位山灌區智能灌溉系統研究

王愛蘋

(聊城市位山灌區管理服務中心，山東 聊城 252000)

灌區是一個半人工的生態系統，它是依靠自然環境提供的光、熱、土壤資源，加上人為選擇的作物和安排的作物種植比例等人工調控手段而組成的一個具有很強的社會性質的開放式生態系統[1-4]。然而，目前的灌溉系統沒有充分利用兩種稀缺而寶貴的灌溉資源，即水和能源，因此很少有灌溉系統能夠把握何時何地需要灌溉。不必要的灌溉，或在需要時延遲灌溉，能分別導致水/能源浪費和作物產量低[5-8]。因此，智能集成灌溉系統的設計十分必要。

根據目前的文獻研究，學者們基于數據傳輸方法設計了一些先進的智能灌溉系統，如可以控制多塊農田的中央智能灌溉系統。該產品在每個所需要的灌溉區域都設置一個數據采集節點，該節點連接到農田中安裝的計算機，通過Internet上的TCP/IP協議進行通信。此外，還有學者提出了一種基于云智能灌溉控制系統，該系統使用無線傳感器網絡。環境參數由傳感器收集并上傳到云中進行評估。評估傳感器數據后，從云端遠程控制致動器網絡。這些技術雖然先進，但成本難控制，技術要求高[9-10]，因此本文以聊城市位山灌區為例，基于物聯網開發了一個低成本的灌溉監測系統。該系統由多個傳感器組成，可以測量多種環境參數。測量的核心控制器可以處理來自傳感器的數據，Arduino模型可以用作核心控制器。最后，可以通過WI-FI系統在計算機上實時查看傳感器數據，同時設定算法來監控和決策灌溉需求。……