背景

傳統(tǒng)的灌溉方法，水分利用率只有40%左右，同時(shí)肥料利用率低下，不僅不能高效合理利用土地、實(shí)現(xiàn)作物高產(chǎn)，反而嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源，引發(fā)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染。與一些發(fā)達(dá)國家相比，我國農(nóng)業(yè)用水的效率還非常低，灌溉用水量占全國總用水量的65%左右，約占世界總用水量的17%。全國95%的灌溉土地使用傳統(tǒng)的漫灌和溝灌，水的利用效率僅為30%-40%(發(fā)達(dá)國家可達(dá)80%-90%)，浪費(fèi)極為嚴(yán)重。在農(nóng)田灌水中，我國大部分灌區(qū)的灌溉定額高出作物實(shí)際生態(tài)需水量的2-5倍。

精準(zhǔn)灌溉和施肥集成的水肥一體化技術(shù)，將使肥料隨適量的灌水進(jìn)入作物根系附近，不會(huì)在深層流失，既滿足了作物生長所需的水肥，提高了水肥利用率，又使地下水免受肥料及化學(xué)藥劑的污染，水肥一體化技術(shù)真正做到對(duì)作物所需水分與養(yǎng)分進(jìn)行均勻、適量、準(zhǔn)確地控制和供應(yīng)。

系統(tǒng)組成

智慧灌溉系統(tǒng)，主要由無線自動(dòng)控制器、物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點(diǎn)和電磁閥、傳感器等組成。

灌溉控制器為創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)無線智慧灌溉控制器，在控制器方圓約五平方公里范圍內(nèi)可以通過物聯(lián)網(wǎng)無線節(jié)點(diǎn)接入不同規(guī)格的電磁閥、水泵、水壓計(jì)、傳感器等，所有傳感器和電磁閥不需要使用外部電源。灌溉控制器也可以用于霜凍監(jiān)測、預(yù)警和灌排實(shí)時(shí)控制。

工作原理

系統(tǒng)通過分析自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)的前端采集的土壤、氣候、植物相關(guān)數(shù)據(jù)，處理數(shù)據(jù)結(jié)果并作出灌排決策，由灌溉控制器發(fā)射無線控制信號(hào)控制電磁閥的開關(guān)和持續(xù)時(shí)間，并實(shí)時(shí)監(jiān)測管道壓力及流量等信息，對(duì)農(nóng)田作物進(jìn)行精準(zhǔn)水肥灌溉。

傳統(tǒng)水肥灌溉設(shè)備在田間不同區(qū)域分別灌溉控制時(shí),需要將每個(gè)電磁閥以有線方式分別連接到控制器上，這種布線方式受田間日常耕作影響大，一旦線纜破損則影響整套灌溉系統(tǒng)工作且檢查維修比較麻煩，大田布線施工及材料成本也較高。最新研發(fā)的自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)將改變這一傳統(tǒng)方式，實(shí)現(xiàn)灌溉控制器和電磁閥之間的無線連接。這一創(chuàng)新能夠解決傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)有線控制的弊端，為農(nóng)業(yè)灌溉提供更加經(jīng)濟(jì)、實(shí)用和高效的自動(dòng)灌溉控制系統(tǒng)，給農(nóng)業(yè)精細(xì)化灌溉提供完整解決方案。

系統(tǒng)功能

(1)無線控制：系統(tǒng)的灌溉操作可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程無線控制，無需人員現(xiàn)場操作，降低人工成本、提高生產(chǎn)效率;

(2)定時(shí)灌溉：用戶可設(shè)置自動(dòng)灌溉每個(gè)灌溉組的啟動(dòng)時(shí)間和停止時(shí)間。

(3)定量灌溉：依據(jù)溫室內(nèi)土壤監(jiān)測的兩層土壤水分，用戶可設(shè)置自動(dòng)定量灌溉控制。用戶可在系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置淺層土壤自動(dòng)灌溉啟動(dòng)閾值和深層土壤自動(dòng)灌溉停止閾值。

(4)定量排水：依據(jù)生產(chǎn)需要尤其是稻田生產(chǎn)，當(dāng)田間有積水或積水量達(dá)到閾值時(shí)，可以利用系統(tǒng)進(jìn)行定量排水;

(5)過程監(jiān)測：灌溉過程中，系統(tǒng)將持續(xù)監(jiān)測管道水壓和管道流量，當(dāng)水壓或流量出現(xiàn)異常時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)暫停灌溉并發(fā)出警報(bào)，系統(tǒng)維護(hù)正常后人工繼續(xù)灌溉進(jìn)程。

系統(tǒng)優(yōu)勢

(1)技術(shù)先進(jìn)、穩(wěn)定可靠：物聯(lián)網(wǎng)自動(dòng)灌溉系統(tǒng)在控制節(jié)點(diǎn)和控制器之間實(shí)現(xiàn)了無線連接，避免了各種電信號(hào)對(duì)測試結(jié)果的干擾，大大提高了監(jiān)測結(jié)果的穩(wěn)定性和可靠性。

(2)高度集成：無線節(jié)點(diǎn)同時(shí)具有監(jiān)測和控制功能，除了能控制電磁閥開閉灌水系統(tǒng)，還能同時(shí)連接相關(guān)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測，減少系統(tǒng)應(yīng)用成本。

(3)控制點(diǎn)布設(shè)簡便：連接電磁閥的控制節(jié)點(diǎn)，可以根據(jù)灌溉需要在低成本下進(jìn)行靈活布點(diǎn)。

(4)應(yīng)用范圍廣：除了滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)精準(zhǔn)灌溉需求外，還能根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求或應(yīng)對(duì)田間澇害進(jìn)行精準(zhǔn)排水，滿足不同生產(chǎn)類型的個(gè)性化需求。

威海精訊暢通智慧灌溉解決方案的提出為農(nóng)民提供了巨大的便利，省工省時(shí)，精準(zhǔn)灌溉。