水(shui)(shui)(shui)資源日(ri)益緊(jin)缺(que)已(yi)經全(quan)球性的(de)問題，節(jie)(jie)(jie)約(yue)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)并實現高效用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)是人類(lei)生(sheng)存與發(fa)(fa)展(zhan)的(de)需(xu)求，也是全(quan)球經濟(ji)社(she)會(hui)的(de)需(xu)求。我國作為(wei)全(quan)球13個貧水(shui)(shui)(shui)國家之(zhi)一，水(shui)(shui)(shui)資源的(de)不足(zu)已(yi)經對我國經歷社(she)會(hui)發(fa)(fa)展(zhan)構成了(le)嚴重威脅，甚至成為(wei)經濟(ji)社(she)會(hui)發(fa)(fa)展(zhan)的(de)“瓶頸”，大(da)(da)力(li)發(fa)(fa)展(zhan)節(jie)(jie)(jie)約(yue)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)不僅是一種革命措施，也是我國的(de)基本策(ce)略(lve)之(zhi)一。農(nong)(nong)業(ye)(ye)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)占據了(le)我國總用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)量(liang)的(de)70%，農(nong)(nong)業(ye)(ye)灌溉效率低(di)下和用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)浪(lang)費(fei)的(de)問題普遍(bian)存在。目前全(quan)國灌溉水(shui)(shui)(shui)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)率約(yue)為(wei)43%，單方(fang)水(shui)(shui)(shui)糧食生(sheng)產(chan)率只有10公(gong)斤(jin)左右，大(da)(da)大(da)(da)低(di)于發(fa)(fa)達(da)國家灌溉水(shui)(shui)(shui)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)率70%~80%、單方(fang)水(shui)(shui)(shui)糧食生(sheng)產(chan)率2.0公(gong)斤(jin)以上的(de)水(shui)(shui)(shui)平，因此發(fa)(fa)展(zhan)節(jie)(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)農(nong)(nong)業(ye)(ye)、提(ti)高農(nong)(nong)業(ye)(ye)用(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)利(li)用(yong)(yong)(yong)(yong)效率是我國節(jie)(jie)(jie)水(shui)(shui)(shui)戰(zhan)略(lve)中(zhong)的(de)重要(yao)環節(jie)(jie)(jie)。

農(nong)業自動化灌(guan)溉系(xi)統由(you)自動控制技(ji)術(shu)和(he)專家系(xi)統技(ji)術(shu)，傳(chuan)感器技(ji)術(shu)、通(tong)訊技(ji)術(shu)、計(ji)算(suan)機技(ji)術(shu)等于一體的(de)灌(guan)溉管理系(xi)統。該系(xi)統主(zhu)要面向農(nong)田、園林、設施農(nong)業等領域的(de)日常灌(guan)溉控制和(he)管理而設計(ji)，并通(tong)過現代化的(de)科學技(ji)術(shu)手段，達到降(jiang)低(di)人力成(cheng)本，提高自動化生產(chan)效率，節約(yue)水資源的(de)目的(de)。該系(xi)統具(ju)有(you)實(shi)用性(xing)和(he)良好(hao)的(de)展示性(xing)，系(xi)統硬(ying)件具(ju)備良好(hao)的(de)穩定性(xing)，以及防水、防潮、抗高溫的(de)能力。

節(jie)水灌(guan)溉自(zi)動(dong)化(hua)系統采(cai)取因地(di)制宜的(de)(de)原(yuan)則(ze)依據(ju)不同(tong)地(di)區(qu)、不同(tong)作物(wu)的(de)(de)不同(tong)需(xu)(xu)求，選(xuan)擇(ze)不同(tong)的(de)(de)灌(guan)溉設(she)施，并(bing)利用計算機、無線數(shu)據(ju)通訊、采(cai)集控(kong)制器(qi)、傳感器(qi)等先進技術對農田灌(guan)溉進行監(jian)控(kong)管理，保(bao)證(zheng)適時地(di)滿足作物(wu)生長所需(xu)(xu)要的(de)(de)水分從(cong)而達到節(jie)水灌(guan)溉及節(jie)水灌(guan)溉自(zi)動(dong)化(hua)的(de)(de)目的(de)(de)。

系(xi)統(tong)架構(gou)本方案給(gei)出(chu)了一(yi)(yi)個節水灌溉(gai)自動化系(xi)統(tong)的(de)基本框架，它主(zhu)要由中心主(zhu)控系(xi)統(tong)、采集控制模塊(kuai)、無線通訊模塊(kuai)、土壤水分傳感器(qi)、氣象(xiang)觀測站、電磁(ci)閥等設備組成，現對(dui)各個部分作進一(yi)(yi)步的(de)描(miao)述∶

