智慧浇灌管理系统方案建设

1、　　智慧浇灌管理系统方案建设

　　智慧浇灌管理系统采用太阳能+锂电池持续稳定供电，超低功耗运行，大大降低了系统耗电量，采用全无线连接，FHSS处理，避免信号干扰，稳定性强，有效覆盖范围10KM，能有效减少田间布线困难等问题;无线控制节点同时具备监测和控制功能，同时集合多路土壤墒情数据采集器于一体，与智能气象站共同实现田间环境数据的实时采集，为灌溉作业提供数据支持，科学指导灌溉作业的合理性;系统具有自动灌溉、自动轮灌、按需灌溉、智能决策等多项功能，可满足农业大田、城市绿化带、园区绿化等不同场景的灌溉需求，真正意义上实现了智能化、精准化、节约化、高效化等现代农田灌溉需求，较传统灌溉平均节水节肥40%以上，增效25%以上。

2、　　智慧浇灌管理系统控制方法

　　智慧农业—自动灌溉系统由农业环境感知设备，一体化管理平台，以及配套的通信设备，电脑PC端构成手机APP端等软硬件还在搭建中、构成。整套系统实现了自动感知，自动上传，自动分析，自动管理等功能，是力必拓科技基于物联网技术与智慧农业管理的完美结合。

　　1、手机APP控制——用户可以通过手机APP接收所需信息推送，查看实时数据、历史数据，并能实现远程灌溉管理操作。平台处于搭建中、

　　2、PC端控制——用户可以通过电脑、平板等终端登录云端实时查看农场情况，并根据数据控制水肥等设施的开启和关闭，施肥灌溉过程中用户可以通过视频实时了解灌溉现场。

　　3、其他配套系统——拥有一套精心设计的水路结构—智能管道压力监测控制系统，包括有各种防腐防酸型PVC管道系统、阀门控制系统、过滤系统、流量计、流量调节计、压力表等等，这些配件在牢固的施肥机钢体结构上组成了施肥水路系统。

3、　　智慧灌溉管理系统组成架构

　　智慧灌溉系统将传感器采集到的土壤温度、土壤水分、土壤PH值、空气湿度、光强等实时环境数据，通过四信无线LoRa终端、LoRa智能网关组网的无线网络传输到智慧云平台，实现数据采集、分析、电磁阀、泵的远程控制，然后再结合专家决策系统的支撑，实现自动或手动灌溉。

　　1、终端：主要包含传感器和四信LoRa通信终端 F8L10T两部分，各类传感器(如空气温湿度传感器、土壤PH传感器等)定时采集的数据通过LoRa无线通信终端传送到网关。同时终端具备5路控制I/O，可以通过远程控制开关量来驱动电磁阀。

　　2、网关：四信LoRa网关 F8926-L将汇集LoRa终端的信息通过WIFI/以太网/4G网络或者串口等介质转发到云服务器中;

　　3、云服务器：自动记录网关发回的传感器采集数据，并把相应的信息发送给应用服务器;

　　4、应用服务器(Web、APP等)：显示、查询传感器传回的采集信息，通过科学分析后根据条件要求下发控制指令，因而起到远程智能灌溉的目的。

4、　　智慧浇灌管理系统工作原理

　　智慧灌溉系统工作时，湿度传感器采集土壤里的干湿度信号，检测到的湿度信号通过A/D模块转换，将标准的电流模拟信号转换为湿度数字信号，输入到可编程控制器。可编程控制器内预先设定50%-60%RH为标准湿度值，实际测得的湿度信号与50%-60%RH比较，可以分为：在这个范围内，超出这个范围，小于这个范围三种情况。

　　可编程控制器将控制信号传给变频器，变频器根据湿度值，相应的调节电动机的转速，电动机带动水泵从水源抽水，需要灌溉时，电磁阀就自动开启，通过主管道和支管道为喷头输水，喷头以各自的旋转角度自动旋转。灌溉结束时电磁阀自动关闭。为了避免离水源远的喷头不能被供给足够的压力，在电磁阀的一侧安装一块压力表，保证个喷头的水压满足设定的喷灌射程，避免发生因为水压不足，喷头射程减少的现象。整个系统协调工作，实现对草坪灌溉的智能控制。

　　综上所述，要实现智能灌溉，系统需要有可编程控制器、传感器、A/D模块、变频器、电动机、水泵、电磁阀、管网和喷头等设备。

　　①可编程控制器：负责发出和接收各种运行程序指令，是整个控制系统的中枢部分。

　　②传感器：由于本次设计时间比较仓促，忽略了温度对灌溉的影响，因此没有使用温度传感器，只使用了土壤湿度传感器。通过传感器采集土壤里的湿度信号，判断是否需要灌溉。

　　③A/D模块：因为可编程控制器不能接收模拟信号，所以需将传感器的电压或电流信号转换成数字信号。

　　④变频器：通过改变电动机的转速调节喷灌流量，达到节水的目的。

　　⑤电动机、水泵：由电动机带动水泵从水源抽水，为喷灌系统提供一定的压力。

　　⑥电磁阀：控制喷头的喷灌与否。

　　⑦喷头：实现均匀喷洒，便于充分吸收。

　　⑧管网：灌溉系统输送水的管路。