、現場遙控及現場手動等多種方式控制。
五、智能灌溉控制系統的工作原理模式
1、灌溉模式：灌溉可以設定為灌溉;自動模式、計時模式或者水量體積模式。
1.1自動模式下，低功耗物聯網控制器內置（pm）公式計算ET策略。根據設定的土壤濕度以及土壤濕度變化速率，進行自動計算灌水定額。
2、水肥一體灌溉模式:可以設置施肥通道數，施肥時間，施肥比例。EC/PH動態調整施肥速度和混肥比例，設定反沖洗的時間，施肥量與灌溉量、施肥時間與灌溉時間設定功能。
3、系統有施肥量，總流量，土壤濕度，壓力等參數的實時監控和報警設定。
4、系統有查看和設定灌溉任務。可以設定4組，可以任意年月日時分啟動灌溉及施肥任務
5、報表查詢可查詢系統近期的操作日志，以及溫濕度，土壤PH數值，EC數值曲線圖，更加全面系統運行狀況及預警提示信息。系統記錄對每個閥門的月用水量，用肥量，保持一年的數據。
六、智能灌溉控制機技術參數：
- ARM Cortex-A8處理器，運算速度快，功耗小，運行穩定，主頻600MHZ PID控制算法與閉環負反饋調節控制設計。
- 四線電阻式觸摸顯示屏，觸摸精度準確，經久耐用，觸摸壽命長，顯示屏為TFT LCD，26萬色真彩顯；
- 集成網卡、MAX232、RS485通訊、抗干擾，防高壓，放雷擊的。
- Linux操作系統，工業應用系統穩
- 12位AD數據采集。
- 3路模擬量輸入（電流/電壓可配置）
- 2路脈沖量輸入
- 2路模擬量輸出（電流/電壓可配置）
- 可外擴RS485通訊傳感器與設備
- 5路繼電器隔離輸出（可通過網絡遠程控制與本地控制）。
- 網絡遠程控制
- 本地按鍵輸入控制。
根據設備采集環境自動控制
七、水肥一體化總結
- 水肥一體化的應用于保護地農作物栽培的*性
1、養分水分高效利用--增加產量，改善品質。水肥一體化技術充分滿足作物的水肥供應，改善作物生長環境，促進作物產量提高和產品質量的改善，提早收獲、收獲期長、作物一般增產10%-80%。缺少或過量施肥導致蔬菜品質變差，水肥一體化合理施肥使蔬菜正常生理生長，生產高品質蔬菜。
2、提高經濟效益。水肥一體化技術經濟效益包括增產、改善品質個節省投入的效益。應用水肥一體化技術可以做到節水40%、節肥30%、省工10%、增產10%-80%。
3、從澆地到澆作物的轉變--節水。水肥一體化技術可以減少水分的下滲和蒸發，提高水分利用率。在露天條件下，滴灌施肥與傳統灌溉相比，節水率達50%左右。與大水漫灌相比，節水率70%左右。
4、節肥。水肥一體化技術實現了平衡施肥和集中施肥，減少了肥料揮發和流失，以及養分過剩造成的損失，具有施肥簡單、供肥及時、作物易于吸收、提高肥料利用率等優點。滴灌施肥提高地溫，促進作物對肥料的吸收。在作物產量相近或相同的情況下，水肥一體化與傳統技術施肥相比節約花肥40%-50%。
5、減輕病蟲害發生，節藥。水肥一體化技術提高了土壤通透性和降低了溫室內空氣濕度，增加作物的抗逆性，在很大程度上抑制了作物病害的發生，減少農藥的投入和防治病害的勞力投入，微灌施肥每畝農藥用量減少15%-30%，節省勞力15-20個。
6、保溫降濕，改善作物生長環境。保護地栽培采用水肥一體化技術，滴灌施肥與常規畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5-15%。滴灌施肥比常規畦灌施肥為降濕的通風量少了，而通風引起的降溫也少了，滴灌施肥地表積水少了，而水分的蒸發引起的降溫也少了，有利保持棚內的溫度。棚內溫度一般高2-4℃，都有利于作物生長。
7、通過水肥一體化技術可以更高效的調控土壤根系的五大障礙：水漬化、鹽漬化、PH、根區土壤透氣性、土傳病害。
8、改良土壤。采用水肥一體化技術、滴灌施肥與常規畦灌施肥技術相比地溫可提高2.7℃，增強了土壤微生物活性，促進作物對養分的吸收；減輕了因大水灌溉造成的土壤板結和團粒破壞程度，土壤容重降低，孔隙度增加，改善了土壤物理性質。
9、減少污染。肥料定量施用，水分只浸濕根系周圍土壤，減少了深層滲漏的水量，即減少了隨水流失的肥料量，減少了流失的肥料對地下水系統和土壤的環境的污染。
10、自動化程度大大提高--省工省力。水肥一體化滴灌技術應用管道進行灌溉和施肥，只需要打開的閥門并將肥料溶解后倒入加肥系統，不需要下地，能節省大量的人工。滴灌施肥減少了澆水施肥和防治病蟲害等勞力投入。
