水肥一体机在智慧农业中的应用

我国自古以来就是农业大国，农业作为一个知识密集型的产业,已经逐渐从一个单一产业发展到涉及非常多方面的综合化产业，大多数农业生产主要依靠人工经验进行管理，缺乏系统的科学指导。因农业种植规模越来越庞大，效率低下和工人劳动强度等问题相继出现，传统工业式的农业生产模式已经逐渐不能满足当前社会生活的需求。

如今，随着科学技术的不断进步发展，人们将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业在生产中更规模化智能化，让传统农业蜕变成“智慧”农业。

为提高种植园区的自动化水平，实现园区管理的智能化，解决管控难、实操难的弊端，山东仁科技术有限公司推出了水肥一体机这一设备，实现集中远程监控，节水节肥，在节约成本的同时达到效果。

设备含有1路水泵控制通过物联网平台可控制水肥系统的开启和关闭，进水泵开启关闭，出水泵开启关闭等操作，可独立控制各电磁阀的开关。1路肥料泵控制，4路搅拌控制实现多种元素肥料同时灌溉，实现最优的灌溉方案。此外设备还设有4路灌溉区控制，可扩展到12路灌溉区控制，满足大田灌溉需求。PH采集、EC采集可测量水质的EC和PH值，省去频繁测浓度和酸碱度的烦恼。

混合肥料流经施肥管道，由管道内EC和PH传感器的测量各项数值是否满足我们的实际需求：若符合要求，则由田间网管上的12路电磁阀自动控制着出水施肥管道的速度和流量，若不满足我们可通过控制器手动调整施肥时间的长短，肥料桶的总流量或瞬时流量，或调整电磁阀控制吸肥流量，以保证输出的混合肥满足作物生长的要求。

目前，针对灌溉区域面积大，灌溉区出水施肥关掉电磁阀开关距离水肥一体机距离远不方便布线的情况，推出GPRS/4G无线控制方案。每个出水施肥管道电磁阀接入GPRS控制器，通过GPRS上传云平台，通过手机APP实现远程控制。可用太阳能24V供电，佩戴锂电池方便晚上使用，可控制的灌溉区无数量限制。

控制器配有7寸触摸屏，可显示4个肥料桶各自总流量、瞬时流量、自动模式下施肥总时长，以及自动模式下12路灌溉区的各自灌溉时长；也可以设置施肥启动延时时间控制肥料到达时间，避免浓度过高对植物造成伤害。可设置当前工作模式：自动、手动。为防止任意操作，登录界面支持管理员密码登记。

手动控制模式：可手动控制所有外接设备的开关以及泵等设备，且每个施肥通道可以独立的控制设备的开/关、用量、流速、施肥时间、施肥形式等;可外接继电器设备及采集设备汇总，且能独立控制各继电器及外接设备。

自动工作模式下，设备可实现自动控制水肥的浇灌时间、用量、施肥形式等；可最多设置4个不同的时间段，设置好后每天可以定时自动启动灌溉，控制水肥的用量多少，不需要人工去管理和控制，极大节约了人力成本。

控制器可实现联网控制，GPRS/4G数据上传，并提供免费云平台、微信平台、手机APP实时查看ph及EC数据，进水量，进水压力等历史数据及实时数据和历史灌溉记录。通过曲线图，柱状图或饼状图进行数据展示和分析，建立大数据库，指导农业生产。能够远程升级设备程序，可以根据不同的作物和不同的阶段我们远程下发不同的程序，实行更符合作物生长的方案。还可以接入视频监控系统包括种植作物的生长情况实时视频监控，实现现场无人值守情况下，种植者对作物生长状况进行合理的灌溉施肥，科学的调控生产。

云平台有以下优点：

1、账号支持权限划分，支持二级账号设置；数据采集，实时曲线展示，列表显示，大屏可视化。

2、可通过以太网接口，WiFi接口，GPRS接口可接入我司任意型号的环境监测数据等。

3、 环境监测数据在异常情况下越限图形报警，弹出提醒，短信报警内容可更改，邮件报警，本平台可最多给10个指定联系人发送短信报警，告警邮件。

4、智能监控主机可在与本软件数据通信中断的情况下自身存储数据，实现通信断开恢复后的数据续传。 

5、支持网页端远程数据分权限查看、 数据下载，历史数据记录、查询等。

6、 大屏可视化设置，支持海康摄像头接入，数据异常时可点开相对应的视频监控查看当前控制系统运行状态。

7、 数据可追溯，本系统在不影响视频正常传送的同事将温室内环境监测数据通过底层协议叠加到视频监控画面上，用户通过硬盘录像机查看历史视频有数据支撑，让溯源画面更有说服力。

水肥一体机集智能与多功能一体，实现了对水和肥的系统控制，及时满足植物的生产需求，方便易操作的同时节省了人力物力。将实时数据通过网络传到云平台，通过后台数据分析制定合理有效的植物生长优化方案，提高作物质量以及产量，完美实现了技术与生活的实际结合，“智慧”农业为种植户带来了更多便利。