智能灌溉系統方案
目錄
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我國是一個(gè)干旱缺水嚴重的國家。我國的淡水資源總量為28000億立方米，占全球水資源的6%，僅次于巴西、俄羅斯和加拿大，名列世界第四位。但是，我國的人均水資源量只有2300立方米，僅為世界平均水平的1/4，是全球人均水資源最貧乏的國家之一。然而，中國又是世界上用水量最多的國家。
國務(wù)院“關(guān)于實(shí)行最嚴格水資源管理制度的意見(jiàn)”中指出，要確立水資源開(kāi)發(fā)利用控制紅線(xiàn)、用水效率控制紅線(xiàn)和水功能區限制納污紅線(xiàn)。
水資源開(kāi)發(fā)利用控制紅線(xiàn)，指到2030年全國用水總量控制在7000億立方米以?xún)?；用水效率控制紅線(xiàn)，指到2030年用水效率達到或接近世界先進(jìn)水平，萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量（以2000年不變價(jià)計）降低到40立方米下，農田灌溉水有效利用系數提高到0.6以上；水功能區限制納污紅線(xiàn)，到2030年主要污染入河湖總量控制在水功能區納污能力范圍之內，水功能區水質(zhì)打標提高到95%以上。
為實(shí)現上述目標，到2020年，全國用水總量力爭控制在6700億立方米以?xún)?；萬(wàn)元工業(yè)增加值用水量降低到65立方米以下，農田灌溉水有效利用系數提高到0.55以上；重要江河湖泊水功能區水質(zhì)達標率提高到80%以上，城鎮供水水源地水質(zhì)全面達標。
我國農業(yè)、綠化灌溉大部分還采用著(zhù)渠灌，綠化大部分還采用車(chē)輛灌溉，浪費水資源。采用全自動(dòng)化的水肥一體化滴灌技術(shù)，能提高水資源的利用率，節約用水，節省人力。
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土壤里面放置各種傳感器，檢測結果收集到數據采集傳輸器，數據采集傳輸器通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)方式將結果上傳到服務(wù)平臺。服務(wù)平臺有各種功能，查看數據，聯(lián)動(dòng)控制設備等。同時(shí)支持APP產(chǎn)看和控制。
土壤檢測是指定點(diǎn)定時(shí)對土壤含水量及水勢進(jìn)行測定，及時(shí)了解土壤水分過(guò)多、適宜、缺少與嚴重缺乏等情況的一項經(jīng)常性的農業(yè)基礎工作，是農作物“三情”（苗情、蟲(chóng)情、水情）監測的重要內容之一，適時(shí)掌握土壤墑情，對于合理灌溉、節約用水、抗旱保收、因土施肥具有重要的指導意義。
土壤檢測系統是一款集土壤濕度、土壤溫度、視頻監控、及其它氣象參數采集、存儲、傳輸和管理于一體的無(wú)人值守的系統，用戶(hù)可以通過(guò)與儀器配套的功能強大的上位機軟件遙測和管理土壤水分情況.
該監測系統采用的是符合《土壤墑情監測規范SL364-2006 中華人民共和國水利行業(yè)標準》的駐波（SWR）技術(shù)，具有快速、便捷和能連續觀(guān)測土壤含水量的優(yōu)點(diǎn)。該系統配制靈活、測量精度高、性能穩定。安裝時(shí)不破壞土壤結構，操作方便，可靠性高，維護及檢定極為方便，可以方便實(shí)現《土壤墑情監測規范SL364-2006 中華人民共和國水利行業(yè)標準》的垂度1點(diǎn)法直至六點(diǎn)法，實(shí)現溫室環(huán)境監測、土壤墑情采集、自動(dòng)灌溉控制等系統集成，實(shí)現水分的長(cháng)期動(dòng)態(tài)連續監測。它在工農業(yè)生產(chǎn)、旅游、城市環(huán)境監測和其它專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域都有廣泛的用途。
配套數據采集軟件，將智能物聯(lián)網(wǎng)，云計算，移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)，無(wú)線(xiàn)傳感器技術(shù)運用到設備中，通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳感器自動(dòng)采集風(fēng)速、風(fēng)向、雨量、氣壓、空氣溫濕度、光照強度、土壤水分、土壤溫度等指標，實(shí)現數據自動(dòng)采集上傳到服務(wù)平臺中，通過(guò)智能手機或電腦對農業(yè)環(huán)境進(jìn)行遠程監測，給農業(yè)管理提供技術(shù)依據。模塊化設計，可任意配置多個(gè)傳感器。
