一、方案需求

      现有的节水灌溉系统虽然在降低作物灌溉成本，提高作物产量上有明显的作用，但由于常规滴灌系统存在许多问题尚待解决，致使灌溉的合理性无法得到有效执行。主要问题：人工操作的随意性过大，不能够严格执行灌溉制度;经验灌溉，无法保证灌溉的均匀度;全部人工操作，工作量大，无法解放劳动力。

      我国农业用水量约占总用水量的80%左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45%，而水资源利用率高的国家已达70%～80%，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的。

二、蜂窝物联智慧灌溉解决方案
      实现精细灌溉、适时灌溉、解放劳动力、发展高效农业，蜂窝物联开发了智慧农业灌溉系统，应用遥感、遥测等新技术，对土壤墒情和作物生长实时监测，对灌区灌溉用水进行监测预报，实行节水灌溉智能化、水肥一体化管理。这套系统不需要任何人去操控，系统会自己检测是否应该工作。是否开启灌溉，灌溉多久，灌溉量多大，系统都可以自己解决。节省了大量人力，并且可以有效提高生物的生长效率。

    智慧农业灌溉系统由水肥一体机、水泵、过滤系统、施肥机、田间管路、电磁阀控制器、电磁阀、环境和墒情数据采集系统、物联网云平台等组成。为实现智能化施肥，达到节水、节肥，改善土壤环境，提高作物品质的目的，同时降低系统成本。
    智慧农业灌溉灌溉系统具备如下功能：
➢ 对灌溉区域进行远程压力监测，实现水泵变频控制，系统实现恒压灌溉；
➢ 水泵可远程和本地化控制，PC/APP 可实时查看水泵运行状态；
➢ 水肥一体机根据监测的 EC PH 值进行水肥配比调节；
➢ 水肥一体机可实现远程和本地化控制，运行状态信息可在 PC/APP 实时查看；
➢ 灌溉区域可实现远程灌溉控制；
➢ 灌溉区域可定时/定量灌溉控制；
➢ 灌溉区域进行多处土壤水分含量测量，可实现自动灌溉控制；
➢ PC/APP 物联网云平台实现系统设备的远程控制；
➢ 物联网云平台可对水泵、水肥一体机、电磁阀等设备运行状态信息实时查看；
➢ 物联网云平台可对灌溉信息进行报表导出分析；

    如图所示，无线智能水肥一体化灌溉系统前端水泵和水肥一体机控制和后端灌溉控制组成，根据设备和场地特点，系统通过采集供水端压力，变频器通过供水压力反馈，变频调速实现恒压供水；水肥一体机通过检测施肥的 EC/PH 值，调节施肥配比，前端设备采用 RS485 通讯，总线实时采集变频器、水肥一体机的运行状态数据，并通过 DTU 与云端服务器连接，实现前端设备的远程控制和 PC/APP 端运行状态查看。
    后端区域轮灌采用无线灌溉方式，系统采用先进的 LORAWAN 通讯协议，可在 APP/PC端通过网关将控制信息传输给控制节点，远程控制电磁阀的开闭，并通过对灌溉区域土壤水分电导率等信息监测，通过设定阀值和控制策略，实现自动灌溉。

智能农业灌溉系统的设计特点

　　1、系统模块化、层次化设计，以提高效率，增加可维护性，便于扩展；

　　2、灵活的硬件配置，用户可以任意升级、更换被控硬件设备，而不需要更换软件；

　　3、人机界面友好，实现灌溉过程的无人值守，减少人员的工作强度，提高灌溉效率；

　　4、抗电磁干扰的能力强，保证系统在野外强电磁干扰的恶劣环境下能可靠地运行；

　　5、故障自动检测功能，提高系统的建设性，各种设备的布局要求美观。