智能灌溉控制系统是现代农业技术的重要创新之一,旨在实现对温室大棚内作物灌溉的精准管理,这一系统不仅提高了农作物的产量和质量,降低农业用水量和劳动力成本,促进农业的可持续发展。

温室大棚智能灌溉控制系统
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温室大棚智能灌溉控制系统

温室大棚智能灌溉控制系统,集成物联网、传感器技术、自动化控制以及数据分析等技术,针对设施化温室大棚,利用传感器、智能网关、电磁阀等硬件设备,将喷灌、滴灌等灌溉系统与智慧温室管理云平台连接起来,通过云平台自动执行灌溉作业,提高水资源利用效率,同时保证作物的健康生长。

智能温室示意图
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智能温室示意图

一、系统组成

1.传感器网络:负责收集温室大棚的土壤湿度、空气温湿度、光照强度等环境信息,常用设备有土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照强度传感器等,并将数据上传至智能网关。

2.智能网关:作为系统的管理机构,接收来自传感器网络的数据,根据预设的灌溉策略,自动对接收的环境信息进行判断,是否需要灌溉以及灌溉的量和时间。

3.执行机构:包括电磁阀、水泵、喷灌或滴灌系统等,负责接收执行智能网关的指令,启动水泵和电磁阀,实现精准灌溉。

4.通信模块:通过有线或无线方式(如LoRa、4G、5G、WIFI、以太网等)将数据传输,实现系统各部分之间的数据传输,以及系统与远程监控平台的连接,便于用户远程监控和管理。

5.用户界面:包括触摸屏显示器、手机APP、电脑、平板等终端设备,提供直观的操作界面,方便用户设置灌溉参数、查看实时数据、接收报警信息等。

通讯架构图
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通讯架构图

二、主要功能

1、实时监测

通过各类传感器实时监测大棚内外的环境参数,包括室温、湿度、光照强度、土壤含水量、土壤pH值、EC值(电导率)以及CO2浓度等。24小时不间断采集,同时支持调整采集频率。

手机端界面
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手机端界面

2、智能灌溉

系统基于采集到的环境参数,通过系统逻辑控制功能,根据作物生长阶段和土壤养分状况,设置定时灌溉、循环灌溉、远程灌溉三种灌溉模式,并设置灌溉时间、灌溉量、氮、磷、钾等营养元素的比例和浓度、开关电磁阀等关键参数,比如,当土壤含水量低于作物生长所需的最低阈值时,系统自动触发灌溉程序,打开预设的电磁阀,执行灌溉作业;当土壤含水量达到或超过最高阈值时,系统自动关闭电磁阀,停止灌溉。

逻辑控制界面
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逻辑控制界面

3、自动化灌溉

支持远程控制,用户可以远程设置灌溉策略,并根据温室大棚的实际布局、种植区域分布等,进行分区控制,通过电磁阀、水泵等执行器,让不同作物、分区分别执行不同的灌溉策略,实现定时、定量、定点灌溉。

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自动灌溉

4、水肥一体化管理

支持接入智能水肥机、水肥回收系统、气象环境监测系统等设备,与智能灌溉控制系统共享数据,联动管理,实现精细化的水肥同步供给。

水肥一体化示意图
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水肥一体化示意图

三、系统优势

1.节水高效:通过精准灌溉,避免水资源的浪费,提高灌溉效率,降低水肥成本支出。

2.提升作物品质:根据作物实际需求进行灌溉,有利于作物的健康生长,提高作物的产量和品质。

3.减少病虫害:合理的灌溉管理,减少温室大棚内的湿度波动,降低病虫害的发生概率。

历史曲线图
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历史曲线图

4.智能化管理:用户可以通过远程监控平台实时了解温室大棚内的环境状况,实现智能化管理,提高工作效率。

5.节省人力支出:自动化远程控制,仅需设置好灌溉规则,即可由系统自主控制执行,降低劳动强度,提高种植效率。

6.适应性强:系统可根据不同作物、不同生长阶段以及不同地区的气候条件进行灵活调整,满足多样化的灌溉需求。

定时灌溉
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定时灌溉

温室大棚智能灌溉控制系统,作为现代农业技术的重要组成部分,在提高水资源利用效率、提升作物品质、降低生产成本等方面具有显著优势,促进农业转型升级、推动农业可持续发展。