廣州市自然物聯(lián)科技有限公司——農(nóng)田智能灌溉控制系統(tǒng)

基于物聯(lián)網(wǎng)的水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)及效益分析

1 物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1  系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)及組成

以中國(guó)水利水電科學(xué)研究院自主研發(fā)的水肥一體化智能控制系統(tǒng)軟件為基礎(chǔ)，針對(duì)目前比較普遍的規(guī)模農(nóng)業(yè)種植園區(qū)，設(shè)計(jì)了灌溉系統(tǒng)。

自然物聯(lián)科技有限公司——農(nóng)田水肥一體化系統(tǒng)設(shè)備

智能灌溉系統(tǒng)主要由8個(gè)部分組成：(1)智慧平臺(tái)(信息中心);(2)田間灌溉控制系統(tǒng)；(3)智能施肥系統(tǒng)；(4)農(nóng)田氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(5)遠(yuǎn)距離土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(6)管道壓力和流量遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(7)作物長(zhǎng)勢(shì)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；(8)能源效率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。農(nóng)田氣象環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離作物長(zhǎng)勢(shì)視頻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采集田間的雨量、溫度、濕度和作物長(zhǎng)勢(shì)參數(shù)信息，遠(yuǎn)距離管道壓力、流量監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和遠(yuǎn)距離土壤墑情測(cè)報(bào)系統(tǒng)通過(guò)采集管網(wǎng)壓力、流量數(shù)據(jù)和土壤含水率及土壤墑情信息，通過(guò)有線或無(wú)線傳輸?shù)教镩g灌溉控制系統(tǒng)，進(jìn)行信息識(shí)別和處理，調(diào)整智能施肥系統(tǒng)和能源效率監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，還可通過(guò)用戶訪問(wèn)智慧平臺(tái)(信息中心)，對(duì)灌溉控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)調(diào)試，及時(shí)了解作物生長(zhǎng)和灌溉系統(tǒng)運(yùn)行情況，確保系統(tǒng)正常安全運(yùn)行，促進(jìn)作物穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)。

廣州市自然物聯(lián)科技有限公司——茶園種植農(nóng)田自動(dòng)灌溉系統(tǒng)

什么是水肥一體化技術(shù)？

智能灌溉采用管道式灌溉系統(tǒng)，將肥料溶解于水中，同時(shí)進(jìn)行灌溉和施肥，以適當(dāng)時(shí)間滿足作物對(duì)水分和養(yǎng)分的需要，實(shí)現(xiàn)水肥同步管理和高l效利用的節(jié)水農(nóng)業(yè)技術(shù)，被譽(yù)為發(fā)展資源節(jié)約、環(huán)境友好型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的“第l一技術(shù)”，具有廣闊的應(yīng)用前景。

自然物聯(lián)科技有限公司——果園種植農(nóng)業(yè)水肥一體機(jī)

水肥一體化的多種技術(shù)模式

循環(huán)型技術(shù)模式

循環(huán)型技術(shù)模式是目前節(jié)水節(jié)肥的zui佳技術(shù)模式，它由控制系統(tǒng)、澆灌系統(tǒng)、栽植系統(tǒng)等構(gòu)成。儲(chǔ)存罐中儲(chǔ)存的營(yíng)養(yǎng)液是根據(jù)作物不同生長(zhǎng)階段的營(yíng)養(yǎng)元素和營(yíng)養(yǎng)需要按一定比例進(jìn)行特殊配制而成的，完全能滿足作物不同生長(zhǎng)期對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求。莊稼種上之后，控制系統(tǒng)按照設(shè)定的時(shí)間周期，啟動(dòng)，關(guān)閉灌溉系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)啟動(dòng)后，在一定時(shí)間內(nèi)，在循環(huán)器的控制下，養(yǎng)分液從 PVC管的前端不斷流向末端，再?gòu)膬?chǔ)存器返回。莊稼還在營(yíng)養(yǎng)液循環(huán)過(guò)程中，吸收水分和養(yǎng)分。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用循環(huán)式水肥一體化栽培技術(shù)栽培草莓，每畝用水量?jī)H有40.9方，用肥量45.5公斤；與滴灌式模式相比，節(jié)水近90方，節(jié)約化肥14.5公斤。這一技術(shù)模式由于技術(shù)含量高，加上投資大，因此比較適合在觀光園區(qū)中應(yīng)用。

廣州市自然物聯(lián)科技有限公司——大田種植農(nóng)業(yè)視頻監(jiān)控解決方案

一體機(jī)灌溉施肥系統(tǒng)是專為物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化而研制的自動(dòng)控制灌溉施肥系統(tǒng)。它把灌溉節(jié)水技術(shù)、作物栽培技術(shù)和節(jié)水灌溉工程的運(yùn)行管理技術(shù)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，構(gòu)建了集電子信息、遠(yuǎn)程測(cè)控網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)(手機(jī))控制和信息采集處理技術(shù)為一體的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)的通用化和模塊化設(shè)計(jì)，構(gòu)建了供水流量、壓力、土壤水分、氣象資料的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了水土壤環(huán)境因子的優(yōu)化模擬，進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、分析，采用大規(guī)模數(shù)據(jù)處理技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了灌溉節(jié)水、作物生理、土壤濕度等技術(shù)控制指標(biāo)的逼近控制，實(shí)現(xiàn)了水肥一體化的自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)化、平臺(tái)化。

自然物聯(lián)科技有限公司——溫室大棚種植自動(dòng)灌溉系統(tǒng)

智能化水肥一體化系統(tǒng)對(duì)施肥的控制也是基于相同的原理，通過(guò)土壤氮磷鉀傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)土壤中的養(yǎng)分信息，當(dāng)土壤中的養(yǎng)分含量低于標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)給土壤施肥，當(dāng)土壤的養(yǎng)分含量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)關(guān)閉施肥系統(tǒng)！

實(shí)際上，智能水肥一體化灌溉與傳統(tǒng)灌溉的區(qū)別在于，智能灌溉有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支持，通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的依賴，使種植過(guò)程中的灌溉更具合理性，從而達(dá)到節(jié)水節(jié)肥的目的！