水肥一体化的组成与应用功能

灌溉是农业生产必要操作，传统水肥灌溉设备在不同区域灌溉时,对灌溉时间、灌溉量的把控上比较粗放，且受田间日常耕作影响大，检查维修比较麻烦，布线施工及材料成本也较高。

基于物联网技术开发而来的水肥一体化系统，由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由水泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。对农田作物、温室系统进行精准水肥灌溉。

组成设备

1：输水管网

由干管、支管、毛管组成，作用是将首部处理过的水, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。

2：环境数据采集器

即气象传感器，监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等气象要素，获取灌溉区域的气象情况。

3：阀门控制器

控制田间灌溉的阀门，直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到系统平台指令后对电磁阀的开闭进行控制，执行灌溉作业。由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数，可一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

4：智能水肥一体控制系统

智能水肥一体控制系统方案，融合物联网、云计算、无线通讯等技术，通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量，执行灌排作业。由平台发射无线控制信号控制电磁阀的开关和持续时间，并实时监测管道压力及流量等信息。

通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效。

系统功能

(1)在线监测：采集灌区的实时参数，及阀门控制器的开关状态等参数，数据采集频率与周期可调整;

(2)智能灌溉：系统支持定时灌溉、远程灌溉、循环灌溉三种灌溉模式，通过逻辑控制功能，按照预设时间或灌溉水量自动控制田间阀门启闭，完成灌溉管理。当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情;

(3)功能拓展：支持与土壤墒情监测、灌溉控制系统等系统联用，结合土壤墒情和作物生育期，调整灌溉计划，启动机井和田间阀门实现智能化灌溉;

系统优势

(1)无线传输，自组网协议，系统安装维护方便;

(2)无线阀控和采集节点超低能耗设计;

(3)自动化功能多层次设计，满足不同灌溉管理需要;

(4)采用组件化和模块化设计，可以按照项目需要自由扩展;

(5)远程无线控制，无需人员现场操作，降低人工成本、提高生产效率;

审核编辑 黄宇