物联网灌溉技术方案

1. 技术简介 通过该项目建设，建立一套集高度自动化控制技术、传感器技术、通讯技术、计算机技术为一体的农业园区智能化标准型微灌系统， 实时采集灌溉点的土壤湿度、 温度、 CO2 浓度 和光照强度， 通过对现场控制柜中 “远程 /现场 ”切换开关的掌控； 建成云服务平台， 实现灌区 电磁阀就地手动、远程计算机自动开闭的功能；实现智能化灌溉，提高灌溉管理水平，节约 人力资源，同时最大限度的节约灌溉用水，提高水资源的利用率。2. 技术内容为了保证本控制系统安全、可靠的运行，进一步提高控制及管理的水平，该智能化标准 型微灌系统应具有如下功能：（1）分区轮灌，不同区域错峰灌溉，避免造成主管网供水压力不足，影响微喷灌效果。（2）滴灌时间可设置，当滴灌时间设置过大，土壤湿度已达上限二滴灌仍未结束，此 时应发出土壤湿度超上限报警，同时自动关闭电磁阀，以达到土壤过湿自动保护作用。（3）对于大棚土壤湿度、温度、 CO2 浓度和光照强度等进行实时记录，达到设定报警 值时显示报警信息，以方便操控人员进行正确的判断处理。（4）数据中心，在云平台上建设数据存储分析系统，采用直观形象的形势发布及时和 历史数据， 方便用户对灌溉时间、 当地气温、 当时湿度及当时光照度等适时了解并做出决策， 为优质合理灌溉提供数据分析依据。（5）报表功能，能够方便用户进行各种数据的分析及统计。（6）设置多等级用户，普通用户仅能查看上传来的数据，操作员可以进行滴管时间的 设定、片区电磁阀开启与关闭等，保证控制系统的安全。3. 技术要点本示范项目技术要点主要包括三个方面：（1）通过采集设施大棚土壤湿度、温度、CQ浓度和光照强度数据，实现对设施大棚智能化灌溉。（ 2）基于智能手机功能，实现远程操控设施大棚灌溉系统的水泵、施肥罐、电磁阀等设备。4. 实施技术路线本项目是一个集成的物联网智能系统，采用 “分层设计、模块构建 ”的设计思路，划分不 同功能模块的逻辑架构，描述系统主要接口，以保证系统结构的合理性、可扩展性。平台应用架构分为 4个层次，依次是感知控制层、网络传输层、数据处理层和服务应用 层，下面就各层进行详细说明。（1）数据采集层感知控制层主要实现物理信息的采集、终端设备的控制。信息采集通过各类传感器、采集节点实现；设备控制通过控制节点实现。（2）网络传输层网络传输层将采集的物理信息传输到服务平台软件，并将服务平台软件的控制命令传输到终端设备。传感器与采集节点之间通过RS-485接口连接，采集节点、控制节点与网关之间通过ZigBee网络连接，网关通过 Wi-Fi接入局域网和因特网。（3）数据处理层数据处理层为网络传输的数据提供接收、存储、统计、搜索、呈现功能。主要功能在云 端实现，通过云服务器实现远程控制管理。（4）服务应用层系统通过服务应用层向用户提供各项服务功能，包括：设备控制、环境感知、物联网设备管理和系统管理。