1、精選優質文檔-傾情為你奉上物聯網與示范基地水肥一體化（滴灌）技術實施方案專心-專注-專業目錄一、項目概述1、項目名稱樹莓水肥一體化（滴灌）物聯網示范基地建設項目2 、項目建設單位XXXXXXXX有限公司3、項目建設地點 XXX省XXX市XXX縣XXXXX項目4、項目建設內容4.1、一套小型氣象站 小型氣象站用于對風速、風向、雨量、空氣溫度、空氣濕度、光合有效輻射、等多種氣象要素進行全天候現場監測，為農業種植提供數據分析的依據。也能夠實現對土壤墑情（土壤溫濕度）的長時間連續監測，全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化，及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎信息。4.

2、2、一套智能施肥灌溉系統 智能施肥灌溉系統可以結合墑情數據以及氣象數據等信息，可協調工作實施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實現節水、節電，減少勞動強度，降低人力投入成本等工作。4.3、多套土壤墑情監測站（閥門控制站）土壤墑情監測站能夠實現對土壤墑情（土壤溫濕度）的長時間連續監測，全面、科學、真實地反映被監測區的土壤變化，及時、準確地提供各監測點的土壤墑情狀況，為減災抗旱提供了重要的基礎信息。二、項目建設實施方案1、系統介紹通過氣象傳感技術對園區微型氣象環境進行監測，有效提高了設施農業預防、預警應急能力，保證了設施農業的安全生產。通過土壤水分貯存量及其變化規律的監測，實現墑情監測預測和其它相關生態

3、環境監測預測服務以及施肥灌溉都具有重要意義。通過水肥一體化技術結合不同的作物的需肥特點，土壤環境和養分含量狀況；作物不同生長期需水，需肥規律情況進行不同生育期的需求設計，把水分、養分定時定量，按比例直接提供給作物，保證作物灌溉施肥的肥效快，利用率高，有效的提高生產效率。2、小型氣象站小型氣象站安裝效果以及現象安裝如下圖：(具體安裝位置根據客戶確定）氣象環境監測分析單元是一種集氣象數據采集、存儲、傳輸和管理于一體的無人值守的氣象采集系統，氣象環境監測分析單元由氣象傳感器、氣象數據采集儀和物聯網平臺軟件三部分組成。可同時監測大氣溫度、大氣濕度、土壤溫度、土壤濕度、雨量、風速、風向、氣壓、輻射、照度

4、等諸多氣象要素；風速風向傳感等傳感器為氣象專用傳感器，具有高精度高可靠性的特點。氣象數據采集儀具有氣象數據采集、實時時鐘、氣象數據定時存儲、參數設定、友好的人機界面和標準通信功能。系統內置大容量FLASH存儲芯片；多種通訊接口可以很方便的與計算機建立有線通訊連接，若選配GPRS無線通訊模塊還可實現氣象設備與計算機監控中心的遠程無線連接。電源系統采用風光互補供電系統或交流220V、直流5V、12V、太陽能等多種供電方式，并且完善的防雷擊、抗干擾等保護措施。保證運行于各種惡劣的野外環境實現高穩定性、高精度、無人值守的特點。通過平臺上查看數據3、智能施肥灌溉系統500畝基地現有泵房，由于泵房面積不確

5、定，所以整體方案如下：水源是采取的地下水，由于地下水水溫度較低，一般是5-6，直接灌溉和施肥影響植物生長，所以一般建議在泵房附近修建一蓄水池來作為水源；一、泵房內需要安裝設備：3.1、蓄水池3.2、主水泵水泵采用2臺合適功率（具體參數根據現場地形圖來選型）的離心泵，一用一備，采用一拖二的方式，當一臺水泵流量不夠時開啟第二臺水泵，控制方式采用變頻控制。 立式離心泵3.3、恒壓變頻控制柜變頻水泵控制柜系統通過測到的管道壓力，經變頻器系統內置的PID調節器運算，調節輸出頻率，然后實現管網的恒壓供水。變頻器的頻率超限信號(一般可作為管網壓力極限信號)可適時通知PLC的進行變頻泵切換。為防止水錘現象的產

