智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)也叫智能灌溉系統(tǒng)、智能農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)精細農(nóng)業(yè)自控系統(tǒng)，是托普物聯(lián)網(wǎng)為保證農(nóng)業(yè)作物需水量的前提下，實現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一整套解決方案。智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)簡單的說就是農(nóng)業(yè)灌溉不需要人的控制，系統(tǒng)能自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間；智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)可以自動開啟灌溉，也可以自動關閉灌溉；可以實現(xiàn)土壤太干時增大噴灌量，太濕時減少噴灌量。

　一、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設計背景

　　灌溉造成水資源大量浪費

美國每年浪費掉的水資源高達8,520億升，而若安裝一種智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)則可有效地控制水流量，達到節(jié)水目的。HydroPoint公司負責可持續(xù)領域業(yè)務的Chris Spain援引美國用水工程協(xié)會的報告稱，美國住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)的草坪、植物灌溉用水浪費了30%到300%。

     在中國農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%～80%，因而，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。我們的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)在這種背景下應運而生了。

    二、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)工作原理

　　灌溉系統(tǒng)工作時，濕度傳感器采集土壤里的干濕度信號，檢測到的濕度信號通過A/D模塊轉(zhuǎn)換，將標準的電流模擬信號轉(zhuǎn)換為濕度數(shù)字信號，輸入到可編程控制器。可編程控制器內(nèi)預先設定50%-60%RH為標準濕度值，實際測得的濕度信號與50%-60%RH比較，可以分為：在這個范圍內(nèi)，超出這個范圍，小于這個范圍三種情況。

可編程控制器將控制信號傳給變頻器，變頻器根據(jù)濕度值，相應的調(diào)節(jié)電動機的轉(zhuǎn)速，電動機帶動水泵從水源抽水，需要灌溉時，電磁閥就自動開啟，通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉(zhuǎn)角度自動旋轉(zhuǎn)。灌溉結束時電磁閥自動關閉。為了避免離水源遠的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表，保證個噴頭的水壓滿足設定的噴灌射程，避免發(fā)生因為水壓不足，噴頭射程減少的現(xiàn)象。整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，實現(xiàn)對草坪灌溉的智能控制。

　　綜上所述，要實現(xiàn)智能灌溉，系統(tǒng)需要有可編程控制器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電動機、水泵、電磁閥、管網(wǎng)和噴頭等設備。

    三、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的設計特點

　　1、系統(tǒng)模塊化、層次化設計，以提高效率，增加可維護性，便于擴展；

　　2、靈活的硬件配置，用戶可以任意升級、更換被控硬件設備，而不需要更換軟件；

　　3、人機界面友好，實現(xiàn)灌溉過程的無人值守，減少人員的工作強度，提高灌溉效率；

　　4、抗電磁干擾的能力強，保證系統(tǒng)在野外強電磁干擾的惡劣環(huán)境下能可靠地運行；

　　5、故障自動檢測功能，提高系統(tǒng)的健壯性，各種設備的布局要求美觀。

    四、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)的重要意義

智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)不僅可以提高源利用率，緩解水資源日趨緊張的矛盾，還可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，降低農(nóng)產(chǎn)品的成本?；趥鞲衅骷夹g的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)是中國發(fā)展高效農(nóng)業(yè)和精細農(nóng)業(yè)的必由之路。