农田自动无线智能灌溉系统,作为智慧农业的重点应用技术,正逐步改变着传统农业的面貌。农田自动无线智能灌溉系统是现代农业发展的一个重要里程碑,提升农业生产的效率,节约水肥资源,促进农业可持续发展。
一、基本原理
农田自动无线智能灌溉系统,集成物联网、无线通信、自动控制等多种技术,形成一个高度智能化、自动化的灌溉解决方案。提高农业生产效率,促进农业资源的合理利用,为现代农业的可持续发展提供有力支持。
通过传感器收集农田的土壤湿度、温度、光照强度等环境参数,利用无线通信技术将数据传输至智能网关。智能网关根据预设的灌溉策略或智能算法,对收集到的数据进行分析处理,并作出灌溉决策。随后,系统通过无线信号控制灌溉设备,如电磁阀、水泵等,实现精准灌溉。整个过程无须人工干预,高度自动化和智能化。
二、组成部分
1.传感器:用于实时监测农田环境参数,常用设备有土壤湿度传感器、温度传感器、光照强度传感器等设备。
2.无线通信模块:如LoRa、WiFi、NB-IoT等通讯网络,负责将传感器数据上传至智能网关,并接收控制指令。
3.智能网关:通常由高性能计算机或专用控制器构成,负责数据处理、灌溉策略制定及指令下发,并在断网的情况下,脱机执行预设的灌溉规则。
4.灌溉执行设备:包括电磁阀、水泵、阀门控制器等设备,根据控制指令执行灌溉操作。
5.用户交互界面:面向用户端,通过安卓/IOS手机APP、电脑网页平台端的管理界面,方便用户远程监控农田状况、调整灌溉策略及查看历史数据。
三、功能与优势
数据采集与实时监测
通过在农田中安装各类传感器,如土壤湿度传感器、温度传感器、光照强度传感器等,24小时不间断采集土壤湿度、温度、光照强度、气温等参数。用户通过管理界面,随时查看农田环境的实时参数,为精准灌溉和施肥提供科学依据。
多样化灌溉模式
农田自动无线智能灌溉系统提供多种灌溉模式,以满足不同作物的生长需求和土壤条件。模式包括:
①定时灌溉:用户可以设定月、日、时等某一时间点开启灌溉,并设置灌溉量。系统在预定时间自行开启阀门控制器,开始灌溉操作。此模式适用于作物生长周期中固定的灌溉需求。
②循环灌溉:以年月日或某一土壤湿度值为一循环,预先设定土壤湿度上下限。当土壤湿度达到下限时,系统自动开启灌溉;达到上限后,系统自行关闭阀门。此模式能够确保作物在需要时得到适量的水分,避免水资源的浪费。
③远程灌溉:用户登录到管理云平台,查看农业种植环境参数后,人工判断是否开启灌溉。通过远程点击全部阀门或某一个阀门,灵活控制灌溉设备和灌溉区域。
精准灌溉与施肥
根据土壤湿度传感器监测数据、作物生长周期、养分需求、作物需水规律等,智能决策灌溉量、灌溉时间、肥料投放量等关键参数。通过精准灌溉和施肥,满足农作物生长的实际需求,避免水资源的浪费,提高水肥利用率。精准管理,改善土壤环境,提升农作物品质。
气象监测与联动
支持接入气象环境监测系统,实时监测大气环境参数,如温度、湿度、风速、风向等,为农民提供准确的气象预报信息,帮助实时评估作物生长状况,优化种植结构,合理安排农事活动。例如,在干旱季节,系统可以根据气象数据提前预警,指导农民采取灌溉措施,确保作物不受干旱影响。
智能报警与通知
当系统出现故障或某项参数达到预设的报警阈值时,如水管破裂、设备故障、土壤墒情达到设定预警值等情况时,自动触发预警机制。通过短信、微信、APP消息等消息推送方式,及时提醒用户,确保问题得到及时解决。降低系统故障对农业生产的影响,提高灌溉系统的可靠性和稳定性。
数据处理与灌溉策略调整
系统运行中涉及的数据,包括采集数据、设备状态数据、预警信息及预警后采取的操作、云平台登录及操作、灌溉策略调整等信息,自行记录在云平台上。为农民提供丰富的历史记录,便于追溯分析、调控灌溉方案。同时,通过不断优化灌溉策略,根据作物的生长阶段和土壤条件,制定更加科学合理的灌溉计划,进一步提高农业生产效率。
功能拓展与智能化农业生产
具有良好的功能拓展性,可根据农田的实际情况,系统可以接入土壤墒情监测系统、气象监测系统、虫情监测系统等,完善智能灌溉体系。丰富农业环境数据的采集,提供更加全面的农业生产管理信息。智能化农业生产,精准掌握农田环境状况,提高农业生产效率,降低生产成本,促进农业资源的合理利用和农业生态环境的改善。
低功耗与长寿命
系统的采集终端、控制终端等设备采用低功耗运行,一次安装可平稳运行5-10年。延长系统使用寿命,降低运行成本。同时,设备内置大容量锂电池,保证稳定运行,为农民提供更加便捷、高效的灌溉服务。
农田自动无线智能灌溉系统的应用,提高农业生产效率和水资源利用效率,降低人力成本和维护成本,为农业生产的可持续发展注入新的活力。
审核编辑 黄宇
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