6、生，泵的開關將聯動其出口閥門。變頻控制柜（外）變頻控制柜（內）3.4、過濾設備(共2級過濾系統）由于水源是井水，所以過濾器組合選用；第一級過濾系統：離心式過濾器離心式過濾器基于重力及離心力的工作原理，清除重于水的固體顆粒。水由進水管切向進入離心過濾器體內，旋轉產生離心力，推動泥沙及密度較高的固體顆粒沿管壁流動，形成旋流，使沙子和石塊進入集砂罐，凈水則順流沿出水口流出，即完成水砂分離。主要用途:這種過濾器安裝在井及泵站旁，最適應于分離水中含有的大量沙子及石塊，在滿足過濾要求的條件下，分離60-150目砂石的能力可達到92-98% 。它一般不單獨使用，而只是作為過濾系統的前段過濾。第二級過濾系統：

7、疊片過濾器全自動反沖洗疊片過濾器當達到一定的壓差時，或設定的時間內系統自動進入反沖洗狀態，控制器控制閥門改變水流方向，過濾器底部單向隔膜關閉主通道，反沖洗進入四組噴嘴通道，和噴嘴通道連接的活塞腔內的水壓上升，活塞向上運動克服彈簧對疊片的壓力，并在疊片組頂部釋放活塞空間，同時反沖洗水從四組噴嘴通道上面的35*4個噴嘴沿疊片切線的方向高速噴射，使疊片旋轉并均勻分開，噴洗水噴洗疊片表面，將截留在疊片上的雜質噴洗甩出。當反沖洗結束時，水流方向再次改變，疊片再次被壓緊，系統重新進入過濾狀態。反沖洗控制器操作簡單，可根據壓差，時間或兩者組合對過濾器或工作站進行全面控制。疊片過濾器濾芯無須更換，壽命可達15

8、年之久。全自動反沖洗手動反沖洗手動過濾器手動反沖洗疊片過濾器：根據前后壓力表的值手動擰閥門進行反沖洗手動T型疊片過濾器：優點：成本較低， 缺點：清洗時需要將把濾芯取出進行清洗。3.5、施肥系統第一種方案：考慮施肥面積，采用智能水肥一體機的話，只能采用輪灌的方式對其進行施肥；原理圖如下：智能水肥一體機河南云飛科技水肥一體機系統結構包包括：控制柜、觸摸屏控制系統、混肥硬件設備系統、無線采集控制系統。支持pc端以及微信端實施查看數據以及控制前端設備。河南云飛科技水肥一體化智能灌溉系統可以幫助生產者很方便的實現自動的水肥一體化管理。系統由上位機軟件系統、區域控制柜、分路控制器、變送器、數據采集終端組成

9、。通過與供水系統有機結合，實現智能化控制。可實現智能化監測、控制灌溉中的供水時間、施肥濃度以及供水量。變送器（土壤水分變送器、流量變送器等）將實時監測的灌溉狀況，當灌區土壤濕度達到預 先設定的下限值時，電磁閥可以自動開啟，當監測的土壤含水量及液位達到預設的灌水定額后，可以自動關閉電磁閥系統。可根據時間段調度整個灌區電磁閥的輪流 工作，并手動控制灌溉和采集墑情。整個系統可協調工作實施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實現節水、節電，減少勞動強度，降低人力投入成本。PHSF-1 PHSF-2水肥一體機實物圖：系統參數：項目內容控制方式時間控制：設定時間灌溉肥水比例：設定流量比例來控制水肥比外部信號控制：

10、土壤濕度控制水泵開關無線控制：無線采集傳感器值及控制電磁閥（區間數）依據項目需要可分多個區域系統特征肥料控制：肥料供應量百分比來控制流量控制：根據各個大棚內流量傳感器的值判斷閥門狀態可選擇施肥或者直接灌溉灌溉使用原灌溉網絡的壓力不需要加壓泵報警及停止：超出壓力上限值時發出報警及停止運行報警及停止：超出土濕上限值時發出報警及停止運行一鍵灌水：緊急灌水（手動灌水）臨時停止：一鍵停止運行功能灌溉區域閥門采集使用無線傳輸節約拉線成本硬件特征包含嵌入式現場下位機控制器、信號采集模塊、設備驅動模塊以及人機交互10寸觸摸屏等，可完成灌溉精準調控、水肥信息采集、云服務器交互等工作；智能水肥機具有快速運算能力，