1、傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)與電磁閥：是(shi)數據的(de)采(cai)集者與系統(tong)(tong)自動化功能的(de)執(zhi)行者。傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)是(shi)能感(gan)(gan)(gan)受規定(ding)的(de)被測量(liang)并(bing)按(an)照(zhao)一定(ding)的(de)規律轉換成(cheng)可(ke)用輸出信號的(de)器(qi)件或裝(zhuang)置。本系統(tong)(tong)中(zhong)主要(yao)包括(kuo)測量(liang)土壤水(shui)分(fen)的(de)土壤水(shui)分(fen)傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)，測量(liang)養(yang)分(fen)的(de)養(yang)分(fen)儀，測量(liang)氣(qi)象要(yao)素的(de)雨量(liang)傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)，空氣(qi)溫濕度傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)、風(feng)速傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)、風(feng)向傳感(gan)(gan)(gan)器(qi)等；電磁閥是(shi)本系統(tong)(tong)中(zhong)自動化的(de)執(zhi)行設備，可(ke)與水(shui)泵(beng)、養(yang)分(fen)補充設備等相連。

2、采(cai)(cai)(cai)集控制設(she)(she)備∶是指掌(zhang)控數(shu)據(ju)采(cai)(cai)(cai)集設(she)(she)備和執行(xing)設(she)(she)備工作(zuo)的數(shu)據(ju)采(cai)(cai)(cai)集控制模塊，主要作(zuo)用(yong)為∶通過(guo)作(zuo)物決策灌溉軟(ruan)件的設(she)(she)置，掌(zhang)控數(shu)據(ju)采(cai)(cai)(cai)集設(she)(she)備的運行(xing)狀態；根據(ju)作(zuo)物決策灌溉軟(ruan)件發出的指令，掌(zhang)控執行(xing)電磁(ci)閥的開啟(qi)/開關。

3、數(shu)據傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)∶本系統中(zhong)采用的為無線(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)模(mo)塊。無線(xian)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)模(mo)塊能夠通過GPRS無線(xian)網絡將與(yu)之相連(lian)的用戶設備的數(shu)據傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)到(dao)Internet中(zhong)一臺主(zhu)機上，可實現數(shu)據遠程(cheng)的透明(ming)傳(chuan)(chuan)(chuan)輸(shu)。

4、控(kong)制中心主要由計算(suan)機和(he)作(zuo)(zuo)物(wu)決(jue)(jue)策灌(guan)溉決(jue)(jue)策軟件(jian)(jian)(jian)組(zu)成，作(zuo)(zuo)物(wu)決(jue)(jue)策灌(guan)溉軟件(jian)(jian)(jian)是數(shu)(shu)據(ju)接收者及指令(ling)發出者，是整個系(xi)(xi)統(tong)的(de)(de)靈魂。主要有以(yi)下功(gong)(gong)能∶系(xi)(xi)統(tong)配置、功(gong)(gong)能設(she)(she)置；設(she)(she)置數(shu)(shu)據(ju)采(cai)(cai)集(ji)時間(jian)段、采(cai)(cai)集(ji)間(jian)隔、控(kong)制系(xi)(xi)統(tong)執行(xing)條件(jian)(jian)(jian)等(deng)參數(shu)(shu)；數(shu)(shu)據(ju)存儲顯示(shi)、打印等(deng)操(cao)作(zuo)(zuo)；將(jiang)采(cai)(cai)集(ji)到(dao)的(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)實時顯示(shi)，可用圖表表達并能執行(xing)打印等(deng)操(cao)作(zuo)(zuo)；發送(song)指令(ling)∶將(jiang)指令(ling)通(tong)過無(wu)(wu)線傳輸模(mo)塊(kuai)發送(song)給(gei)數(shu)(shu)據(ju)采(cai)(cai)集(ji)控(kong)制模(mo)塊(kuai)，控(kong)制電磁閥的(de)(de)開(kai)啟(qi)或關閉：自動(dong)(dong)灌(guan)水(shui)(shui)功(gong)(gong)能∶根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)地(di)區、不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)作(zuo)(zuo)物(wu)在不(bu)同(tong)(tong)生長階段對(dui)水(shui)(shui)分需求的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)，設(she)(she)置相(xiang)應(ying)的(de)(de)參數(shu)(shu)，當(dang)值低于或超出一(yi)定(ding)的(de)(de)范圍時，自動(dong)(dong)開(kai)啟(qi)灌(guan)水(shui)(shui)功(gong)(gong)能。自動(dong)(dong)補(bu)充(chong)養分功(gong)(gong)能∶在無(wu)(wu)土栽培中，根(gen)據(ju)不(bu)同(tong)(tong)的(de)(de)作(zuo)(zuo)物(wu)在不(bu)同(tong)(tong)生長階段對(dui)養分需求的(de)(de)不(bu)同(tong)(tong)，設(she)(she)置相(xiang)應(ying)的(de)(de)參數(shu)(shu)，當(dang)值低于或超出一(yi)定(ding)的(de)(de)范圍時，自動(dong)(dong)補(bu)充(chong)相(xiang)應(ying)的(de)(de)養分。

