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一、系統(tǒng)簡介：

    自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)采取因地制宜的原則依據不同地區(qū)、不同作物的不同需求，選擇不同的灌溉設施，并利用計算機、無線數據通訊、采集控制器、傳感器等先進技術對農田灌溉進行監(jiān)控管理，保證適時適量地滿足作物生長所需要的水分從而達到節(jié)水灌溉及節(jié)水灌溉自動化的目的。系統(tǒng)架構方案給出了一個節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)的基本框架，它主要由中心主控系統(tǒng)、采集控制模塊、無線通訊模塊、土壤水分傳感器、氣象觀測站、電磁閥等設備組成，系統(tǒng)可分為傳感器與電磁閥、采集控制、數據傳輸及控制中心四部分。

二、自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)構造：

    1、 傳感器與電磁閥：是數據的采集者與系統(tǒng)自動化功能的執(zhí)行者。傳感器是能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉換成可用輸出信號的器件或裝置。本系統(tǒng)中主要包括測量土壤水分的土壤水分傳感器，測量土壤養(yǎng)分的養(yǎng)分儀，測量氣象要素的雨量傳感器，空氣溫濕度傳感器、風速傳感器、風向傳感器等；電磁閥是本系統(tǒng)中自動化的執(zhí)行設備，可與水泵、養(yǎng)分補充設備等相連。

    2、采集控制設備：是指掌控數據采集設備和執(zhí)行設備工作的數據采集控制模塊，主要作用是通過作物決策灌溉軟件的設置，掌控數據采集設備的運行狀態(tài)；根據作物決策灌溉軟件發(fā)出的指令，掌控執(zhí)行電磁閥的開啟/關閉。

    3、數據傳輸：本系統(tǒng)中采用的為無線傳輸模塊。無線傳輸模塊能夠通過GPRS無線網絡將與之相連的用戶設備的數據傳輸到Internet中一臺主機上，可實現數據遠程的透明傳輸。

    4、控制中心主要由計算機和作物決策灌溉決策軟件組成，作物決策灌溉軟件是數據接收者及指令發(fā)出者，是整個系統(tǒng)的靈魂，主要由以下功能：系統(tǒng)配置、功能設置：設置數據采集時間段、采集間隔、控制系統(tǒng)執(zhí)行條件等參數；數據存儲顯示、打印等操作：將采集到的數據實時顯示，可用圖表表達并能執(zhí)行打印等操作；發(fā)送指令：將指令通過無線傳輸模塊發(fā)送給數據采集控制模塊，控制電磁閥的開啟或關閉；自動灌水功能：根據不同的地區(qū)、不同的作物在不同生長階段對水分需求的不同，設置相應的參數，當值低于或超出一定的范圍時，自動開啟灌水功能。自動補充養(yǎng)分功能：在無土栽培中，根據不同的作物在不同生長階段對養(yǎng)分需求的不同，設置相應的參數，當值低于或超出一定的范圍時，自動補充相應的養(yǎng)分。自動報警：可設置設備的正常運行參數、農田氣象因子范圍，實現設備故障或氣象因子劇烈變化的報警功能。結論節(jié)水灌溉自動化系統(tǒng)將傳統(tǒng)的充分灌溉向非充分灌溉發(fā)展，對灌區(qū)用水進行檢測預報，實現動態(tài)管理。該系統(tǒng)采用傳感器采集土壤墑情信息、氣象信息和作物的生長狀況，通過無線網絡對農田灌溉用水量實時遠程監(jiān)控，按照作物的需求實施灌水、補給養(yǎng)分的操作。

三、自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)優(yōu)點：

    1、可以根據系統(tǒng)建設區(qū)域的具體情況選擇不同的灌溉方式，最大限度的提高了灌溉用水的利用率；

    2、采用了無線網絡技術，真正實現了農田灌溉的遠程監(jiān)控，減小了勞動強度；

    3、作物灌溉決策軟件中可引入專家決策系統(tǒng)，對不同地區(qū)的不同作物在不同生長階段的需水信息做定量評估；

4、在灌溉設備中加入了流量計，對灌水的用量做到精確控制。該系統(tǒng)滿足了高效農業(yè)、精準農業(yè)中對提高灌溉用水利用率的需求，達到了節(jié)水灌溉的目的并實現了灌溉過程的自動化，具有極大的推廣和應用價值。

四、現實意義：

自動節(jié)水灌溉系統(tǒng)將傳統(tǒng)的充分灌溉向非充分灌溉發(fā)展，對灌區(qū)用水進行監(jiān)測預報，實現動態(tài)管理。采用傳感器來監(jiān)測土壤的墑情和農作物的生長，可實現科學灌溉、節(jié)水灌溉，同時系統(tǒng)自動化精準操作，不僅減少了人工成本的投入，同時可避免人工管理上的誤差。