自然物聯(lián)科技——大棚智能水肥一體化灌溉

智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)不需要人來控制，系統(tǒng)能夠自動檢測何時需要灌溉，何時需要灌溉，灌溉多久；系統(tǒng)可以自動啟動灌溉，或者自動關(guān)閉灌溉；系統(tǒng)可以實現(xiàn)土壤過干增加噴灌量，過濕減少噴灌量。

智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)涉及傳感器技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)等多種高新技術(shù)，這些新技術(shù)的應(yīng)用為我國農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的勞動密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變奠定了良好的基礎(chǔ)。

智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)——它能根據(jù)植物和土壤的種類、光照強(qiáng)度對用水進(jìn)行優(yōu)化，還能監(jiān)測雨后土壤的濕度。事實證明，與傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)相比，智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的成本幾乎為16%-30%。目前中國農(nóng)業(yè)用水約占總用水量的80%，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍較低，水的利用率只有45%，而水資源利用率高達(dá)70%~80%，因此，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水問題，對緩解水資源短缺具有重要意義。在這一背景下，出現(xiàn)了智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。

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智能化灌l(xiāng)水系統(tǒng)

對保證作物生長需求非常重要，土壤水分不足都需要灌溉來補(bǔ)充，但灌溉水卻不夠。或過度灌溉對作物生長不利，極有可能導(dǎo)致作物減產(chǎn)，甚至造成災(zāi)難性損失，因此要保證灌溉效果果實必須進(jìn)行精l確的灌溉處理。與此同時，傳統(tǒng)灌溉方式下漫灌等水資源浪費現(xiàn)象十分嚴(yán)重，與缺水矛盾加劇

因此，在開展農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉時，既要保證節(jié)水精度，又要保證作物的用水需要，采用智能灌溉系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集通過集中、分析、智能控制，實現(xiàn)水資源的合理配置，使水資源的價值得到的利用。

安裝智能灌溉系統(tǒng)后，用戶可通過手機(jī)和電腦了解土壤肥力狀況，及時掌握作物需要的量，足量灌溉在非農(nóng)產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)智能化灌溉，改變了傳統(tǒng)經(jīng)驗型灌溉模式落后的現(xiàn)狀，不僅提高了灌溉效率，而且大大提高了灌溉效率。

體系構(gòu)成

水資源系統(tǒng)：河流、渠道、湖泊、井和水庫都可以作為水源，只要水質(zhì)滿足灌溉要求，就可以作為灌溉用水使用。為使灌溉能充分利用各種水源，常常需要修建引水、蓄水和排水工程，以及相應(yīng)的輸配電工程，統(tǒng)稱為水源系統(tǒng)。

首控中心系統(tǒng)：首控中心系統(tǒng)主要包括水泵、過濾器、壓力和流量監(jiān)測裝置、壓力保護(hù)裝置、施肥設(shè)備(一種水肥一體機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：控制柜、觸摸屏控制系統(tǒng)、肥料混合硬件設(shè)備系統(tǒng)、無線采集控制系統(tǒng))。支持 pc端和微信端實現(xiàn)查看數(shù)據(jù)和對前端設(shè)備的控制)和自動控制設(shè)備。主樞紐承擔(dān)整個系統(tǒng)的驅(qū)動、檢測和調(diào)節(jié)任務(wù)，是整個系統(tǒng)的控制調(diào)度中心。

施用制度：施肥制度由灌溉制度和施用溶液制度兩部分組成。灌l(xiāng)水系統(tǒng)主要由灌溉泵，穩(wěn)壓閥，控制器，濾網(wǎng)，田間灌溉管網(wǎng)和電磁閥組成。肥液混合系統(tǒng)是由控制器、灌肥裝置、電磁閥、傳感器、混合罐、混合泵等組成的。

輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)：由干管，支管，毛管組成。干管用的是 PVC管，支管用的是 PE管或 PVC管，管徑按流量大小配置，毛管目前多選用鑲邊的滴灌帶或邊縫的迷宮式滴灌帶；首閥和大口徑閥門多選用鐵件。干或分干管道的端入口設(shè)閘閥，支管和輔管入口設(shè)球閥。

智能灌溉的多種控制模式：

手動模式是指所有外接設(shè)備的開關(guān)、水泵、每個施肥通道的獨立控制開關(guān)、用量，流速施肥時間，施肥形式等都需要人力跟著，并隨時調(diào)整；自動模式是通過設(shè)備先設(shè)定好水肥的澆灌時間、用量、施肥形式；也可設(shè)置時間進(jìn)行間隔灌溉或者循環(huán)灌溉，控制水肥的用量多少；可點擊自動停止，提前停止灌溉，與手動模式相比自動模式更加智能且省時省力。

