水肥一體化的組成與應用功能

灌溉是農業(yè)生產必要操作，傳統(tǒng)水肥灌溉設備在不同區(qū)域灌溉時,對灌溉時間、灌溉量的把控上比較粗放，且受田間日常耕作影響大，檢查維修比較麻煩，布線施工及材料成本也較高。

基于物聯網技術開發(fā)而來的水肥一體化系統(tǒng)，由灌溉系統(tǒng)和肥料溶液混合系統(tǒng)兩部分組成。灌溉系統(tǒng)主要由水泵、穩(wěn)壓閥、控制器、過濾器、田間灌溉管網以及灌溉電磁閥構成。對農田作物、溫室系統(tǒng)進行精準水肥灌溉。

組成設備

1：輸水管網

由干管、支管、毛管組成，作用是將首部處理過的水, 按照要求輸送到灌水單元和灌水器，毛管是微灌系統(tǒng)的最末一級管道，在滴灌系統(tǒng)中，即為滴灌管，在微噴系統(tǒng)中，毛管上安裝微噴頭。

2：環(huán)境數據采集器

即氣象傳感器，監(jiān)測大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、風速、風向、氣壓、輻射、照度等氣象要素，獲取灌溉區(qū)域的氣象情況。

3：閥門控制器

控制田間灌溉的閥門，直接與管網布置的電磁閥相連接，接收到系統(tǒng)平臺指令后對電磁閥的開閉進行控制，執(zhí)行灌溉作業(yè)。由田間節(jié)水灌溉設計輪灌組的劃分來確定安裝位置及個數，可一個閥門控制器可控制多個電磁閥。

4：智能水肥一體控制系統(tǒng)

智能水肥一體控制系統(tǒng)方案，融合物聯網、云計算、無線通訊等技術，通過對農田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實時監(jiān)測，可實現智能化監(jiān)測、控制灌溉中的供水時間、施肥濃度以及供水量，執(zhí)行灌排作業(yè)。由平臺發(fā)射無線控制信號控制電磁閥的開關和持續(xù)時間，并實時監(jiān)測管道壓力及流量等信息。

通過水泵電流和電壓監(jiān)測、出水口壓力和流量監(jiān)測、管網分干管流量和壓力監(jiān)測，能夠及時發(fā)現滴灌系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運行等不合理灌溉事件，及時通知系統(tǒng)維護人員，保障滴灌系統(tǒng)高效。

系統(tǒng)功能

(1)在線監(jiān)測：采集灌區(qū)的實時參數，及閥門控制器的開關狀態(tài)等參數，數據采集頻率與周期可調整;

(2)智能灌溉：系統(tǒng)支持定時灌溉、遠程灌溉、循環(huán)灌溉三種灌溉模式，通過邏輯控制功能，按照預設時間或灌溉水量自動控制田間閥門啟閉，完成灌溉管理。當灌區(qū)土壤濕度達到預先設定的下限值時，電磁閥可以自動開啟，當監(jiān)測的土壤含水量及液位達到預設的灌水定額后，可以自動關閉電磁閥系統(tǒng)?？筛鶕r間段調度整個灌區(qū)電磁閥的輪流工作，并手動控制灌溉和采集墑情;

(3)功能拓展：支持與土壤墑情監(jiān)測、灌溉控制系統(tǒng)等系統(tǒng)聯用，結合土壤墑情和作物生育期，調整灌溉計劃，啟動機井和田間閥門實現智能化灌溉;

系統(tǒng)優(yōu)勢

(1)無線傳輸，自組網協議，系統(tǒng)安裝維護方便;

(2)無線閥控和采集節(jié)點超低能耗設計;

(3)自動化功能多層次設計，滿足不同灌溉管理需要;

(4)采用組件化和模塊化設計，可以按照項目需要自由擴展;

(5)遠程無線控制，無需人員現場操作，降低人工成本、提高生產效率;

審核編輯 黃宇