智慧農業灌溉系統是利用先進的通信技術,將物聯網、大數據、云計算、人工智能等技術融入農業灌溉中,實現自動控制水源、自動測水、精準澆水,促進現代農業的可持續發展。通過實時監測土壤濕度、溫度和光照條件,實現精準的灌溉決策,為科學施肥管理提供依據。
傳統農業中主要以人工澆水為主,存在著操作不規范,浪費水資源等問題。智慧農業灌溉系統通過計算機或手機端采集現場數據和傳輸網絡數據,結合移動互聯網平臺及無人機等設備輔助控制水的使用,實現對灌區土壤濕度和溫度的自動控制澆水量以及灌溉質量和精度控制及智能化管理,可對灌溉區域進行在線監控并即時采集數據。
一、定時自動控制
智慧農業灌溉系統以“定時控制”為主要功能,具有“時間定時”和“非時間定向”兩種定時功能。定時控制指根據天氣預報,通過控制計算機或手機端設定灌溉時間段的自動控制。非時點控制指的是設定時間段內對作物灌溉,且對灌溉區域未進行精確監控不到位的情況下,利用互聯網平臺實施灌溉。
二、實時監控
灌溉過程中,通過終端設備可以實時采集到田間的各項環境參數。這些環境參數包括:溫度、濕度、光照條件、土壤含水量等。這些參數可以通過數據線傳輸到監控中心服務器平臺,數據中心通過物聯網技術采集到的數據進行分析處理。為農田灌溉決策提供了科學依據。通過實時監測田間環境參數,可實現對農作物生長條件進行科學分析、預警、管控,對農作物生長條件做出合理指導和調控。
三、管理智能化
利用物聯網、傳感器、大數據等技術,在灌區中建設遠程監測設備,對灌區內的土壤濕度、溫度、土壤含水量等信息進行在線監測、分析和處理,并將分析結果及時發送到中央監控平臺,以便管理層及時掌握灌區內土壤濕度和溫度,優化生產計劃和作業方案。通過實時監測土壤濕度和溫度,可以精確地知道土壤水分和溫度狀況。
通過土壤水分傳感器及時將環境數據發送到中央監控平臺,并對土壤水分質量進行監測。一旦土壤水分超標或水分過低,系統會自動報警并停止灌溉;當土壤水分低于設定值時,系統會發出提示信息;當土壤水分超標時,系統會自動關閉灌溉設備并報警說明原因;同時在該區域內的土壤濕度小于設定值時,自動開啟通風設備并報警告訴管理者;當土壤濕度低于設定值時,系統會向用戶發送預警信息;當土壤濕度超過設定值時,系統會啟動設備進行相應處理以保證農作物正常生長。
四、數據分析
實現智能監控數據的存儲分析,為系統運行提供決策支持。能及時發現預警隱患,確保灌溉用水安全。系統的可視化界面方便管理人員對所有灌溉數據進行查詢分析,可對統計結果進行統計分析,對異常情況進行預警,為管理人員制定更加合理的水資源利用計劃提供依據。
五、邊緣計算
邊緣計算,支持邊緣計算功能,可結合土壤墑情監測系統、氣象環境監測系統等的監測數據,智能聯動控制灌溉,對水量、水位、土壤濕度、光照強度等環境條件進行智能感知,通過手機 APP的方式實時的進行數據采集、分析、處理以及管理,達到科學灌溉的目的。同時物聯網對灌區用水情況進行實時的監測和分析,為農民的合理用水提供數據支撐和決策依據。利用大數據、人工智能等技術來實現智慧農業灌溉,可以有效降低農村經濟的運行成本并提高農業用水效率,促進我國乃至世界的可持續發展。