量程：0～70m/s；分辨率：0.1m/s；準確度：±(0.3+0.03V)m/s；起動(dòng)風(fēng)速：≤0.8m/s
量程：0～360°；分辨率：1°；準確度：±3°起動(dòng)風(fēng)速：≤0.5m/s；
量程：0~4mm/min；分辨率：0.2mm/min；準確度：±4%
量程：10～1100hpa；分辨率：0.1hPa；準確度：±0.3 hPa
量程：0～100%RH（無(wú)水汽凝結）；精度：±3%RH；分辨率：0.1%；
量程：-30～70℃；精度：0.4℃；分辨率：0.1℃；
范圍：0～2000 ppm；分辨率：10ppm;；測量原理：非分光紅外NDIR技術(shù)；
量程：0～300000 LUX；分辨率：1 LUX；精度：±5%FS；波長(cháng)范圍：380nm～730nm；
范圍：0～100 Vol%（即0至飽和）；測量精度：非飽和范圍內±3%；重復性：±1%；測量區域：95%的影響在￠6x8cm的圓柱體內；
范圍：-45～70℃；精度：±0.3℃；分辨率：0.1℃；
測量范圍：鹽分0～15000mg/L，電導率0～20mS；分 辨 率：鹽分1mg/L，電導率0.01mS；準 確 度：鹽分＜5%，電導率＜5%；供電方式：DC 12V、DC 24V、其他。
測量范圍：0-14PH；零電位PH值：7±0.25PH；斜率：≥95%；響應時(shí)間：≤10秒；精度：±0.02PH；輸出：4~20mA ?0-5V ?RS485；
測量范圍：0 - 1000kPa；精度：0 到-100 kPa, ±10 kPa；-100 到-1000 kPa. ±5%
測量范圍：0 - 100kPa；長(cháng)度：15～150厘米；電信號轉換器：4-20 mA。張力計延長(cháng)桿（可選）延長(cháng)桿,長(cháng)度15～60 厘米。
精度：已蒸發(fā)水的±1%；分辨率：0.01英尺；重量：310 g
研究土壤中儲藏的能量和時(shí)間的函數關(guān)系。
信號范圍：-100mv～100mv；測量范圍：-500～500 W/m2；測量精度：±5%；靈敏度：15～60W/(㎡?mV)；響應時(shí)間：≤30s (類(lèi)似于土壤)；工作環(huán)境溫度： -40℃～+50℃；工作環(huán)境濕度：0%～100%RH；供電方式： 無(wú)需供電；輸出方式 ：電壓輸出。
可測量植物葉片表面水份的百分比含量，采用電阻測量原理，它由表面感應格珊和信號變送器組成，使用時(shí)將傳感器安裝被測植物葉片附近，傳感器將模擬植物葉片獲得水份的過(guò)程。供電電壓：12～24V DC；
測量范圍：0～100%；測量時(shí)間：5s；工作溫度：-20～60℃；精度：±5％；輸出信號：4-20mA或0-2V；
支持可用GPRS、3G、4G、有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )、485有線(xiàn)傳輸。
雙電源供電系統：市電、太陽(yáng)能雙電源供電。
匯集了無(wú)線(xiàn)傳感器節點(diǎn)、互聯(lián)網(wǎng)、GPS、GPRS、云計算、云存儲以及現代新興物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為一體，可以實(shí)現對用戶(hù)對農作物生長(cháng)現場(chǎng)環(huán)境或者農業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的全方位監測、管理與控制。
采用液晶漢字大屏幕背光顯示，菜單提示操作，使用人員一看即會(huì )。
? 可檢測土壤、植株、肥料中的速效氮、速效磷、有效鉀、有機質(zhì)含量，酸堿度及含鹽量。
旋轉比色專(zhuān)利測試裝置，可同時(shí)檢測四個(gè)樣品
噴塑鋼板外殼，人性化設計，美觀(guān)堅固
本儀器交、直流兩用，帶有自動(dòng)充電功能，可進(jìn)行野外測試
可檢測土壤、植株、化學(xué)肥料、生物肥料等樣品中的氮、磷、鉀、有機質(zhì)含量??
