自然物聯(lián)科技——無土栽培農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)

有效和節(jié)水灌溉的重要性

當(dāng)前，隨著全球氣溫升高，我國水資源開發(fā)利用狀況日益嚴(yán)峻。自2008年起，我國的地表水資源開始出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，北方地區(qū)的地表水資源比常年值少16%，而我國31個省、自治區(qū)中已有19個省、自治區(qū)的地表水資源比常年值少。不但地表水資源短缺，我國的地下水資源也開始出現(xiàn)短缺。伴隨著我國綜合國力的不斷提高，全國的用水量，尤其是農(nóng)業(yè)灌溉和生活用水，由于我國水資源已經(jīng)出現(xiàn)短缺現(xiàn)象，因此，國家開始重視水資源的利用。相對于上個世紀(jì)，在國家的宏觀調(diào)控下，全國的用水量開始趨于穩(wěn)定，限制了南方的用水量上升，北方的水資源也在國家的控制下達(dá)到利用。

廣州市自然物聯(lián)科技有限公司——無土栽培農(nóng)業(yè)智能灌溉系統(tǒng)

云計算平臺架構(gòu)：

通過基礎(chǔ)設(shè)備、核心技術(shù)、平臺服務(wù)、服務(wù)范圍和終端用戶，智慧農(nóng)業(yè)云平臺實現(xiàn)了整個平臺的搭建。

1.基礎(chǔ)設(shè)備包括物聯(lián)網(wǎng)傳感器、控制器、數(shù)據(jù)存儲和通訊單元，以實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)感知層、傳輸層。

核心技術(shù)包括標(biāo)準(zhǔn)接口平臺，數(shù)據(jù)安全加密傳輸存儲，數(shù)據(jù)模型應(yīng)用，以及服務(wù)器端、網(wǎng)絡(luò)端、 PC端、手機(jī)端的客戶端應(yīng)用

3.平臺服務(wù)包括以下方面：管理服務(wù)(種植管理、行政、加工管理、專家會診、決策分析)和監(jiān)測服務(wù)(遠(yuǎn)程監(jiān)測、自動監(jiān)測)。

4.服務(wù)包括種植、林業(yè)、水利、畜牧和漁業(yè)等領(lǐng)域。

5.終用戶包括管理部門、生產(chǎn)和種植部門、產(chǎn)業(yè)鏈和消費(fèi)部門。

智能灌溉系統(tǒng)小知識：

控制用水量的管理

實施二級計量，以出口流量監(jiān)測作為本地區(qū)總用水量的計量單位，通過各支管壓力傳感器采集數(shù)據(jù)實時計算各支管輪灌溉量，配合閥門自動控制功能，實現(xiàn)各閥門控制單元的用水量統(tǒng)計。泵同時引入流量控制，當(dāng)超過總用水量時通過遠(yuǎn)程控制，限制區(qū)域用水量。

實時運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控

采用水位和視頻監(jiān)控技術(shù)，對滴灌溉源進(jìn)行實時監(jiān)測，并及時發(fā)布缺水預(yù)警；采用泵電流和電壓監(jiān)測、出水口壓力和流量監(jiān)測、管網(wǎng)干管流量和壓力監(jiān)測等方法，及時發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)發(fā)生的爆管、漏水、低壓運(yùn)行等不合理灌溉事件，及時通知系統(tǒng)維護(hù)人員，保滴灌系統(tǒng)的運(yùn)行。

智能灌溉系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生：

本系統(tǒng)的應(yīng)用，不僅解決了傳統(tǒng)灌溉中存在的大量水資源浪費(fèi)、人力物力浪費(fèi)和改良土壤環(huán)等問這有利于植物的健康生長。所以要想合理灌溉，施肥，我們國家是一個農(nóng)業(yè)大國，同時又是一個用水大國，而且我們的水資源極其匱乏，水資源危機(jī)已經(jīng)成為制約我們經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸可持續(xù)性的重要要素。目前，農(nóng)業(yè)用水約占水量的80%，農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍不高，導(dǎo)致水資源浪費(fèi)嚴(yán)重。該比率很低，因此，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水問題，已經(jīng)開發(fā)出了系統(tǒng)。

智能化灌溉系統(tǒng)采用可編程序控制器內(nèi)部預(yù)先控制程序的調(diào)整和控制設(shè)備的檢修。灌溉系統(tǒng)中，濕度傳感器采集土壤中干濕信號被測濕度信號采用模塊化 A/D轉(zhuǎn)換技術(shù)，將標(biāo)準(zhǔn)電流信號轉(zhuǎn)換成濕度數(shù)字信號，輸入可編程控制器。可編程序控制器內(nèi)部將標(biāo)準(zhǔn)濕灌溉過度值設(shè)為50%-60% RH，實際測得的濕度信號與50%-60% RH比較分為：在此范圍內(nèi)，超離開這一范圍，小于這一范圍的三個。

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(fèi)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。