八、 其主要優點為：
1) 可以根據系統建設區域的具體情況選擇不同的灌溉方式，限度的提高了灌溉用水的利用率；
2) 采用了無線網絡技術，真正實現了農田灌溉的遠程監控，減小了勞動強度；
3) 作物灌溉決策軟件中可引入專家決策系統，對不同地區的不同作物在不同生長階段
的需水信息做定量評估；
4) 如果在灌溉設備中加入流量計，對灌水的用量做到準確控制。該系統滿足了高效農
業、精準農業中對提高灌溉用水利用率的需求，達到了節水灌溉的目的并實現了灌溉過程
的自動化，具有極大的推廣和應用價
5) 采用模塊化設計，兼容性強，容易擴展連接設備、增加功能。
6) 物聯網水肥一體機可以單獨自成一體使用，也可以納入較大系統內使用，使用方便
靈活，適應范圍廣。
7) 上位機（智能管理中心、遠程服務器、智能手機、平板電腦） 智能農業管理軟件功能強大。
8) 施肥通道1-8通道。
9)灌溉控制點有線組網：8-32點、組、區。
10)灌溉控制點無線組網：一個數據中心下控制8-30點，可以配置多個數據中心、N個
2、提高經濟效益。水肥一體化技術經濟效益包括增產、改善品質個節省投入的效益。應用水肥一體化技術可以做到節水40%、節肥30%、省工10%、增產10%-80%。
3、從澆地到澆作物的轉變--節水。水肥一體化技術可以減少水分的下滲和蒸發，提高水分利用率。在露天條件下，滴灌施肥與傳統灌溉相比，節水率達50%左右。與大水漫灌相比，節水率70%左右。
4、節肥。水肥一體化技術實現了平衡施肥和集中施肥，減少了肥料揮發和流失，以及養分過剩造成的損失，具有施肥簡單、供肥及時、作物易于吸收、提高肥料利用率等優點。滴灌施肥提高地溫，促進作物對肥料的吸收。在作物產量相近或相同的情況下，水肥一體化與傳統技術施肥相比節約花肥40%-50%。
5、減輕病蟲害發生，節藥。水肥一體化技術提高了土壤通透性和降低了溫室內空氣濕度，增加作物的抗逆性，在很大程度上抑制了作物病害的發生，減少農藥的投入和防治病害的勞力投入，微灌施肥每畝農藥用量減少15%-30%，節省勞力15-20個。
6、保溫降濕，改善作物生長環境。保護地栽培采用水肥一體化技術，滴灌施肥與常規畦灌施肥相比，空氣濕度可降低8.5-15%。滴灌施肥比常規畦灌施肥為降濕的通風量少了，而通風引起的降溫也少了，滴灌施肥地表積水少了，而水分的蒸發引起的降溫也少了，有利保持棚內的溫度。棚內溫度一般高2-4℃，都有利于作物生長。
7、通過水肥一體化技術可以更高效的調控土壤根系的五大障礙：水漬化、鹽漬化、PH、根區土壤透氣性、土傳病害。
8、改良土壤。采用水肥一體化技術、滴灌施肥與常規畦灌施肥技術相比地溫可提高2.7℃，增強了土壤微生物活性，促進作物對養分的吸收；減輕了因大水灌溉造成的土壤板結和團粒破壞程度，土壤容重降低，孔隙度增加，改善了土壤物理性質。
9、減少污染。肥料定量施用，水分只浸濕根系周圍土壤，減少了深層滲漏的水量，即減少了隨水流失的肥料量，減少了流失的肥料對地下水系統和土壤的環境的污染。
10、自動化程度大大提高--省工省力。水肥一體化滴灌技術應用管道進行灌溉和施肥，只需要打開的閥門并將肥料溶解后倒入加肥系統，不需要下地，能節省大量的人工。滴灌施肥減少了澆水施肥和防治病蟲害等勞力投入。
八、 其主要優點為：
1) 可以根據系統建設區域的具體情況選擇不同的灌溉方式，限度的提高了灌溉用水的利用率；
2) 采用了無線網絡技術，真正實現了農田灌溉的遠程監控，減小了勞動強度；
3) 作物灌溉決策軟件中可引入專家決策系統，對不同地區的不同作物在不同生長階段
的需水信息做定量評估；
4) 如果在灌溉設備中加入流量計，對灌水的用量做到準確控制。該系統滿足了高效農
業、精準農業中對提高灌溉用水利用率的需求，達到了節水灌溉的目的并實現了灌溉過程
的自動化，具有極大的推廣和應用價
5) 采用模塊化設計，兼容性強，容易擴展連接設備、增加功能。
6) 物聯網水肥一體機可以單獨自成一體使用，也可以納入較大系統內使用，使用方便
靈活，適應范圍廣。
7) 上位機（智能管理中心、遠程服務器、智能手機、平板電腦） 智能農業管理軟件功能強大。
8) 施肥通道1-8通道。
9)灌溉控制點有線組網：8-32點、組、區。
10)灌溉控制點無線組網：一個數據中心下控制8-30點，可以配置多個數據中心、N個