可測PH值（酸堿度）
可測土壤鹽量（電導率）
穩 定 性：A值（吸光度）三分鐘內飄移小于0.003
重 復 性：A值（吸光度）小于0.005
線(xiàn)性誤差：小于3.0%
靈 敏 度：紅光≥4.5 ×10-5??藍光≥3.17×10-3
波長(cháng)范圍：紅光620±4nm?? 藍光440±4nm
抗 震 性：合格（注：技術(shù)指標均高于國家標準）
測試范圍：1～14???????? 誤差：±0.1
測試范圍：0.01%～1.00%?? ?相對誤差：±5%
交流市電：180V～240V、50赫茲?
直 流 電：18V、5W（本儀器自帶充電電池組，可在斷電情況下使用）
滴灌把水和養分直接輸送到作物的根部，有利于促進(jìn)作物有效根系的蓬勃生長(cháng)，大大提高了作物對水和養分的吸收效率，達到以下目的：節水、節肥、省工、增產(chǎn)、減少蟲(chóng)害、減少環(huán)境污染、充分利用土地、改善作物品質(zhì)。
滴灌是利用小孔徑的管道，通過(guò)專(zhuān)利設計與制造的滴頭，令水直接以水滴的形式均勻滲透到作物質(zhì)根部的一種節水灌溉方式，使作物根系始終處于水和養分都十分充足均勻的良好生長(cháng)環(huán)境。
包括水泵、過(guò)濾器、閥門(mén)、施肥器、水表等。
由不同管徑的PVC管道組成。
包括各種功能的閥門(mén)，如電磁閥、調壓閥等。
包括各種參數的滴灌管、噴頭等。
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隨著(zhù)現代種植技術(shù)的提升，規?；N植已經(jīng)步入了成熟階段，配套種植系統是我國生產(chǎn)技術(shù)落后的一個(gè)重要環(huán)節?，F代農業(yè)中種植中溫室大棚、花卉苗圃、食用菌類(lèi)培養，溫室栽培等運用廣泛，但是由于在密閉的空間中，我們經(jīng)常會(huì )遇到溫室中環(huán)境溫度過(guò)高，濕度不夠，從而導致栽種過(guò)程中植物脫水枯生、長(cháng)緩慢、滋生病蟲(chóng)害等問(wèn)題造成重大損失。在戶(hù)外大面積種植農作物，人工噴藥成本過(guò)高等問(wèn)題也一直存在。
利用高壓泵將水加壓至40公斤以上，經(jīng)過(guò)高壓路至高壓噴嘴霧化，形成飄飛的雨絲，營(yíng)造良好清新的空氣，霧滴快速蒸發(fā)，從而達到增加空氣濕度、降低環(huán)境溫度和除去灰塵等多重功效。
該系統對于溫室作業(yè)除了具有降溫、增濕、除塵等功效外，還具有打藥、除霜、施肥、消毒、清洗等多用途。一舉多得，使用經(jīng)濟系統。
系統造價(jià)低，運行維護成本低，經(jīng)濟實(shí)用，可實(shí)現無(wú)人自動(dòng)控制。與濕簾、風(fēng)機等降溫設備配合、交替使用效果極佳，在炎熱的季節里營(yíng)造一個(gè)空氣清新、舒適、涼爽的溫室，提高溫室作物的產(chǎn)量。
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室外采用自動(dòng)噴灌系統。噴灌是借助水泵和管道系統或利用自然水源的落差，把具有一定壓力的水噴到空中，散成小水滴或形成彌霧降落到植物上和地面上的灌溉方式。
利用機械和動(dòng)力設備，使水通過(guò)噴頭（或噴嘴）射至空中，以雨滴狀態(tài)
降落田間的灌溉方法。噴灌設備由進(jìn)水管、抽水機、輸水管、配水管和噴頭（或噴嘴）等部分組成，可以是固定式的，半固定式的或移動(dòng)式的。具有節省水量、不破壞土壤結構、調節地面氣候且不受地形限制等優(yōu)點(diǎn)..?一個(gè)完整的噴灌系統一般由噴頭、管網(wǎng)、首部和水源組成。
省水：由于噴灌可以控制噴水量和均勻性，避免產(chǎn)生地面徑流和深層滲漏損失，使水的利用率大為提高，一般比漫灌節省水量30%一50%，省水還意味著(zhù)節省動(dòng)力，降低灌水成本。