自動報(bao)(bao)警∶可設置設備(bei)的(de)(de)(de)正常運行(xing)(xing)參(can)數(shu)、農(nong)田氣象(xiang)因子(zi)范圍(wei)，實(shi)現設備(bei)故障或氣象(xiang)因子(zi)劇(ju)烈變(bian)化的(de)(de)(de)報(bao)(bao)警功能。結論節水(shui)灌溉(gai)(gai)自動化系(xi)統(tong)(tong)將傳(chuan)統(tong)(tong)的(de)(de)(de)充分(fen)灌溉(gai)(gai)向非充分(fen)灌溉(gai)(gai)發展，對灌區用(yong)水(shui)進行(xing)(xing)監測預(yu)報(bao)(bao)，實(shi)現動態管理。該系(xi)統(tong)(tong)采用(yong)傳(chuan)感(gan)器采集(ji)土壤墑(di)情信息、氣象(xiang)信息和作物的(de)(de)(de)生(sheng)長狀況，通過無(wu)線網絡對農(nong)田灌溉(gai)(gai)用(yong)水(shui)量實(shi)時遠程監控，按照作物的(de)(de)(de)需求實(shi)施(shi)灌水(shui)、補給養(yang)分(fen)的(de)(de)(de)操作。

農業自動(dong)化灌溉系統功能

數據采集功能

可自(zi)動采集，處理(li)溫度(du)、濕度(du)、風速、雨量、光照(zhao)等環境(jing)參數。

灌溉控制功能

（1）具有自動灌溉(gai)、定時灌溉(gai)、周期灌溉(gai)、手動灌溉(gai)等多(duo)種模式，用戶(hu)可根據需要靈活選用灌溉(gai)模式。

（2）可實現中控室控制，手機(ji)短信、現場(chang)遙控及現場(chang)手動等多(duo)種(zhong)方(fang)式控制。

參數設置功能

（1）系統可以對(dui)現場(chang)的溫、濕(shi)度(du)限值(zhi)進行(xing)設(she)置(zhi)和修改。

（2）系統可(ke)通過控(kong)制器或后臺監控(kong)系統完成灌溉起(qi)始時(shi)間(jian)、停止時(shi)間(jian)、噴灌時(shi)間(jian)等參數(shu)設置。

顯示功能

（1）控制器上配(pei)有液晶(jing)屏，以中文菜(cai)單(dan)方式顯示(shi)，現場采集數據(ju)顯示(shi)在(zai)液晶(jing)屏上。

（2）后(hou)臺監控系統可配大屏幕(mu)顯(xian)(xian)示器，圖(tu)形(xing)、表格等多(duo)種(zhong)形(xing)式動(dong)態(tai)顯(xian)(xian)示整個(ge)灌溉(gai)區運行情況，準確、直(zhi)觀、明了。

報警功能

當(dang)灌(guan)溉系統出現故障。如水管破裂等，立即停止水泵運行，并報(bao)警。

通信功能

（1）通過后臺(tai)機查(cha)看、設置(zhi)、修改參數。

（2）采(cai)取(qu)數據上(shang)傳后臺機，供后臺機進行數據處理(li)和顯示。

（3）接收后臺機(ji)發出的控制命令。

數據處理功能

后臺機可完成用戶(hu)提出的(de)統計、貯存、查詢等各種(zhong)數據處理功能，并(bing)可打印用戶(hu)要求(qiu)的(de)報表。

（1）電磁(ci)閥門開(kai)啟次數和時間統(tong)計。

（2）通(tong)過電磁閥門(men)的(de)水(shui)流(liu)量統(tong)計。

（3）系(xi)統(tong)故障次數統(tong)計(ji)，系(xi)統(tong)使用率統(tong)計(ji)。

（4）用戶要求的其(qi)它(ta)統計功能。