多終端管理查看：種植者通過手機(jī)、電腦、微信公眾號等多種終端登錄，隨時隨地查看施肥灌溉的當(dāng)前情況：實時顯示水泵和肥料泵的開關(guān)狀態(tài)，4個肥料桶各自的攪拌狀態(tài)、瞬時流量及總流量，以及管道內(nèi)的混合肥料的實時EC和PH值以及12路灌溉區(qū)的灌溉狀態(tài)等信息。

農(nóng)業(yè)土壤墑情監(jiān)測產(chǎn)品特點:

該產(chǎn)品外殼采用 PVC塑料管，內(nèi)部發(fā)射近1 G Hz的高頻探測波，能穿透塑料管，有效感知土壤環(huán)境。

沒有受到土壤中鹽離子的影響，化肥、灌溉等農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動都不影響數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性l。

感應(yīng)器的電極不直接接觸土壤，避免了電對土壤和植物的干擾。

該產(chǎn)品采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus-RTU485通信方式，距離2000米。

支援10-30 V寬電壓充電。

智能灌溉控制系統(tǒng)小知識——智能噴灑機(jī)

改用智能灌溉系統(tǒng)的一個優(yōu)點是可以節(jié)省大量的水資源。為了節(jié)省20%，我們放棄了陳舊的噴水系統(tǒng)，使用了能在多個軌道上噴射旋轉(zhuǎn)水流的噴嘴。這種旋轉(zhuǎn)頭灑水噴頭排出的水大部分是由土壤浸透的，因此可以將徑流和其他形式的浪費降到。

農(nóng)業(yè)土壤墑情監(jiān)測概述

該站可實現(xiàn)土壤墑情(土壤濕度)的長期連續(xù)監(jiān)測和自動監(jiān)測。使用者可根據(jù)監(jiān)測需要，靈活地布置土壤水分傳感器，也可將傳感器設(shè)置在不同深度，用于土壤水分剖面測量。該系統(tǒng)還提供了額外的擴(kuò)展能力，可以根據(jù)監(jiān)測要求增加相應(yīng)的傳感器，以監(jiān)測土壤溫度、土壤電導(dǎo)率、土壤 PH值、地下水位、地下水水質(zhì)和空氣溫度、空氣濕度、光照強(qiáng)度、風(fēng)速風(fēng)向、雨量等信息，以滿足系統(tǒng)功能升級的需要。

該系統(tǒng)能全l面、科學(xué)、真實地反映被測地區(qū)土壤變化，能及時、準(zhǔn)確地提供各監(jiān)測點的土壤墑情，為減災(zāi)抗旱工作提供重要的基礎(chǔ)信息。

智能水肥灌溉系統(tǒng)的優(yōu)勢：

(1)提高化肥利用率，節(jié)約用肥

將溶解后的肥料通過輸水管網(wǎng)系統(tǒng)直接輸送到作物根部，再通過微灌或滴灌等方式，將水分和養(yǎng)分直接輸送到作物根部集中的地方附近的土壤中。

因此，當(dāng)當(dāng)根區(qū)土壤水分飽和時，微灌和滴灌流量較小，肥料滲透土壤的速度較慢，因而在一定程度上延長了作物吸收水肥的時間，當(dāng)土壤水分飽和時立即停止灌l(xiāng)水，與傳統(tǒng)灌溉和施肥相分離，微灌和滴灌大大降低了因過量灌溉造成的肥料向深層土壤滲漏造成的損失，同時也僅占溝灌的30%-40%，大大提高了肥料的利用率。

(2)精量施肥、節(jié)省勞動力和時間

根據(jù)不同作物的生長發(fā)育特點，制定不同的施肥方案，根據(jù)作物需水量和需肥規(guī)律隨時施入，缺什么補(bǔ)什么，做到精準(zhǔn)施肥。

常規(guī)的田間管理，每次施肥和灌溉都要先挖穴或開淺溝，施肥 灌溉需要耗費大量的勞力，如果是在丘陵或山區(qū)，又大大增加了施肥灌溉的難度和強(qiáng)度。而且在建立好灌l(xiāng)水線路之后，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控平臺可以根據(jù)作物的生長狀況、土壤濕度和養(yǎng)分含量等情況，采用自動控制方式，定時定量地將水分、養(yǎng)分按比例提供給作物。