水肥一體化是利用壓力和管道灌溉系統(tǒng)，將可溶性固體肥料或液體肥料溶解在水中通過(guò)滴頭和管道形成滴灌供應(yīng)給作物吸收利用的一項(xiàng)農(nóng)業(yè)技術(shù)。這項(xiàng)技術(shù)具有節(jié)水、節(jié)肥、省工等眾多優(yōu)點(diǎn)，是迄今較為先進(jìn)的農(nóng)田灌溉新技術(shù)之一。當(dāng)前，以色列、美國(guó)、日本等許多發(fā)達(dá)國(guó)家設(shè)施蔬菜的生產(chǎn)已經(jīng)廣泛釆用水肥一體化技術(shù)。其中，以色列設(shè)施蔬菜內(nèi)部環(huán)境因素大部分實(shí)現(xiàn)了微機(jī)控制。美國(guó)、日本等設(shè)施蔬菜栽培中的灌溉施肥方式絕大多數(shù)應(yīng)用了高效的滴灌施肥技術(shù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)代化。

廈門(mén)物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)研究院研發(fā)了有機(jī)水肥一體化智能裝備及控制系統(tǒng)，在人機(jī)交互操作下，采用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、模糊邏輯控制、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、EC/pH綜合控制、氣候控制系統(tǒng)、循環(huán)加熱降溫系統(tǒng)、自動(dòng)排水反沖洗系統(tǒng)、噴霧控制系統(tǒng)等，通過(guò)可編程控制系統(tǒng)對(duì)有機(jī)營(yíng)養(yǎng)液制備、營(yíng)養(yǎng)液配比與灌溉的智能管控，應(yīng)用于設(shè)施、大田及果園作物的有機(jī)生產(chǎn)中，達(dá)到全自動(dòng)混配肥、精準(zhǔn)、智能化灌溉施肥管控一體化的產(chǎn)品已成規(guī)?；a(chǎn)，實(shí)現(xiàn)大型設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地的水肥管理的互聯(lián)互通，管理所有的“物聯(lián)網(wǎng)”精準(zhǔn)灌溉控制系統(tǒng)，建立大型園區(qū)或基地的設(shè)施蔬菜水肥管理網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)設(shè)施蔬菜生產(chǎn)基地的少人化管理，降低生產(chǎn)成本，提高設(shè)施農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高園區(qū)綜合經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)設(shè)施農(nóng)業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。實(shí)現(xiàn)有機(jī)水肥一體化智能管理。

水肥一體化設(shè)備幫助生產(chǎn)者很方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的水肥一體化管理。通過(guò)與供水系統(tǒng)有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)智能化控制。整個(gè)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實(shí)施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉、施肥的定時(shí)、定量控制，節(jié)水節(jié)肥節(jié)電，減少勞動(dòng)強(qiáng)度，降低人力投入成本。省力省時(shí)、提高產(chǎn)量。

水肥一體化構(gòu)架圖

系統(tǒng)功能

1、運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控

通過(guò)水位和視頻監(jiān)控能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)滴灌系統(tǒng)水源狀況，及時(shí)發(fā)布缺水預(yù)警；通過(guò)水泵電流和電壓監(jiān)測(cè)、出水口壓力和流量監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測(cè)，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運(yùn)行等不合理灌溉事件，及時(shí)通知系統(tǒng)維護(hù)人員，保障滴灌系統(tǒng)高效運(yùn)行。

2、閥門(mén)自動(dòng)控制功能

通過(guò)對(duì)農(nóng)田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長(zhǎng)勢(shì)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。根據(jù)采集到的信息，結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑锏男杷凸喔容喒嗲闆r制定自動(dòng)開(kāi)啟水泵，實(shí)現(xiàn)無(wú)人職守自動(dòng)灌溉，分片控制，預(yù)防人為誤操作。

3、運(yùn)維管理功能

節(jié)水灌溉自動(dòng)化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的節(jié)水設(shè)備作用，優(yōu)化調(diào)度，提高效益，通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用，更加節(jié)水節(jié)能，降低灌溉成本，提高灌溉質(zhì)量，將使灌溉更加科學(xué)、方便，提高管理水平。

4、移動(dòng)終端APP

方便管理人員通過(guò)手機(jī)等移動(dòng)終端設(shè)備隨時(shí)隨地查看系統(tǒng)信息，遠(yuǎn)程操作相關(guān)設(shè)備。

水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)亮點(diǎn)：

系統(tǒng)特點(diǎn)

1、通過(guò)增加自動(dòng)化控制系統(tǒng)后，灌水時(shí)間、灌水量和灌溉周期等完全根據(jù)樹(shù)木需水參數(shù)自動(dòng)啟閉水泵和自動(dòng)灌溉，人的作用僅僅是調(diào)整控制程序和檢修控制設(shè)備。

2、無(wú)線智能網(wǎng)關(guān)、智能控制器、無(wú)線采集器、攝像頭等室外設(shè)備采用嚴(yán)格的IP66封裝等級(jí)，適應(yīng)苛刻的室外部署環(huán)境條件。采用太陽(yáng)能板供電方便野外部署，內(nèi)置的太陽(yáng)能充電電路使得節(jié)點(diǎn)可以長(zhǎng)期的在野外持續(xù)工作，節(jié)省電量。

3、設(shè)備采用無(wú)線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，施工靈活、便捷。用戶(hù)花費(fèi)較少的施工成本即可快速體驗(yàn)先進(jìn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來(lái)的管理提升，節(jié)省人員，提高效率。

4、無(wú)線設(shè)備內(nèi)置放大電路，支持遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸。

5、通過(guò)先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，真正做到用戶(hù)隨時(shí)隨地通過(guò)電腦或手機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程查看和接收告警。

經(jīng)濟(jì)效益

采用自動(dòng)化滴灌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、運(yùn)行與維護(hù)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)單次灌溉比常規(guī)灌溉節(jié)水80%，節(jié)電70%；提高苗木種植成活率至98%以上，同時(shí)減少人工投入至少60%。

滴灌栽培樹(shù)木豐產(chǎn)林還具有避免化肥污染，防止地力衰退和加速改善生態(tài)環(huán)境等生態(tài)環(huán)保效益。

設(shè)備部署原則

所有無(wú)線設(shè)備的高度最好比農(nóng)田的作物高一些，便于無(wú)線數(shù)據(jù)的傳輸。

所有太陽(yáng)能板的采光要滿(mǎn)足要求，太陽(yáng)能供電需要充足的采光。

土壤濕度傳感器建議布置不同的深度以便獲取到綜合的濕度數(shù)據(jù)。