基于移动互联网的智能灌溉系统设计与开发

□李惠钧 李双冰

(宁波市富金园艺灌溉设备有限公司 浙江 宁波 315400)

基于移动互联网的智能灌溉系统设计与开发

□李惠钧 李双冰

(宁波市富金园艺灌溉设备有限公司 浙江 宁波 315400)

随着科学技术的快速发展，移动互联网等高新技术被广泛应用在农业领域，进一步推动了现代化农业的发展。我国将保障粮食安全、加快现代农业发展作为重要战略，需要不断加快高效节水灌溉技术的发展，积极探索全新的智能灌溉系统，从而提高节水灌溉设备的自动化与信息化水平，更好地解决地面灌溉肥、水、土流失问题。本文就对基于移动互联网的智能灌溉系统设计与开发进行分析和探究。

移动互联网；智能灌溉系统；设计与开发

1 智能灌溉系统的技术路线

采用移动互联网技术提高智能灌溉设备的自动控制水平，逐渐成为节水灌溉技术的重要发展趋势。例如：某示范园形成了功能完备的科技示范体系，集休闲观光、科普教育、技术推广、科研、生态于一体，在设计与开发智能灌溉系统时，根据科学的技术路线，按照“微灌技术应用系统”和“灌溉智能控制系统”来研发智能灌溉技术的综合应用模式，以便指导农民科学、适量、适时灌溉。第一，微灌技术应用系统。利用小管出流、滴灌、微灌等技术，构建节水灌溉示范区，设计灌区的节水灌溉制度与灌溉系统布置等内容，根据工程实例进行电能与水量的消耗测试，对比分析增产增收、土地节约利用等[1]。例如：以某灌区的植物类型、土壤特性、水源条件、气候特征等为依据，选用以下设计参数：①灌溉水利用系统T1=0.95；②微灌设计日耗水量Ea=6mm/d；③田间持水量26%；④设计灌水均匀度Cu=95%；⑤土壤容量1.45g/cm3；⑥设计土壤湿润比P=55%。通过试验与计算，对其灌溉制度加以确定：①苗木绿化区域的湿润层达30cm，设计灌水的周期和定额分别为3d和16.4mm，一次灌水的延续时间为4.4h；②坡度和梯田的湿润层为50cm，设计灌水的周期和定额分别为5d和27.3mm，一次灌水的延续时间为9.8h。当然，要想优化利用水资源，节省工程投资，需要实施轮灌工作制度，其中苗木绿化区的轮灌组为一条支管，坡度与梯田的轮灌组为两条支管。第二，灌溉智能控制系统。利用智能控制技术、互联网技术和移动通信技术，精心设计自动化管理、监测数据传输与采集、设备控制运行、灌溉计量等内容，开发智能灌溉控制设备，继而实现相应的综合应用目标，如灌溉系统自动监测与控制数据信息开发利用、泵站运行控制、土壤墒情和水文气象监测、现场视频监控等。

2 基于移动互联网的智能灌溉系统设计

智能灌溉系统的核心包括计算机应用软件、移动控制管理终端、管控装置主控单元，具体分析如下。

2.1 计算机应用软件

对于智能灌溉项目的需求多变性、用户层次多样性、管理复杂性和监测点分散性等特征，利用模块化的设计理念，以统一的数据接口和数据库访问接口为基础，将各业务功能抽象成不同模块，如GIS模块、历史查询模块、基本功能模块、服务信息模块等，便于软件的扩展和操作[2]。

2.2 移动控制管理终端

以Android操作系统为基础，利用APP开发专业化的灌溉管理，这样用户可以根据APP发出指令，通过管控装置主控单元对用水户灌溉的合理与否进行判断，远程控制灌溉控制节点的设备。设计的移动控制管理终端具有较强的自适应能力、较高的可靠性和较短的响应时间，能实现远程服务和灌溉控制的功能。首先，远程服务功能。用户与系统维护方可利用手机服务中心进行联系，实时传输文字和图片等，这样用户可以及时保障系统的安全可靠运行，享受周全便捷的服务，节省维护方的检修成本。

2.3 管控装置主控单元

对于智能控制模块而言，其借助高频射频信号的加密形式对用户识别码进行设置，以免用户运用灌溉设备时受手机信号干扰的影响；或者是利用多频次验证编程方式，有效连接智能模块与无线通信装置，从而远程控制指令，对来电身份信息进行智能识别或智能自动拒接[3]。可以说，利用这些关键技术来开发设计管控装置主控单元，不仅能支持互联网和移动系统，还能执行远程控制指令，对数据进行远程传输，实现了以下功能：①选用高频射频信号加密形式，可以对合法用户进行智能自动识别，自动排除非法指令，以免出现误操作；②结构设计合理，材质强度高且运行记录良好，适用于野外安装应用的环境；③具备防窃电功能和节电功能，防雷、过载和超压保护功能强；④编程方法的运用可以保证数据的安全，实现免维护无故障、稳定性高的验证。

结束语

基于移动互联网的智能灌溉系统，借助多种监测技术对灌区的土壤墒情、水情和雨情等基础知识进行实测，精确测算不同作物的需水量，远程自动灌溉控制，达到节能节水的目标。智能灌溉系统的设计与开发，能够解决传统灌溉水资源稳定性差、浪费大等问题，避免土地办的结硬化，防止水土流失，更好地保护生态环境，达到节水灌溉的目标，实现区域农业经济的可持续发展。

[1]刘新刚,郝呈波.基于移动互联网的智能灌溉系统设计与开发[J].中国水土保持,2016,(04)：70-73.

1004-7026（2017）23-0114-01

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10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.23.080