農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項目之智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)方案設(shè)計詳細(xì)解析

1、農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項目之智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)方案設(shè)計詳細(xì)解析托普物聯(lián)網(wǎng)認(rèn)為所謂智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)就是不需要人的控制，系統(tǒng)能自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間；系統(tǒng)可以自動開啟灌溉，也可以自動關(guān)閉灌溉；可以實現(xiàn)土壤太干時增大噴灌量，太濕時減少噴灌量。要實現(xiàn)此功能就要充分利用可編程控制器的控制作用。系統(tǒng)要實現(xiàn)自動感測土壤濕度的功能必須要有土壤濕度傳感器。要實現(xiàn)灌溉水量的多與少的調(diào)節(jié)，必須要有變頻器。在可編程控制器內(nèi)預(yù)先設(shè)定50%60%RH為標(biāo)準(zhǔn)濕度，傳感器采集的濕度模擬信號經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)產(chǎn)生背景十九世紀(jì)是煤的世紀(jì) ；二十世紀(jì)是油的世紀(jì) ；二十一世紀(jì)是水的世紀(jì) 。農(nóng)業(yè)（包括

2、日益活躍的園藝行業(yè)）作為國家的經(jīng)濟(jì)命脈和用水大戶，長期以來，由于思想意識、資金、技術(shù)等方面的原因，一直沿用傳統(tǒng)落后的大水漫灌。但隨著水資源短缺與需水量逐年增加之間的矛盾日益加劇，大水漫灌正逐漸被注重精確灌水的農(nóng)業(yè)灌溉智能化系統(tǒng)所取代。 現(xiàn)代科學(xué)灌溉技術(shù),不僅可以有效利用有限的水資源，緩解地下水開采過量、地殼下沉的嚴(yán)峻局面，同樣重要的是，能夠通過與精確施肥的有機(jī)結(jié)合，改善農(nóng)作物、果樹等的生長條件，提高單產(chǎn)和果實品質(zhì)，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)：灌區(qū)水、雨情測報系統(tǒng)；水費征收系統(tǒng)；遙測系統(tǒng)設(shè)備管理系統(tǒng)；配水用水調(diào)度系統(tǒng)；監(jiān)控信息實時采集系統(tǒng)；監(jiān)控數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)；辦公自動化

3、系統(tǒng)；遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)訪問及傳送系統(tǒng)；灌區(qū)綜合數(shù)據(jù)庫；智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)特點整個系統(tǒng)全部可采用快速以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，穩(wěn)定性和實時性強(qiáng)；重要部件可冗余配置，使系統(tǒng)具有高可靠性；數(shù)據(jù)處理能力強(qiáng)，響應(yīng)速度快；系統(tǒng)維護(hù)能力強(qiáng)，減輕用戶負(fù)擔(dān)；開放式系統(tǒng)設(shè)計，軟硬件均可升級；實時顯示灌溉水情、閘位、水位信息；實現(xiàn)水量計算、水費征收電子化；實現(xiàn)遙測系統(tǒng)設(shè)備監(jiān)控管理功能；通過現(xiàn)代通訊手段向相關(guān)單位發(fā)送灌溉數(shù)據(jù)與灌溉信息。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)組成智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)硬件部分。由多組集群控制單元組成，每組集群控制單元管理一片區(qū)域，每一個片區(qū)由多臺控制器、電磁閥、傳感器組成。因此本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求，方便快速地組建智能灌溉系統(tǒng)

4、。用戶只需增加各級控制設(shè)備的數(shù)量即可實現(xiàn)整個系統(tǒng)的無限擴(kuò)容。本系統(tǒng)可適用于小到某塊菜地的自動灌溉，大到整個作物地塊，包括綠地的自動灌溉。并且系統(tǒng)容量越大，平均投資成本愈低，生產(chǎn)效率也越高。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)軟件部分。它是整個智能控制系統(tǒng)的靈魂，它需要與硬件配合。傳感器將采集的信號送入智能控制模塊，通過通訊系統(tǒng)上傳至上位機(jī)或控制中心進(jìn)行顯示、處理及存儲（可采集到的數(shù)據(jù)有大氣溫度、大氣相對濕度、土壤水勢、土壤含水量、降雨量、地下水位、蒸發(fā)量等）。系統(tǒng)根據(jù)實時采集并接收的數(shù)據(jù)與系統(tǒng)的設(shè)定值進(jìn)行比較判斷，來控制電磁閥的開啟和延續(xù)時間的長短，實現(xiàn)智能控制。如圖1智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)軟件部分設(shè)計要求A. 數(shù)據(jù)傳

5、輸通訊穩(wěn)定；B. 數(shù)據(jù)存儲安全；C. 操作界面美觀；D. 整個系統(tǒng)人性化；E. 系統(tǒng)整體穩(wěn)定；F. 整個系統(tǒng)的高速運(yùn)行；G. 系統(tǒng)容錯性強(qiáng)；H. 操作幫助功能要求強(qiáng)大；I. 要考慮后續(xù)工作的接口；智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)效果圖智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)軟件部分的主要功能A. 操作人員的權(quán)限管理；B. 圖形化動態(tài)顯示各種參數(shù)；C. 自動記錄各個站點傳來的數(shù)據(jù)；D. 自動分析各站點傳來的數(shù)據(jù)；E. 可隨時干預(yù)控制各站點的灌溉狀態(tài)；F. 可根據(jù)實地情況隨意組合站點，分區(qū)；G. 對所分的區(qū)進(jìn)行各種參數(shù)設(shè)置；H. 隨時記錄操作員的信息；I. 隨時記錄操作信息；J. 能隨時顯示各站點的狀態(tài)；K. 能隨時查詢數(shù)據(jù)庫中記錄的各

6、種信息；L. 能對管理員有檔案管理；M. 歷史記錄的隨時打??；N. 自動生成灌溉記錄報表；O. 根據(jù)參數(shù)隨時報警提示或直接分析處理；智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)通訊方式。本系統(tǒng)所有測量控制單元和智能控制系統(tǒng)通過無線有線方式進(jìn)行通訊，實現(xiàn)“遙測、遙控、遙信、遙調(diào)”四遙控制目標(biāo)，在總控中心可以知道整個灌區(qū)的氣象條件，點動鼠標(biāo)就可以控制整個灌區(qū)的灌溉。并能夠?qū)崿F(xiàn)全自動、無人值守的數(shù)據(jù)處理，用戶還可以通過遠(yuǎn)程瀏覽器查詢有關(guān)的灌溉信息。如圖2智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)在不同灌溉方式中的應(yīng)用漫灌 確定灌溉水滲透到作物根域的時間，選擇適合的水流速，確保在此時間內(nèi)灌溉水能從地頭流到地尾?？稍诰嗟仡^或地尾13處埋設(shè)土壤水分探頭，控制灌溉起始和停止時間。噴灌 因灌溉系統(tǒng)的延遲，即使停止灌溉，灌溉水仍繼續(xù)下滲。因此，需兩個土壤水分探頭來監(jiān)測入滲速率。滴灌 滴灌系統(tǒng)中的常見問題