智能灌溉系統是融合傳感器技術、物聯網通信、自動控制技術的現代農業灌溉方案,其核心目標是精準供水、節水增效、降低人工成本,基本功能可分為數據感知、智能決策、自動控制、遠程管理、數據管理五大類,具體如下:
1.數據感知
這是智能灌溉的“眼睛”,通過各類傳感器實時采集灌溉相關數據,為決策提供依據:
- 土壤墑情監測:通過土壤濕度傳感器,精準檢測不同深度土壤的含水量,判斷作物是否缺水。
- 氣象環境監測:集成空氣溫濕度、降雨量、光照強度、風速風向等傳感器,結合天氣情況調整灌溉策略(如下雨時自動停止灌溉)。
- 作物與水肥監測:部分系統配備作物生長傳感器、土壤養分傳感器,監測作物生長狀態和土壤肥力,為水肥一體化灌溉提供數據支撐。
- 設備狀態監測:實時監測水泵、電磁閥、管道壓力等設備運行參數,及時發現設備故障(如管道漏水、水泵過載)。
2.智能決策
這是智能灌溉的“大腦”,基于感知數據和預設模型,自動生成最優灌溉方案:
- 閾值觸發灌溉:用戶可預設土壤濕度、作物生長期的灌溉閾值,當傳感器數據低于/高于閾值時,系統自動啟動/停止灌溉。
- 氣象聯動決策:結合天氣預報數據,動態調整灌溉計劃。例如預報未來有降雨,系統自動減少灌溉量或推遲灌溉時間。
- 作物定制化灌溉:支持根據不同作物(如小麥、蔬菜、果樹)的需水規律,設置差異化灌溉參數(灌溉時長、間隔、水量)。
- 水肥一體化決策:根據土壤養分數據和作物需肥需求,同步計算灌溉水量和肥料配比,實現“水肥同施”。
3.自動控制
這是智能灌溉的“手腳”,根據決策指令自動執行灌溉操作,無需人工干預:
- 灌溉設備啟停:自動控制水泵、電磁閥的開關,實現灌溉的自動化啟停,支持分區灌溉(如按地塊、作物類型分區域輪流灌溉)。
- 灌溉方式調節:適配滴灌、噴灌、微灌等多種灌溉模式,可自動切換灌溉方式,或調整灌溉強度(如噴灌的噴頭轉速、滴灌的出水流量)。
- 故障自動處理:當監測到設備故障(如電磁閥異常、管道壓力過低)時,系統自動停止相關設備運行,并觸發報警,避免故障擴大。
- 應急灌溉控制:支持手動強制啟動/停止灌溉,應對突發情況(如傳感器臨時故障時的人工干預)。
4.遠程管理
依托物聯網技術實現異地管控,提升灌溉管理的靈活性:
- 遠程監控:通過手機APP、電腦網頁端,實時查看田間傳感器數據、設備運行狀態、灌溉進度。
- 遠程操控:在異地即可發送指令,調整灌溉參數、啟停灌溉設備、修改灌溉計劃。
- 移動端告警:設備故障、灌溉異常時,系統通過短信、APP推送等方式,向用戶發送告警信息,確保及時處理問題。
5.數據管理
實現灌溉數據的存儲、分析與追溯,為農業生產優化提供依據:
- 數據存儲與查詢:自動記錄灌溉時間、灌溉量、土壤墑情變化、設備運行日志等數據,支持按時間、地塊、作物類型查詢歷史數據。
- 數據分析與報表:生成灌溉統計報表(如月度灌溉用水量、地塊灌溉頻次),分析灌溉效率和節水效果,為后續灌溉方案優化提供參考。
- 數據共享與追溯:部分系統支持數據上傳至農業云平臺,實現與其他農業系統(如智慧農業平臺、農資管理系統)的數據對接,便于農業生產全流程追溯。
此外,部分高端智能灌溉系統還具備能耗管理(優化水泵運行功率,降低能耗)、光伏聯動(結合太陽能供電系統,實現清潔能源灌溉)等擴展功能。