我國是農(nóng)業(yè)大國，人口大國，在2022年，基于物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、移動互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)的智慧農(nóng)業(yè)已經(jīng)是我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)進(jìn)程中不可缺少的重要力量，這也是未來全球農(nóng)業(yè)發(fā)展的方向。而智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)就是其中一項(xiàng)重要舉措。

一、什么是智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)

智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，是為保證農(nóng)作物需水量的前提下，實(shí)現(xiàn)節(jié)約用水而提出的一整套解決方案，也叫智慧農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉系統(tǒng)。智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)不需要人的控制，系統(tǒng)能自動感測到什么時(shí)候需要灌溉，灌溉多長時(shí)間；智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)可以自動開啟灌溉，也可以自動關(guān)閉灌溉；可以實(shí)現(xiàn)土壤太干時(shí)增大噴灌量，太濕時(shí)減少噴灌量。

二、智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)功能

1、數(shù)據(jù)采集。實(shí)時(shí)采集農(nóng)業(yè)種植環(huán)境及構(gòu)成系統(tǒng)硬件設(shè)備的詳細(xì)數(shù)據(jù)，包括土壤溫濕度、光照度、液位、壓力、濕度、風(fēng)速風(fēng)向等信息。

2、灌溉可根據(jù)應(yīng)用需求，相互之間可手動/自動靈活切換。

3、數(shù)據(jù)查看。農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)等信息，實(shí)時(shí)上傳到云平臺。

4、邊緣計(jì)算。支持接入土壤墑情監(jiān)測系統(tǒng)、氣象環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)等基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)獲取的農(nóng)業(yè)數(shù)據(jù)，輔助實(shí)現(xiàn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的智能化灌溉。

5、延伸功能。一套智慧灌溉系統(tǒng)可接入采集終端、控制終端，便于獲取農(nóng)業(yè)環(huán)境數(shù)據(jù)的多樣性，與調(diào)控小區(qū)域灌溉。

6、預(yù)警功能。當(dāng)智能灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如水管破裂、設(shè)備故障、某一采集數(shù)據(jù)達(dá)到設(shè)定預(yù)警值等情況，系統(tǒng)自動觸發(fā)預(yù)警機(jī)制提醒用戶。

7、數(shù)據(jù)處理。系統(tǒng)運(yùn)行中涉及的數(shù)據(jù)，包括采集數(shù)據(jù)、設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)、預(yù)警信息及預(yù)警后采取操作、云平臺登錄及操作、灌溉策略調(diào)整等信息，自行記錄在云平臺上，便于追溯分析、調(diào)控灌溉方案。

三、智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)組成

一套完整的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)由水源、電源、可編程控制器、傳感器、變頻器、電機(jī)和水泵、電磁閥、管網(wǎng)、現(xiàn)場儀表、顯示面板等組成。

水源：包括各種可使用的水源，如自來水、河流、井水、池塘等。根據(jù)到灌區(qū)的距離，選擇的水源必須有足夠的供水是很重要的。

電源模塊：穩(wěn)定可靠的電源供應(yīng)是整個(gè)系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行的重要前提。顯示面板：顯示面板上的指示燈使操作人員能清楚地看到系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)，便于控制和維護(hù)。

可編程控制器：負(fù)責(zé)發(fā)出和接收各種運(yùn)行程序指令，是整個(gè)控制系統(tǒng)的中心部分。

傳感器：由于設(shè)計(jì)時(shí)間比較倉促，忽略了溫度對灌溉的影響，所以不使用溫度傳感器，只使用土壤水分傳感器。傳感器接收土壤中的水分信號，以確定是否需要灌溉。

變頻器：通過改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)噴灌流量，達(dá)到節(jié)約用水的目的。

電機(jī)和水泵：電機(jī)帶動水泵從水源抽水，為噴灌系統(tǒng)提供一定的壓力。

電磁閥：控制灑水噴頭是否灑水。

管網(wǎng)：灌溉系統(tǒng)中輸送水的管道。

顯示面板：該部分設(shè)備由移動應(yīng)用程序和計(jì)算機(jī)組成，可實(shí)時(shí)查看灌溉系統(tǒng)應(yīng)用程序的位置，易于控制和維護(hù)。

近年來，全球水資源日益短缺，比如中國農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右，但水資源利用率確只有45%，世界各國都在積極探索節(jié)約用水的有效途徑和措施。而在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，水資源的利用率更是非常低，由此才有了智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)等相應(yīng)的節(jié)水措施，來解決水資源短缺，提高灌溉效率。