在当今社会,水资源的合理利用和高效管理对于农业、园林等众多领域的可持续发展至关重要。智能节水灌溉系统应运而生,它结合了先进的科技手段,为灌溉带来了诸多革新性的优势。
传统灌溉方式往往存在水资源浪费的问题,比如大水漫灌,很难精准控制灌溉量,容易造成土壤水分过度饱和,多余的水不仅无法被作物有效吸收,还可能导致水土流失和地下水位上升等问题。而智能节水灌溉系统在节水方面表现卓越。
该系统应用于滴灌、喷灌等灌溉方式时,可比传统浇灌方式节水 50%以上。通过传感器实时监测土壤湿度、作物需水情况等参数,系统能够根据实际需求精确地进行灌溉,避免了不必要的水分浪费。例如,在一些干旱地区的农田使用智能滴灌系统,能够根据农作物不同生长阶段的需水量,将水精准地输送到作物根部,大大提高了灌溉均匀度,使得每一滴水都能得到有效利用。
此外,智能节水灌溉系统还可以结合气象环境监测系统,根据天气情况调整灌溉计划。在即将降雨时,系统会自动减少或暂停灌溉,避免水资源的浪费。这种精准的灌溉策略,有效提高了水资源的利用率,为缓解水资源紧张问题做出了重要贡献。
传统的灌溉方式需要大量的人力投入,尤其是在大面积的农田、果园或园林中,人工灌溉不仅劳动强度大,而且效率低下。而智能节水灌溉系统可以极大地节省劳动成本。
它能够实现自动化管理,一人可管理几十、上百亩地的灌溉作业,节省劳动力 90%以上。系统可以预设灌溉计划,自动执行灌溉操作,无需人工实时监控和操作。农民或园林管理者只需在管理云平台上设置好灌溉时间、灌溉量等参数,系统就会按照设定好的程序自动运行。
同时,智能节水灌溉系统采用集中灌溉的方式,利用 LORA 无线通讯技术,构成终端设备与智能网关的通讯距离可达 3KM,一套系统支持 32 套控制终端和 32 个采集终端,适用于各类大小面积的灌溉需求。这使得灌溉管理更加集中和便捷,提高了整体的管理效率。例如,在大型农场中,管理者可以通过云平台远程控制各个区域的灌溉设备,无需在田间地头奔波,大大节省了时间和精力。
智能节水灌溉系统很容易实现水肥一体化。它可以与水肥一体化系统、气象环境监测系统、土壤墒情监测系统等智慧农业系统结合,借助压力系统将水溶性肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,精确提供给作物。
在灌溉的同时进行施肥,能够使水肥均衡地到达作物根部,让作物更好地吸收养分。这种方式省时省工,减少了施肥的工作量,同时也避免了肥料的浪费。例如,在一些设施农业栽培中,使用智能节水灌溉系统实现水肥一体化,能够根据作物不同生长阶段的需求,精准地供应肥料,提高了肥料的利用率,促进了作物的生长和发育,增加了作物的产量和品质。
此外,智能节水灌溉系统还可以根据作物的实际需求调整水肥比例,避免因施肥不当导致的土壤板结、环境污染等问题。通过科学合理的水肥供应,为作物创造了良好的生长环境,有助于实现农业的可持续发展。
智能节水灌溉系统可以实现精细灌溉,满足不同作物、不同生长阶段以及不同环境的需求。通过湿度、光照度、液位、压力、风速风向等 LORA 无线采集器,实时采集农田等环境信息,结合作物种类及其生长阶段的用水量和规律,设置定时灌溉或循环灌溉的灌溉模式。
对于不同的作物,系统可以根据其需水特性制定个性化的灌溉方案。例如,一品红、红掌、凤梨、猪笼草、蝴蝶兰、国兰等花卉,在生长周期(5 - 10 月)内每天要进行 1 - 3 次浇灌,采用滴箭微灌设备,智能节水灌溉系统可以精准地按照这个需求进行灌溉。
同时,为了方便农户使用,灌溉不再受限于时间地点的限制,可采用远程灌溉、循环灌溉、定时灌溉三种模式。农户登录到管理云平台上设置好定时、循环灌溉的时间和灌溉量等参数,也能根据云平台反馈的环境参数曲线图,远程开启阀门进行灌溉。这种精细的灌溉方式,确保了作物能够在适宜的水分条件下生长,提高了作物的成活率和生长质量。
智能节水灌溉系统具备自动预警功能,能够及时发现并处理各种问题。根据管理者设定的采集参数、设备电压电池等状态信息,终端会发送报警通知。
当土壤湿度低于设定的下限值时,系统会及时提醒管理者进行灌溉;当设备出现故障或电池电量不足时,也会发出警报。报警方式包括微信端公众号、短信、APP 消息等推送方式,立时提醒管理者。采集终端获取的数据、各终端设备的电压/电流/信号、云平台灌溉策略调整、示警信息等数据,自动存储在云平台,并生成曲线图,便于以 Excel 表格查询/导出,进行溯源分析。
这种自动预警功能能够让管理者及时了解系统的运行状态和农田的环境状况,及时采取措施解决问题,避免因灌溉不及时或设备故障导致作物生长受到影响,保障了灌溉系统的稳定运行和作物的健康生长。
智能节水灌溉系统的应用范围非常广泛,不局限于农业大田,温室大棚、果园茶林、花卉药材、市政绿化、公园等有灌溉需求的场景均可适用。
在农业大田,它可以提高水资源利用率,增加作物产量;在温室大棚中,能够精准控制灌溉和施肥,为作物创造良好的生长环境;在果园茶林中,有助于提高果实的品质和产量;在花卉药材种植中,满足不同花卉药材的精细灌溉需求;在市政绿化和公园中,实现自动化灌溉管理,节省人力和水资源。
该系统的硬件设备部署简单,不必拉线,根据灌溉场景部署好之后,将各设备在云平台上进行添加、绑定、设置,运行操作简便。同时,它还可与基于物联网、移动互联网、人工智能、大数据计算等技术研发的智慧农业应用项目串联,如农业气象环境监测系统、土壤墒情监测、农产品溯源系统、供水泵房监控系统等系统,结合这些系统获取数据,统一调用管理,进一步提升了系统的适应性和实用性。
综上所述,智能节水灌溉系统以其高效节水、节省劳动成本、实现水肥一体化、精细灌溉、自动预警和应用广泛等优势,为农业、园林等领域的发展带来了巨大的变革。它不仅提高了生产效率和作物品质,降低了生产成本,还促进了水资源的合理利用和农业的可持续发展。随着科技的不断进步,智能节水灌溉系统有望在更多领域得到应用和推广,为人类创造更加美好的生活环境。