智慧农业灌溉系统是利用先进的通信技术,将物联网、大数据、云计算、人工智能等技术融入农业灌溉中,实现自动控制水源、自动测水、精准浇水,促进现代农业的可持续发展。通过实时监测土壤湿度、温度和光照条件,实现精准的灌溉决策,为科学施肥管理提供依据。
传统农业中主要以人工浇水为主,存在着操作不规范,浪费水资源等问题。智慧农业灌溉系统通过计算机或手机端采集现场数据和传输网络数据,结合移动互联网平台及无人机等设备辅助控制水的使用,实现对灌区土壤湿度和温度的自动控制浇水量以及灌溉质量和精度控制及智能化管理,可对灌溉区域进行在线监控并即时采集数据。
一、定时自动控制
智慧农业灌溉系统以“定时控制”为主要功能,具有“时间定时”和“非时间定向”两种定时功能。定时控制指根据天气预报,通过控制计算机或手机端设定灌溉时间段的自动控制。非时点控制指的是设定时间段内对作物灌溉,且对灌溉区域未进行精确监控不到位的情况下,利用互联网平台实施灌溉。
二、实时监控
灌溉过程中,通过终端设备可以实时采集到田间的各项环境参数。这些环境参数包括:温度、湿度、光照条件、土壤含水量等。这些参数可以通过数据线传输到监控中心服务器平台,数据中心通过物联网技术采集到的数据进行分析处理。为农田灌溉决策提供了科学依据。通过实时监测田间环境参数,可实现对农作物生长条件进行科学分析、预警、管控,对农作物生长条件做出合理指导和调控。
三、管理智能化
利用物联网、传感器、大数据等技术,在灌区中建设远程监测设备,对灌区内的土壤湿度、温度、土壤含水量等信息进行在线监测、分析和处理,并将分析结果及时发送到中央监控平台,以便管理层及时掌握灌区内土壤湿度和温度,优化生产计划和作业方案。通过实时监测土壤湿度和温度,可以精确地知道土壤水分和温度状况。
通过土壤水分传感器及时将环境数据发送到中央监控平台,并对土壤水分质量进行监测。一旦土壤水分超标或水分过低,系统会自动报警并停止灌溉;当土壤水分低于设定值时,系统会发出提示信息;当土壤水分超标时,系统会自动关闭灌溉设备并报警说明原因;同时在该区域内的土壤湿度小于设定值时,自动开启通风设备并报警告诉管理者;当土壤湿度低于设定值时,系统会向用户发送预警信息;当土壤湿度超过设定值时,系统会启动设备进行相应处理以保证农作物正常生长。
四、数据分析
实现智能监控数据的存储分析,为系统运行提供决策支持。能及时发现预警隐患,确保灌溉用水安全。系统的可视化界面方便管理人员对所有灌溉数据进行查询分析,可对统计结果进行统计分析,对异常情况进行预警,为管理人员制定更加合理的水资源利用计划提供依据。
五、边缘计算
边缘计算,支持边缘计算功能,可结合土壤墒情监测系统、气象环境监测系统等的监测数据,智能联动控制灌溉,对水量、水位、土壤湿度、光照强度等环境条件进行智能感知,通过手机 APP的方式实时的进行数据采集、分析、处理以及管理,达到科学灌溉的目的。同时物联网对灌区用水情况进行实时的监测和分析,为农民的合理用水提供数据支撑和决策依据。利用大数据、人工智能等技术来实现智慧农业灌溉,可以有效降低农村经济的运行成本并提高农业用水效率,促进我国乃至世界的可持续发展。