基于移動互聯網的智能灌溉系統設計與開發

□李惠鈞 李雙冰

(寧波市富金園藝灌溉設備有限公司 浙江 寧波 315400)

基于移動互聯網的智能灌溉系統設計與開發

□李惠鈞 李雙冰

(寧波市富金園藝灌溉設備有限公司 浙江 寧波 315400)

隨著科學技術的快速發展，移動互聯網等高新技術被廣泛應用在農業領域，進一步推動了現代化農業的發展。我國將保障糧食安全、加快現代農業發展作為重要戰略，需要不斷加快高效節水灌溉技術的發展，積極探索全新的智能灌溉系統，從而提高節水灌溉設備的自動化與信息化水平，更好地解決地面灌溉肥、水、土流失問題。本文就對基于移動互聯網的智能灌溉系統設計與開發進行分析和探究。

移動互聯網；智能灌溉系統；設計與開發

1 智能灌溉系統的技術路線

采用移動互聯網技術提高智能灌溉設備的自動控制水平，逐漸成為節水灌溉技術的重要發展趨勢。例如：某示范園形成了功能完備的科技示范體系，集休閑觀光、科普教育、技術推廣、科研、生態于一體，在設計與開發智能灌溉系統時，根據科學的技術路線，按照“微灌技術應用系統”和“灌溉智能控制系統”來研發智能灌溉技術的綜合應用模式，以便指導農民科學、適量、適時灌溉。第一，微灌技術應用系統。利用小管出流、滴灌、微灌等技術，構建節水灌溉示范區，設計灌區的節水灌溉制度與灌溉系統布置等內容，根據工程實例進行電能與水量的消耗測試，對比分析增產增收、土地節約利用等[1]。例如：以某灌區的植物類型、土壤特性、水源條件、氣候特征等為依據，選用以下設計參數：①灌溉水利用系統T1=0.95；②微灌設計日耗水量Ea=6mm/d；③田間持水量26%；④設計灌水均勻度Cu=95%；⑤土壤容量1.45g/cm3；⑥設計土壤濕潤比P=55%。通過試驗與計算，對其灌溉制度加以確定：①苗木綠化區域的濕潤層達30cm，設計灌水的周期和定額分別為3d和16.4mm，一次灌水的延續時間為4.4h；②坡度和梯田的濕潤層為50cm，設計灌水的周期和定額分別為5d和27.3mm，一次灌水的延續時間為9.8h。當然，要想優化利用水資源，節省工程投資，需要實施輪灌工作制度，其中苗木綠化區的輪灌組為一條支管，坡度與梯田的輪灌組為兩條支管。第二，灌溉智能控制系統。利用智能控制技術、互聯網技術和移動通信技術，精心設計自動化管理、監測數據傳輸與采集、設備控制運行、灌溉計量等內容，開發智能灌溉控制設備，繼而實現相應的綜合應用目標，如灌溉系統自動監測與控制數據信息開發利用、泵站運行控制、土壤墑情和水文氣象監測、現場視頻監控等。

2 基于移動互聯網的智能灌溉系統設計

智能灌溉系統的核心包括計算機應用軟件、移動控制管理終端、管控裝置主控單元，具體分析如下。

2.1 計算機應用軟件

對于智能灌溉項目的需求多變性、用戶層次多樣性、管理復雜性和監測點分散性等特征，利用模塊化的設計理念，以統一的數據接口和數據庫訪問接口為基礎，將各業務功能抽象成不同模塊，如GIS模塊、歷史查詢模塊、基本功能模塊、服務信息模塊等，便于軟件的擴展和操作[2]。

2.2 移動控制管理終端

以Android操作系統為基礎，利用APP開發專業化的灌溉管理，這樣用戶可以根據APP發出指令，通過管控裝置主控單元對用水戶灌溉的合理與否進行判斷，遠程控制灌溉控制節點的設備。設計的移動控制管理終端具有較強的自適應能力、較高的可靠性和較短的響應時間，能實現遠程服務和灌溉控制的功能。首先，遠程服務功能。用戶與系統維護方可利用手機服務中心進行聯系，實時傳輸文字和圖片等，這樣用戶可以及時保障系統的安全可靠運行，享受周全便捷的服務，節省維護方的檢修成本。

2.3 管控裝置主控單元

對于智能控制模塊而言，其借助高頻射頻信號的加密形式對用戶識別碼進行設置，以免用戶運用灌溉設備時受手機信號干擾的影響；或者是利用多頻次驗證編程方式，有效連接智能模塊與無線通信裝置，從而遠程控制指令，對來電身份信息進行智能識別或智能自動拒接[3]。可以說，利用這些關鍵技術來開發設計管控裝置主控單元，不僅能支持互聯網和移動系統，還能執行遠程控制指令，對數據進行遠程傳輸，實現了以下功能：①選用高頻射頻信號加密形式，可以對合法用戶進行智能自動識別，自動排除非法指令，以免出現誤操作；②結構設計合理，材質強度高且運行記錄良好，適用于野外安裝應用的環境；③具備防竊電功能和節電功能，防雷、過載和超壓保護功能強；④編程方法的運用可以保證數據的安全，實現免維護無故障、穩定性高的驗證。

結束語

基于移動互聯網的智能灌溉系統，借助多種監測技術對灌區的土壤墑情、水情和雨情等基礎知識進行實測，精確測算不同作物的需水量，遠程自動灌溉控制，達到節能節水的目標。智能灌溉系統的設計與開發，能夠解決傳統灌溉水資源穩定性差、浪費大等問題，避免土地辦的結硬化，防止水土流失，更好地保護生態環境，達到節水灌溉的目標，實現區域農業經濟的可持續發展。

[1]劉新剛,郝呈波.基于移動互聯網的智能灌溉系統設計與開發[J].中國水土保持,2016,(04)：70-73.

1004-7026（2017）23-0114-01

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.23.080