現有的節水灌溉系統雖然在降低作物灌溉成本，提高作物產量上有明顯的作用，但由于常規滴灌系統存在許多問題尚待解決，致使灌溉的合理性無法得到有效執行。主要問題：人工操作的隨意性過大，不能夠嚴格執行灌溉制度;經驗灌溉，無法保證灌溉的均勻度;全部人工操作，工作量大，無法解放勞動力。

背景

我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，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。

智慧灌溉系統簡介

農業高效節水自動化灌溉系統由閥門控制系統、土壤墑情監測系統、水泵控制系統、PC端后臺管理系統、移動端APP和監測服務中心等組成。監測服務中心與各監測系統通訊由各系統的田間控制器設備通過4G網絡實現，各子系統通過閥控、傳感器和田間控制器完成的監測和管理控制。

農業智能灌溉系統的特點

1、系統模塊化、層次化設計，以提高效率，增加可維護性，便于擴展；

2、靈活的硬件配置，用戶可以任意升級、更換被控硬件設備，而不需要更換軟件；

3、人機界面友好，實現灌溉過程的無人值守，減少人員的工作強度，提高灌溉效率；

4、抗電磁干擾的能力強，保證系統在野外強電磁干擾的惡劣環境下能可靠地運行；

5、故障自動檢測功能，提高系統的建設性，各種設備的布局要求美觀。

智慧灌溉解決方案

實現精細灌溉、適時灌溉、解放勞動力、發展高效農業，智慧農業灌溉系統，應用遙感、遙測等新技術，對土壤墑情和作物生長實時監測，對灌區灌溉用水進行監測預報，實行節水灌溉智能化、水肥一體化管理。這套系統不需要任何人去操控，系統會自己檢測是否應該工作。是否開啟灌溉，灌溉多久，灌溉量多大，系統都可以自己解決。節省了大量人力，并且可以有效提高生物的生長效率。

閥門控制系統

閥門監控系統由閥控、電磁閥和控制器系統組成。

閥門控制系統是對農田灌溉片區運行管網實現水流截斷和分輸作用。系統采用全無線漫游組網，田間不需要鋪設線路，通過分區管理，級聯通訊，實現數據的遠程傳輸。每一個電磁閥有一個專用名稱，根據輪灌制定的計劃開啟電磁閥，監控中心給指定電磁閥或者輪灌組下達指令，開啟電磁閥灌水，或關閉電磁閥停止灌水。可根據土壤水分含量，聯動閥門控制器實現自動灌溉，系統中設定土壤水分閾值，當土壤水分低于設定值閾值時，開啟電磁閥灌水，當達到閾值時，關閉電磁閥停止灌水。

閥門控制器通過線纜與電磁閥相連，閥門控制器通過無線（lora）與田間控制器通訊，開關閥指令由田間控制器通過lora通訊方式，發送給閥門控制器。

土壤墑情監測系統

土壤墑情監測系統由閥門控制器、土壤溫濕度傳感器和田間控制器組成。

土壤墑情監測系統主要針對土壤水份進行采集與處理。可采用全數字網絡化平臺管理，將前端數字采集到的數據利用無線通信終端,通過4G網絡傳回到控制中心及各監控中心，實現分布監控，集中控制和管理的功能。

土壤溫濕度傳感器通過485線纜與閥門控制器相連，閥門控制器通過lora與田間控制器通訊，采集的數據由田間控制器通過4G網絡上傳至監控中心。

水泵控制系統

水泵控制系統由控制器、PLC和水表組成。

水泵控制系統對深井潛水泵的水泵用電量、水泵機組運行狀態、管道流量等參數進行監測，通過4G網絡傳回到控制中心及各監控中心，實現分布監控，集中控制和管理的功能。

水泵機組的控制有三種控制模式：現場手動控制、遠程手動控制和程序自動控制。水泵控制系統在本地存儲實時監測數據。

PC端后臺管理系統

智慧灌溉云平臺是利用互聯網、云計算、大數據、移動應用等現代信息技術為作物精準灌溉提供云服務的智慧系統。智能灌溉云平臺監測園區的作物、土壤墑情，合理制定灌溉計劃，包含自動模式、手動模式。通過設備在線操作、遠程操作，有效實現了灌溉水的自動化管理。