省工：噴灌便于實(shí)現機械化、自動(dòng)化，可以大量節省勞動(dòng)力。由于取消了田間的輸水溝渠,不僅有利于機械作業(yè)，而且大大減少了田間勞動(dòng)量。噴灌還可以結合施入化肥和農藥，又可以省去不少勞動(dòng)量，據統計，噴灌所需的勞動(dòng)量?jì)H為地面灌溉的五分之一。
提高土地利用率：采用噴灌時(shí)，無(wú)需田間的灌水溝渠和畦埂，比地面灌溉更能充分利用耕地，提高土地利用率，一般可增加耕種面積7%一10%。
增產(chǎn)：噴灌便于嚴格控制土壤水分,使土壤濕度維持在作物生長(cháng)最適宜的范圍。而且在噴灌時(shí)能沖掉植物莖葉上塵土,有利于植物呼吸和光合作用。另外噴灌對土壤不產(chǎn)生沖刷等破壞作用，從而保持土壤的團粒結構，使土壤疏松多孔，通氣性好，因而有利于增產(chǎn)， 特別是蔬菜增產(chǎn)效果更為明顯。
適應性強：噴灌對各種地形適應性強，不需要像地面灌溉那樣整平土地，在坡地和起伏不平的地面均可進(jìn)行噴灌。特別是在土層薄、透水性強的沙質(zhì)土，非常適合采用噴灌。此外，噴灌不僅適應所有大田作物，而且對于各種經(jīng)濟作物、蔬菜、草場(chǎng)都可以獲得很好的經(jīng)濟效果。 噴灌具有好多優(yōu)點(diǎn)，但是也有缺點(diǎn)。主要是投資費用大，就目前條件移動(dòng)式噴灌系統最便宜，畝投資也需要20-50元/畝。另外是受風(fēng)速和氣候的影響大，當風(fēng)速大于5.5米/秒時(shí) (相當于4級風(fēng))，就能吹散雨滴，降低噴灌均勻性,不宜進(jìn)行噴灌。其次，在氣候十分干燥時(shí),蒸發(fā)損失增大，也會(huì )降低效果。
溫室和室外加濕噴藥系統都可以由服務(wù)平臺聯(lián)動(dòng)控制，自動(dòng)打開(kāi)閥門(mén)，實(shí)現遠程無(wú)人自動(dòng)控制。
水肥一體化管理系統集數據管理和遠程控制等功能為一體，面向多種儀器、多個(gè)平臺，能夠準確地監測出被測區域的土壤變化情況，及時(shí)發(fā)現土壤變化事件，實(shí)時(shí)啟動(dòng)水肥一體化滴灌系統，為植物的生長(cháng)提供最合適的供養方式。?平臺有監測管理功能，聯(lián)動(dòng)設置功能，灌溉管理功能，APP同步功能。
檢測管理：數據分析、臨界值設置、記錄查詢(xún)、視頻查看、報警、APP同步等。
聯(lián)動(dòng)設置功能：設置各種情況下需要聯(lián)動(dòng)的設備，手動(dòng)確認聯(lián)動(dòng)、自動(dòng)確認聯(lián)動(dòng)等。
灌溉程序管理，周計劃、啟動(dòng)時(shí)間、間隔時(shí)間、灌溉時(shí)長(cháng)、閥門(mén)名稱(chēng)等
灌溉組信息：灌溉組名稱(chēng)、運行時(shí)間、每周計劃、時(shí)間間隔、每日啟動(dòng)時(shí)間、設定啟動(dòng)閥門(mén)位置名稱(chēng)。
實(shí)時(shí)對不同區域的空氣溫濕度、土壤溫濕度、系統前后端壓力等進(jìn)行實(shí)時(shí)監控和統計并用拋物線(xiàn)標示。對不同區域有視頻監控系統，能通過(guò)觀(guān)看視頻更直觀(guān)的了解現場(chǎng)情況。
記錄各種傳感器24小時(shí)的變化，分析系統運營(yíng)狀態(tài)。
根據不同客戶(hù)需求系統可以根據安裝的各種傳感器進(jìn)行自動(dòng)識別，根據 客戶(hù)指定的參數指標內執行灌溉、施肥動(dòng)作。
系統根據傳感器的不同參數，根據相關(guān)指標進(jìn)行智能化的分析，避免過(guò) 量施肥、灌水、保護作物、保護系統運營(yíng)防止系統損壞。如水泵空載、電源 缺項、閥門(mén)超過(guò)正常時(shí)間、管道漏水等。
利用視頻監測系統可實(shí)時(shí)監測到作物生長(cháng)、監測病蟲(chóng)害等，根據不同型 號的網(wǎng)絡(luò )監控設備可以達到不同的放大效果。
根據輪灌組施肥（施肥信息管理、統計等）
農地配置、肥料配置、用戶(hù)信息配置。
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