水肥一体化解决方案

一、系统概述

   上海畅响自动化技术有限公司研发的智能水肥一体化自动施肥系统，是以物联网技术为支撑，结合遥感、地理信息系统、大数据等先进技术，建设“感、传、知、用”四位一体的智能水肥一体化系统。实现水肥资源的合理分配和高效利用。

   系统主要由田间灌溉设施、监控管理中心和水肥一体化智能管控平台三部分组成，实现对灌溉、施肥的在线定时、定量控制，充分提高水肥利用率，实现节水、节肥，改善土壤环境，达到提高作物品质的目的。该系统广泛应用于大田、旱田、温室、果园等种植灌溉作业。

二、系统架构

三、建设目标

1.布设田间灌溉设施

主要布设水肥灌溉、农情采集和阀门控制的自动化、智能化和可视化设备。分别实现对灌溉水肥水泵的远程监控管理、对田间阀门的自动化轮灌管理以及对农田环境（土壤墒情、气象要素和生长环境）的智能化监测。

2.建设监控管理中心

配备网络传输设备，保障田间监测信息、状态信息等正常传输到监控管理中心；部署操作电脑，保证管理平台的安全运行；安装大屏展示系统，确保田间监测信息、状态信息实时、直观展示。监控管理中心可以为远程控制管理提供可靠的硬件环境。

3.搭建水肥一体化智能管控平台

依托田间灌溉设施、监控管理中心硬件设备，搭建一套能够实现灌溉监测、控制、决策的网络化、实时化管理平台。实时掌握田间监测信息、状态信息；对数据进行统计分析，为灌溉施肥提供科学指导。

四、系统介绍

1.田间灌溉设施

田间灌溉设施的布设能够实现无线遥控、远程随时随地监控、轮灌组定时自动轮灌等控制方式，并且实时监控管网和阀门状态，灌溉流量和管网压力，保障运行安全，及时提示报警信息。

1）农情采集

农情采集包括农田气象自动监测、农田墒情自动监测和农田生长环境视频自动监控，利用GPRS/无线网络技术传输到数据中心。

2）水肥灌溉

实时监测管道流量、压力、三相电压、电流、缺相检测等信息，按照园区种植作物生长需求，进行全生长期需求设计，将灌溉与施肥融为一体，借助压力灌溉系统，将可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确地输送到作物轮灌区。把水分和养分定量、定时，按比例直接提供给作物植株。

3）智能阀门

田间阀门通过无线自组网与无线灌溉控制器通讯，无线灌溉控制器内置GPRS无线通讯模块，作为网关设备，与云端服务器通讯；管理者通过软件对田间阀控站进行统一管理。

2.监控管理中心

监控管理中心是利用网络传输设备，通过网络传输实现对田间监测系统的数据互通，并在大屏展示系统中进行实时展示，直观浏览监测状态及作物生长情况。

3.云端智能灌溉管理平台

云端智能灌溉管理平台是整个系统的核心，主要实现对所有自动化设备状态及采集数据的在线监测，提供智能灌溉、实时监测、预警监测、综合分析和运维管理等功能。

根据不同的用户及需求，分为计算机端和移动端软件。计算机端包含监测、预警、分析和灌溉等全部功能；移动端软件主要有设备控制和信息查询功能。

图1 实时监测

五、系统特点

■无线自组网络技术，有效降低网络传输的复杂性

■水肥耦合，适时适量进行水肥灌溉，提高水肥利用率

■移动客户端的应用，实现对田间及作物信息的及时掌握

■平台强大的分析和预警功能，为决策提供可靠的指导建议

■远程数据交互，无需现场操作，实现水肥一体化的智能控制