11、配合最新傳感技術以及大數據分析技術保證設備操作簡單，智能運行。支持XPH、標準MODBUS雙協議切換；可支持JSON/HTTP數據上報。可利用lora或nb-lot技術拓展接入現場環境采集設備以及現場灌溉控制設備外形特征外形尺寸：783mm*573mm*1274mm（長寬高）；內置系統不銹鋼離心泵、過濾系統，檢控系統，電氣柜，施肥桶和吸肥通道組合。10寸觸摸屏顯示棚內使用無線傳輸節約拉線成本系統標配3路注肥通道，預留1路，單通道最大施肥量420L/h；可與物聯網平臺聯動，根據采集的墑情等信息智能配比，自動記錄施肥時間、施肥區域、流量、PH值、EC值、各母液使用量等。第二種方案采用混肥池的方案，

12、由于如果需要同時500畝地同時施肥的話，如果采用智能水肥一體機的方案的話，施肥桶體積不夠，所以我們采用蓄肥池的方案；原理圖如下集控站（控制柜）由于田間閥門需要控制和采集混肥池的液位以及PH,EC值，所以做一臺集控站（控制柜）帶電磁閥集控路由，帶10寸觸摸屏顯示，控制田間多路電磁閥，肥池注水閥，以及內置采集儀采集混肥池中液位，電導率（EC),PH值，控制混肥泵，吸肥計量泵，水泵3路電機的啟停。設備技術要求技術參數集控站（控制柜）1.多路閥門控制：多路繼電器控制；2.液位傳感器，電導率（EC)傳感器，水質PH值傳感器，3參數的數據采集，觸摸屏顯示，通過控制邏輯設置3參數的上下限控制肥池注水閥的啟停

13、；2. 控制混肥泵，吸肥計量泵，主水泵3路電機：3路繼電器控制多路繼電器控制，一路繼電器控制，10寸觸摸屏顯示，可以直接在屏幕上直接進行控制閥門和點擊的開啟和關閉，控制邏輯：設定要素上下限值，通過通訊模塊直接傳到平臺上直接控制實物圖如下：3.6、首部泵房配件閥門排氣閥3.6.1）、田間閥門控制閥門選型：由于灌溉面積過大，所以不建議市電供電，走線埋管 ，采取鋰電池太陽能供電，根據土壤濕度的閾值（上下限）來控制閥門(電磁脈沖閥）的啟停。無線閥門控制器是專門為農業溫室、農業環境控制開發生產的環境控制系統。可測量風速、風向、溫度、濕度、雨量、土壤溫濕度等農業環境要素，根據植物生長要求，控制開窗、卷膜、

14、風機濕簾、生物補光、灌溉施肥等環境控制設備，為植物生長提供最佳環境。無線閥門控制器配套的有“中間件”上位機軟件，用戶可以通過該軟件查看實時環境狀況，實現對環境的遠程監控，并可通過”中間件”實現對多路繼電器的開關控制，這為農業種植帶來了極大的便利。同時，由于設備采用無線通信方式，這大大降低了設備的安裝成本和環境要求。A. 智能化可定制多路氣象監測無線閥門控制器功能全面，數據測量精度高，最多可采集多達十幾項環境要素的數據；同時具備軟件配置繼電器輸出，可以控制多個溫室設備。核心部件采用高性能工業微處理器為主控CPU，運行安全可靠。便攜式防震結構，工業控制標準設計，適合在惡劣環境中使用。B. 無線采集

15、控制中端設備定時輪詢獲取每個終端設備的數據以及繼電器狀態，并通過中端設備上傳至中間件，或者其他采集器，在與其他設備連接時可采用多種方式進行通訊，因而可方便集成到其他設備上，中端設備在和終端設備通訊時采用無線通信方式，通訊距離遠，通訊信號安全穩定可靠。終端設備可采用低功耗工作方式，在接電不方便的地方也可長時間工作。無線閥門控制器，是一款基于470M無線傳輸技術研發的新型產品。本產品主要用于智能灌溉系統，通過智能控制終端即可根據農作物對澆灌的不同要求設定不同的澆灌策略，實現個性化澆灌。技術參數供電電壓DC12V鋰電池容量12V、2000mA太陽能板12V、2W工作頻段470MHz功耗平均1mA通信

