基于工业 4G RTU 智慧无线自动灌溉系统解决方 案 传统的灌溉方法,水分利用率只有 40%左右,同时肥料利用率低下,不仅不能高效合 理利用土地、实现作物高产,反而严重浪费资源和能源,引发了农业生态环境的污染。 与一些发达国家相比,我国农业用水的效率还非常低,灌溉用水量占全国总用水量的 6 5%左右,约占世界总用水量的 17%。全国 95%的灌溉土地使用传统的漫灌和沟灌,水的利用 效率仅为 30%-40%(发达国家可达 80%-90%),浪费极为严重。在农田灌水中,我国大部分灌 区的灌溉定额高出作物实际生态需水量的 2-5 倍。 精准灌溉和施肥集成的水肥一体化技术,将使肥料随适量的灌水进入作物根系附近,不 会在 深层流失,既满足了作物生长所需的水肥,提高了水肥利用率,又使地下水免受肥料及 化学药剂的 污染,水肥一体化技术真正做到对作物所需水分与养分进行均匀、适量、准确地 控制和供应。结合 才茂通信的水利遥测终 端、工业 RTU 给出了有效可行的解决方案。 1、系统组成: 采集控制前端:由电磁阀、田间温湿度传感器(可测土壤湿度绝对值) 工业无线 RTU:CM550 RTU(移动、联通、电信网络可选)或者带屏水利遥测终端 RTU(网 络可选) 中心主控系统:服务器、平台软件 2、工作原理: 系统通过分析自动监测系统的前端采集的土壤、气候、植物相关数据,处理数据结果并 作出 灌排决策,由灌溉控制器发射无线控制信号控制电磁阀的开关和持续时间,并实时监测 管道压力及 流量等信息,对农田作物进行精准水肥灌溉。 传统水肥灌溉设备在田间不同区域分别灌溉控制时 ,需要将每个电磁阀以有线方式分别 连接到控制器上,这种布线方式受田间日常耕作影响大,一旦线缆破损则影响整套灌溉系统 工作且 检查维修比较麻烦,大田布线施工及材料成本也较高。最新研发的自动灌溉控制系统 将改变这一传统 方式,实现灌溉控制器和电磁阀之间的无线连接。这一创新能够解决传统灌 溉系统有线控制的弊端,为 农业灌溉提供更加经济、实用和高效的自动灌溉控制系统,给农 业精细化灌溉提供完整解决方案。 3、系统功能: (1) 无线控制:系统的灌溉操作可以实现远程无线控制,无需人员现场操作,降 低人工成本、提高生产效率; (2) 定时灌溉:用户可设置自动灌溉每个灌溉组的启动时间和停止时间。 (3) 定量灌溉:依据温室内土壤监测的两层土壤水分,用户可设置自动定量灌溉 控制。用户可在系统内设置“浅层土壤自动灌溉启动阈值”和“深层土壤自动灌溉停止阈值”。 (4) 定量排水:依据生产需要尤其是稻田生产,当田间有积水或积水量达到阈值 时,可以利用系统进行定量排水; (5) 过程监测:灌溉过程中,系统将持续监测管道水压和管道流量,当水压或流 量出现异常时,系统将自动暂停灌溉并发出警报,系统维护正常后人工继续灌溉进程。 4、系统优势: (1) 技术先进、稳定可靠:物联网自动灌溉系统在控制节点和控制器之间实现了 无线连接,避免了各种电信号对测试结果的干扰,大大提高了监测结果的稳定性和可靠性。 (2) 高度集成:无线节点同时具有监测和控制功能,除了能控制电磁阀开闭灌水 系统, 还能同时连接相关传感器进行实时监测,减少系统应用成本。 (3) 控制点布设简便:连接电磁阀的控制节点,可以根据灌溉需要在低成本下进 行灵活布点; (4) 应用范围广:除了满足农业生产精准灌溉需求外,还能根据实际生产需求或 应对田间涝害进行精准排水,满足不同生产类型的个性化需求。

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