农业自动化灌溉系统

系统架构本方案给出了一个节水灌溉自动化系统的基本框架，它主要由中心主控系统、采集控

制模块、无线通讯模块、土壤水分传感器、气象观测站、电磁阀等设备组成，具体结构框图如

下：系统介绍从节水灌溉自动化系统的框架图中，我们可以看出该系统可分为传感器与电磁

阀、采集控制、数据传输及控制中心四部分，现对各个部分做进一步的描述：

 

1、 传感器与电磁阀：是数据的采集者与系统自动化功能的执行者。传感器是能感受规定的被

测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。，本系统中主要包括测量土壤水分

的土壤水分传感器，测量养分的养分仪，测量气象要素的雨量传感器，空气温湿度传感器、风

速传感器、风向传感器等； 电磁阀是本系统中自动化的执行设备，可与水泵、养分补充设备等

相连。

 

2、采集控制设备：是指掌控数据采集设备和执行设备工作的数据采集控制模块，主要作用

为： 通过作物决策灌溉软件的设置，掌控数据采集设备的运行状态； 根据作物决策灌溉软件

发出的指令，掌控执行电磁阀的开启/关闭。

 

3、数据传输：本系统中采用的为无线传输模块。无线传输模块能够通过GPRS无线网络将与之

相连的用户设备的数据传输到Internet中一台主机上，可实现数据远程的透明传输。

 

4、控制中心主要由计算机和作物决策灌溉决策软件组成，作物决策灌溉软件是数据接收者及

指令发出者，是整个系统的灵魂。主要由以下功能：系统配置、功能设置：设置数据采集时间

段、采集间隔、控制系统执行条件等参数；数据存储显示、打印等操作：将采集到的数据实时

显示，可用图表表达并能执行打印等操作； 发送指令：将指令通过无线传输模块发送给数据采

集控制模块，控制电磁阀的开启或关闭；自动灌水功能：根据不同的地区、不同的作物在不同

生长阶段对水分需求的不同，设置相应的参数，当值低于或超出一定的范围时，自动开启灌水

功能。自动补充养分功能：在无土栽培中，根据不同的作物在不同生长阶段对养分需求的不

同，设置相应的参数，当值低于或超出一定的范围时，自动补充相应的养分。

 

自动报警：可设置设备的正常运行参数、农田气象因子范围，实现设备故障或气象因子剧烈变

化的报警功能。结论节水灌溉自动化系统将传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进

行检测预报，实现动态管理。该系统采用传感器采集土壤墒情信息、气象信息和作物的生长状

况，通过无线网络对农田灌溉用水量实时远程监控，按照作物的需求实施灌水、补给养分的

操作。