中國是世界上嚴重缺水的國家之一，人均水資源占有量僅占全球平均值的約四分之一。為了應對這一挑戰，我國采取了開源和節流兩種策略，其中節流被認為是當前階段最重要的措施。由于農業用水占據了全國總用水量的大部分比例，因此發展智能化高效的節水灌溉技術對于緩解水資源緊張狀況至關重要。
方案依據
智能節水灌溉系統的設計和實施遵循了一系列的技術標準和規范，包括但不限于以下文件：
- 《節水灌溉技術規范》SL207-1998
- 《微灌工程技術規范》SL103-1995
- 《土壤墑情監測規范》SL364-2006
- 《建筑電氣工程施工質量驗收規范》GB 50303-2011
- 《自動化儀表工程施工質量驗收規范》GB 50131—2007
- 《電子計算機機房設計規范》GB50174-93
- 《建筑安裝分項工程施工工藝規程》DBJ/T01-26-2003
- 《建筑電氣通用圖集》92DQ1~13
- 《等電位聯結安置》02D501-2
- 《建筑物防雷設施安裝》99D501-1、99（03）D501-1
系統方案
智能節水灌溉系統采用了三級控制架構，分別為控制中心、首部控制層和田間控制層。這種設計使得每個首部控制器及其對應的灌溉區域可以作為一個獨立的智能單元進行管理和操作。這些單元可以通過網絡連接至一個中央控制室，以便統一管理和調度。此外，系統還配備了小型氣象站和土壤墑情監測站，實現了全自動化的精準節水灌溉。該系統不僅能夠實時采集和存儲各種關鍵數據，還能對這些數據進行深入分析，從而為特定地區、特定農作物定制個性化的灌溉和施肥方案，顯著提高農業生產效率和產量。
系統組成
控制中心
控制中心位于灌區管理中心，負責制定灌溉計劃并向首部控制器發送指令。它還可以隨時干預和控制各個首部控制器的操作?？刂浦行牡脑O計應當充分考慮實際管理模式的需求，其核心職責包括制定灌溉計劃、數據分析、系統狀態監測和異常報警等。
首部控制器
首部控制器通過GPRS通信與控制中心相連，并使用zigbee無線或CAN有線技術與田間控制器通信。它可以連接多種傳感器，并且能夠集成小型氣象站和土壤墑情站的數據。首部控制器內置簡單的灌溉管理系統，能夠監測和控制水泵、水池水位、管道壓力、供水流量和電量等參數，并具備多種故障監測和報警功能。
田間控制終端
田間控制器接收來自首部控制器的指令，控制電磁/電動閥的開關。它們還能夠監測壓力、開度、電池充電狀態，并支持有線或無線通信。
控制軟件
智能節水灌溉系統的軟件分為三部分：
- 數據層：負責收集和儲存各種數據，如土壤墑情、氣象條件、植物生長指標和滲透率等。
- 應用層：此層的任務是制定和執行灌溉計劃?；跉v史經驗和實時采集的數據，系統會生成科學合理的灌溉方案，并將其傳輸至首部控制器。
- 界面層：作為用戶交互的窗口，界面層提供了直觀、易于使用的操作環境。用戶可以在界面上查看和分析各種數據，包括灌溉狀態、氣象參數和網絡拓撲圖，并且能夠以圖形形式展示統計數據。
參考資料 >
什么是智能灌溉系統?它如何優化用水效率?.百家號.2024-10-30