物聯(lián)網(wǎng)農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉方案

一、行業(yè)背景

當(dāng)物聯(lián)網(wǎng)對農(nóng)業(yè)應(yīng)用還沒有產(chǎn)生任何影響時，我國灌溉作業(yè)大多還處于傳統(tǒng)灌溉模式，采用大水漫灌，灌溉效率低下且用水浪費(fèi)嚴(yán)重；人員需到現(xiàn)場查看灌溉情況，人力投入大、耗時長。整個灌溉過程沒有科學(xué)數(shù)據(jù)支撐導(dǎo)致灌溉用水、施肥隨意，水肥利用率低、資源浪費(fèi)，長久的隨意更滋生了土壤結(jié)構(gòu)破壞、環(huán)境污染等農(nóng)業(yè)種植問題。

此外，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基本處于在相對偏遠(yuǎn)地區(qū)且作物栽種面積大，人工監(jiān)測困難。隨著無線信號覆蓋范圍擴(kuò)大以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用也時常見到。例如通過物聯(lián)網(wǎng)方式使農(nóng)田灌溉采用無線通信技術(shù)進(jìn)行控制灌溉成為新的灌溉方式，同時得到了國家的大力支持。

農(nóng)業(yè)農(nóng)村部《關(guān)于下達(dá)2019年農(nóng)田建設(shè)任務(wù)的通知》指出以習(xí)近平新時代中國特色社會主義思想為指導(dǎo)，全面貫徹中央農(nóng)村工作會議和國務(wù)院冬春農(nóng)田水利基本建設(shè)電視電話會議部署，按照保障國家糧食安全的總體要求，完善高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)規(guī)劃體系和相關(guān)政策，加強(qiáng)資金整合，建立多元籌資機(jī)制，加大資金投入力度，加快推進(jìn)高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田建設(shè)，同步發(fā)展高效節(jié)水灌溉，發(fā)揮重大項(xiàng)目示范引領(lǐng)作用，實(shí)施區(qū)域化整體建設(shè)，建立定期調(diào)度制度，加強(qiáng)項(xiàng)目管理，強(qiáng)化監(jiān)督評價,實(shí)現(xiàn)獎優(yōu)罰劣，確保2019年新增高標(biāo)準(zhǔn)農(nóng)田8000萬畝以上，同步發(fā)展高效節(jié)水灌溉面積2000萬畝，為保障國家糧食安全打下堅實(shí)基礎(chǔ)。

二、解決方案

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)采取因地制宜的原則，依據(jù)不同地區(qū)、不同作物的不同需求，選擇不同的灌溉設(shè)施，并利用傳感器技術(shù)、4g技術(shù)、lora無線通訊技術(shù)、大數(shù)據(jù)處理技術(shù)對農(nóng)田灌溉進(jìn)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(dá)到節(jié)水灌溉的目的。

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)主要由土壤水分傳感器、氣象監(jiān)測站、閥泵控制、視頻、采集控制終端、無線通訊模塊、光伏電源系統(tǒng)以及有人云農(nóng)業(yè)管理監(jiān)控平臺等組成。系統(tǒng)整合區(qū)域內(nèi)水文水情、氣象作物、工情等信息，實(shí)現(xiàn)了信息的采集、統(tǒng)計、分析、控制、調(diào)度等功能。為灌區(qū)管理部門提供科學(xué)決策依據(jù)，提升灌區(qū)的管理效能，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉自動化。

三、方案優(yōu)勢

1、就地取能，持久運(yùn)行

系統(tǒng)的供電系統(tǒng)采用太陽能+鋰電池組合方式提供持久、穩(wěn)定的電源輸出。此外，整個系統(tǒng)采用低功耗設(shè)計，可確保在多日無光照情況下運(yùn)行。

2、靈活組網(wǎng)，施工便捷

根據(jù)現(xiàn)場情況，監(jiān)測設(shè)備、控制設(shè)備與采集控制終端可采用有線組網(wǎng)或者Lora組網(wǎng)，采集控制終端與無線通訊模塊之間采用有線連接，無線通訊模塊通過4G將數(shù)據(jù)上傳有人云農(nóng)業(yè)管理監(jiān)控平臺。無線通訊模塊具有抗干擾、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn)，采用Lora組網(wǎng)方案能夠覆蓋直徑10KM的范圍，可減少田間布線困難等問題。

3、智能化平臺

有人云農(nóng)業(yè)管理監(jiān)控平臺將監(jiān)測結(jié)果以直觀的方式呈現(xiàn)出來，用戶能夠?qū)崟r了解水位、流量、雨量等信息，對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和分析，生成數(shù)據(jù)報表；能夠完成對歷史數(shù)據(jù)的查詢、統(tǒng)計與分析。通過平臺也可以實(shí)現(xiàn)定量灌溉、定時灌溉、按需灌溉。

4、移動化監(jiān)視

通過手機(jī)APP可以實(shí)現(xiàn)對各個監(jiān)測點(diǎn)的位置信息、監(jiān)測數(shù)值進(jìn)行查看的同時，也可以調(diào)取現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)控圖像。

四、行業(yè)應(yīng)用

農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)具備監(jiān)測和控制功能，同時集合氣象與水情監(jiān)測于一體，為灌溉作業(yè)提供數(shù)據(jù)支持，科學(xué)指導(dǎo)灌溉作業(yè)的合理性。系統(tǒng)具有自動灌溉、自動輪灌、按需灌溉、智能決策等多項(xiàng)功能，不僅可滿足農(nóng)業(yè)大田灌溉，也可用于城市綠化、園區(qū)綠化等不同場景的灌溉需求，真正意義上實(shí)現(xiàn)智能化、精準(zhǔn)化、節(jié)約化、高效化的農(nóng)田灌溉。lw