16、距離2KM（空曠環境）信道16個（0 0F）波特率自適應數據傳輸方式被動召測工作環境-20-60；5%RH-95%RH（非凝露）圖片：1、 考慮田間共500畝地，初步考慮田間管網分為50個輪灌區（具體數量根據現場地形來確定），采用50個電磁閥控制，支管采用DE63或者DE90的管道，采用2寸電磁閥或者3寸電磁閥控制（具體根據現場所管區域的噴頭數量來計算電磁閥得過流量）2、 閥門控制采用2種方案。太陽能供電，避免走線穿管的麻煩以及節約人工成本； 設備技術參數無線閥門控制器5路模擬通道數據采集儀，(帶1路閥門控制），帶一路485通訊接口；供電方式：220V交流/12V直流并存（含傳感器標配數據線）

17、，LORA傳輸（有效距離可達2KM)，金屬外殼（室外防水）電磁閥（脈沖信號）2寸或3寸太陽能供電系統10W太陽能供電，內置太陽能控制器和鋰電池，雙電源供電安裝支架支架（滿足設備安裝需要）市電供電，走線埋管無線閥門控制器5路模擬通道數據采集儀，(帶1路閥門控制），帶一路485通訊接口；供電方式：220V交流/12V直流并存（含傳感器標配數據線），LORA傳輸（有效距離可達2KM)，金屬外殼（室外防水）電磁閥2寸或3寸安裝支架支架（滿足設備安裝需要）無線集控路由1. 可以采用市電供電也可以采用太陽能供電，無線集控路由2. 可以采用GPRS傳輸數據到平臺，也可以采用以太網傳送數據到平臺 基于STM8

18、L內核的低功耗設計的多路匯集板 可支持WIFI、GRPS、 470M、以太網、 光纖、RS485/RS232信號輸出 具有超強的穿墻功能以及抗干擾能力，可實現遠距離信號匯總、接收 可選配2W/2000mA的太陽能+鋰電池設計無線集控路由+太陽能 10W/6600mA的太陽能+鋰電池設計 可選配太陽能+市電雙電源供電設計 支持過度沖電保護功能 支持深度放電保護、負載過載、短路保護功能 支持放電保護功能，低電壓自動切斷功能 可根據鋰電池充電特性，自動調節鋰電池充電電壓LORA組網方案產品實物圖片產品現場安裝：土壤濕度傳感器3.6.2）、田間灌水器系統主材設備：U-PVC管材、管件U-PVC給水管材

19、、管件壓力等級：1.0Mpa-2.0Mpa灌溉系統常用規格：De20*2.0Mpa，De25*1.6Mpa，De32*1.25Mpa，De50*1.0MpaDe63*1.0Mpa，De90*1.0Mpa，De110*0.63Mpa，De110*1.0MpaDe160*1.0Mpa，De200*1.0Mpa主材設備LDPE管材De20/De25LDPE給水管灌水器微噴頭和搖臂噴頭根據現場環境主要是種植小麥和玉米的種苗，考慮現場需要機械耕作的，所以現場采用搖臂噴頭，采用噴灌的灌溉方式。如下圖所示。型號：HR-818規格：1寸內螺紋壓力：2.0-4.0Bar噴灑半徑：12-18m流量：46.7-83.3L/min三、農業物聯網平臺兩大平臺電腦云端界面用戶信息查詢與操作入口應支持大部分瀏覽器，使得與設備無關。簡單，免于安裝，易于使用。農業物聯網系統平臺可成為管理和控制的完整農莊信息系統和控制管理平臺，配置不同的功能模塊可靈活地實現對應現場環境的信息采集、控制和管理。實時查看數據依托物聯網云平臺軟件，控制混肥泵等設備，實現智能施肥系統在手動模式、自動模式、時間段模式以及閾值控制模式下自動控制。手動模式手動模式即為人為手動