背景概述
       資源日益緊缺已經成為全球性的問題，節(jié)約用水并實現高效用水時人類生存與發(fā)展的需求，也是全球經濟社會的需求。我國作為全球13個貧水國家之一，水資源的不足已經對我國經歷社會發(fā)展構成了嚴重威脅，甚至成為經濟社會發(fā)展的“瓶頸"，大力發(fā)展節(jié)約用水不僅是一種革命措施，也是我國的基本策略之一。農業(yè)用水占據了我國總用水量中的70%，農業(yè)灌溉效率低下和用水浪費的問題普遍存在。
       如何解決缺水與灌溉面積增加之間的矛盾，來緩解水資源緊缺的問題，實現作物高產穩(wěn)產，這就需要在自動灌溉系統(tǒng)中合理地推廣自動化控制，并逐步提高農業(yè)節(jié)水灌溉的水平。在現代工業(yè)的支撐下，現代農業(yè)節(jié)水灌溉技術也在向著智能化方向發(fā)展。
 
痛點分析
   手動灌溉，無法預測、估計作物所需澆灌水量

   農業(yè)灌溉效率低下
   水資源嚴重浪費
   耗費大量的人力物力
 
太陽能灌溉控制器概述
       太陽能灌溉控制器由閥門控制系統(tǒng)、土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)、水泵控制系統(tǒng)、通訊網絡和監(jiān)測服務中心等組成。監(jiān)測服務中心與各監(jiān)測系統(tǒng)通訊由各系統(tǒng)的田間控制器設備通過GPRS/4G網絡實現，各子系統(tǒng)通過閥控、傳感器和田間控制器完成的監(jiān)測和管理控制。
  監(jiān)測中心：
硬件：服務器、計算機、打印機、顯示大屏、交換機等。 
軟件：節(jié)水灌溉系統(tǒng)平臺、數據庫軟件和操作系統(tǒng)軟件。 
  通信網絡：
GPRS/4G/lora
  閥門控制系統(tǒng)：
       閥門監(jiān)控系統(tǒng)由閥控、電磁閥和田間控制器統(tǒng)組成。 
       閥門控制系統(tǒng)是對農田灌溉片區(qū)運行管網實現水流截斷和分輸作用。系統(tǒng)采用全無線漫游組網，田間不需要鋪設線路，通過分區(qū)管理，級聯(lián)通訊，實現數據的遠程傳輸。每一個電磁閥有一個專用名稱，根據輪灌制定的計劃開啟電磁閥，監(jiān)控中心給電磁閥或者輪灌組下達指令，開啟電磁閥灌水，或關閉電磁閥停止灌水。可根據土壤水分含量，聯(lián)動閥門控制器實現自動灌溉，系統(tǒng)中設定土壤水分閾值，當土壤水分低于設定值閾值時，開啟電磁閥灌水，當達到閾值時，關閉電磁閥停止灌水。
       閥門控制器通過線纜與電磁閥相連，閥門控制器通過無線（lora）與田間控制器通訊，開關閥指令由田間控制器通過lora通訊方式，發(fā)送給閥門控制器。
 土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)：
       土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)由閥門控制器、土壤溫濕度傳感器和田間控制器組成。
       土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)主要針對土壤水份進行采集與處理?？刹捎萌珨底志W絡化平臺管理，將前端數字采集到的數據利用無線通信終端,通過GPRS/4G網絡傳回到控制中心及各監(jiān)控中心，實現分布監(jiān)控，集中控制和管理的功能。
       土壤溫濕度傳感器通過485線纜與閥門控制器相連，閥門控制器通過lora與田間控制器通訊，采集的數據由田間控制器通過4G網絡上傳至監(jiān)控中心。
  水泵控制系統(tǒng)：
       水泵控制系統(tǒng)由機井控制器、PLC和水表組成。
水泵控制系統(tǒng)對深井潛水泵的水泵用電量、水泵機組運行狀態(tài)、管道流量等參數進行監(jiān)測，通過GPRS/4G網絡傳回到控制中心及各監(jiān)控中心，實現分布監(jiān)控，集中控制和管理的功能。
       水泵機組的控制有三種控制模式：現地手工控制、遠程手動控制和程序自動控制。水泵控制系統(tǒng)在本地存儲實時監(jiān)測數據。

拓撲圖

 

應用價值
   構建一個完善的節(jié)水自動灌溉系統(tǒng)，實現定量灌溉，定時灌溉，按需灌溉
   節(jié)約水資源和節(jié)省人力物力 
   實現管理員足不出戶，遠程澆灌農作物
   實現根據土壤水分變化自動澆灌農作物
   建設智能管理化監(jiān)控平臺
   建設具備高穩(wěn)定性、可管理性、可擴展性、易維護性的智能節(jié)水自動灌溉系統(tǒng)
 
相關設備

 

智能田間控制器

 
智能閥門控制器

 
智能機井控制器