田间灌溉自动化与智能化系统
1.系统说明
滴灌自动化灌溉系统由监控中心系统和田间管控系统两部分组成，前者不仅具备总览全局的监控功能，还可深入控制每一个灌溉阀门;后者主要功能是管理和监控田间的数据信息。
滴灌自动化灌溉系统由各种执行、转发、控制等部件组成，不仅有总览全局的监控功能，也可深入控制每一个灌溉阀门，其优势特点如下：
1)GIS地理信息显示;
2)田间用水实时远程管控;
3)田间综合数据分析汇总;
4)智能分析决策;
5)数据预警分析管理;
6)多种气象、墒情接口;
2.系统结构
滴灌自动化灌溉系统由监控中心、首部控制级和田间控制级三个层次构成。
监控中心
监控中心系统是高层管理监控中心，采用GIS系统将每个管控的地块的实际地里位置显示在中央监控大屏幕上，可纵观整个灌区农田的实时灌溉情况、汇总土壤湿度、土壤肥力、作物生长情况及气象等信息。通过GPRS通信网络与首部控制器进行通信，并将各个首部控制器上传来的数据进行整合，为管理和控制提供依据。
首部控制器
首部控制器作为滴灌田间设备的中心控制设备，包含首部通信模块和首部控制主机两个部分，具备GPRS通信功能和ZigBee通信功能。通过ZigBee通讯网络技术与田间设备连接，实现对整个泵房管理范围内的电磁阀进行控制，同时首部控制器通过GPRS通讯网络与监控中心进行通讯数据传输。
首部控制器内部署有自动化灌溉监控软件，进行轮灌计划管理及田间设备和各种传感器的数据反馈。同时为了合理的利用水资源，严格执行自动化灌溉制度，实时监控该井灌溉用水情况，当出现非计划用水、超额灌溉等情况，系统将实时通知管理员取消灌溉授权。
无线田间控制终端
无线田间控制终端是本系统的关键建设部分，它是整个系统的终执行者，由首部控制点发出的灌溉命令通过ZigBee无线网络传输至阀门控制器的接收器，滴灌无线田间控制终端控制电磁阀的开闭来进行田间的灌溉工作，作物生长状况的数据由传感器采集，滴灌无线田间控制终端将采集回的数据通过ZigBee无线网络传回首部控制点，存入数据库以便进一步处理使用。
田间管理系统的控制设备包含了路由器、无线田间控制终端以及具体组成ZigBee网络的支撑设备。
1)滴灌路由器
滴灌自动化灌溉系统路由器是该系统中重要的数据中转、缓存部分，负责控制阀门、采集数据等系统数据的转发和缓存工作。
2)无线田间控制终端
无线田间控制终端是滴灌自动化灌溉系统中重要的执行部分，负责控制阀门、采集数据等操作。无线田间控制终端基础配置后无需进行网络调整，正确供电以后便可自动加入ZIGBEE网络，成为网络终端节点，实现其管控的功能。
3.系统功能
滴灌自动化灌溉系统能实现所有系统管控地块的远程实时监控、灌水状态实时监管、用水节水数据分析、智能化灌溉管理等多种功能，为园区管理和水资源利用提供导向性依据。具体功能如下：
1)自动化灌溉控制
2)统计分析农田灌溉信息，提供精量灌溉信息
3)水泵控制，同时监视非法灌溉，实现节水控水功用
4)自动化灌溉系统能够精确管理灌溉流程，对农作物进行合理灌溉，有效提高用水效率和作物产量。
5)自动化灌溉系统能够对全灌区的灌溉实现有效管控，统一调度、合理分配节约用水。
6)自动化灌溉系统能够减少人工投入，让农户从灌溉中解放出来，实现节水增效。
7)自动化灌溉系统能够长期自动记录、统计、分析灌溉数据为实现精细农业提供支持。
4.技术参数
1)首部控制器
触摸显示屏：19英寸(壁挂式);
ZigBee通信：天线增益7dbi，通信距离>1200m;
现场总线：1路RS232，1路RS485总线;
电气控制接口：开关量输入*2、继电器输出*2
身份识别：射频读/写;
电源输入：220V AC ±5%;
工作温度：-10～65℃;
储存温度-25～85℃。
2)田间无线控制终端
通信：ZigBee通信方式，通信距离>1200m
电磁阀控制： 4路;
阀状态反馈：电压型传感器5路;
供电：通信：1.5V*2，电磁阀：9V*2;
工作温度：-10～70℃;
储存温度：-30～85℃;
3)田间无线路由器
通信：ZigBee通信，点对点通信距离>1200m;
供电：太阳能供电，太阳能板功率-10w
工作温度：-10～70℃;
储存温度：-30～85℃;
5.成功案例
在新疆哈密地区的广袤大地上，滴灌自动化灌溉系统为大枣、棉花、哈密瓜、玉米、防风林带等各种需要灌溉的作物进行滴灌监控管理，总灌溉面积已接近7万亩。
本产品主要使用的地点：
1)哈密市西戈壁大枣自动化灌溉管理园区
2)哈密市东郊草场大枣自动话灌溉管理园区
3)哈密市南戈壁枣棉间作自动化灌溉管理园区
