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資源日益緊缺已經成為全球性的問題，節約用水并實現高效用水時人類生存與發展的需求，也是全球經濟社會的需求。我國作為全球13個貧水國家之一，水資源的不足已經對我國經歷社會發展構成了嚴重威脅，甚至成為經濟社會發展的“瓶頸”，大力發展節約用水不僅是一種革命措施，也是我國的基本策略之一。農業用水占據了我國總用水量中的70%，農業灌溉效率低下和用水浪費的問題普遍存在。
如何解決缺水與灌溉面積增加之間的矛盾，來緩解水資源緊缺的問題，實現作物高產穩產，這就需要在自動灌溉系統中合理地推廣自動化控制，并逐步提高農業節水灌溉的水平。在現代工業的支撐下，現代農業節水灌溉技術也在向著智能化方向發展。
 手動灌溉，無法預測、估計作物所需澆灌水量
農業灌溉效率低下
水資源嚴重浪費
耗費大量的人力物力
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、通訊網絡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GPRS/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。
☛ 監測中心：
硬件：服務器、計算機、打印機、顯示大屏、交換機等。
軟件：節水灌溉系統平臺、數據庫軟件和操作系統軟件。
☛ 通信網絡：
GPRS/4G/lora
☛ 閥門控制系統：
閥門監控系統由閥控、電磁閥和田間控制器統組成。
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GPRS/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：
水泵控制系統由機井控制器、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GPRS/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：現地手工控制、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。
構建一個完善的節水自動灌溉系統，實現定量灌溉，定時灌溉，按需灌溉
節約水資源和節省人力物力
實現管理員足不出戶，遠程澆灌農作物
實現根據土壤水分變化自動澆灌農作物
建設智能管理化監控平臺
建設具備高穩定性、可管理性、可擴展性、易維護性的智能節水自動灌溉系統
智能田間控制器
智能閥門控制器
智能機井控制器
關鍵詞： 節水灌溉 自動灌溉系統 高效節水灌溉 自動灌溉 節水灌溉自動化 農業節水灌溉
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