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JZ-SF 智能水肥一体化系统设计方案
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水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统（或地形自然落差），将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌、均匀、定时、定量，浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况；蔬菜不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
二、水肥一体化技术在农业生产中的重要作用
1. 节水省肥：
滴灌水肥一体化，直接把作物所需要的肥料随水均匀的输送到植株的根部，作物“细酌慢饮”，大幅度地提高了肥料的利用率，可减少50%的肥料用量，水量也只有沟灌的30%-40%。
2.省工，省时：
传统的沟灌、施肥费工费时，非常麻烦。而使用滴灌，只需打开阀门，合上电闸，几乎不用工。
3.减轻病害：
大棚内作物很多病害是土传病害，随流水传播。如辣椒疫病、番茄枯萎病等，采用滴灌可以直接有效的控制土传病害的发生。滴灌能降低棚内的湿度，减轻病害的发生。
4. 控温调湿：
冬季使用滴灌能控制浇水量，降低湿度，提高地温。传统沟灌会造成土壤板结、通透性差，作物根系处于缺氧状态，造成沤根现象，而使用滴灌则避免了因浇水过大而引起的作物沤根、黄叶等问题。
5. 水肥均衡：
采用滴灌，可以根据作物需水需肥规律随时供给，同时也更加能促进养分的吸收。
三、经济效益分析
注：“节本增收”中包含节省人工费、肥料、农药
一套完整的水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施肥系统可能仅由部分设备组成。
4.1水肥一体化系统原理图
五.水肥一体化系统组成
5.1水源系统
江河、渠道、湖泊、井、水库均可作为水源，只要水质符合灌溉要求，均可作为灌溉的水源。为了充分利用各种水源进行灌溉，往往需要修建引水、蓄水和提水工程，以及相应的输配电工程，这些统称为水源系统。
5.2首部枢纽系统
其首部枢纽系统主要包括水泵、过滤器、压力和流量监测设备、压力保护装置、施肥设备（水肥一体机）和自动化控制设备。首部枢纽担负着整个系统的驱动、检控和调控任务，是全系统的控制调度中心。
5.2.1水肥一体机
水肥一体机系统结构包包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备；新普惠水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预 先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流 工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。
系统配置如下
| 项目 | 内容 |
| 控制方式 | ·时间控制：设定时间灌溉 |
| ·肥水比例：设定流量比例来控制水肥比 | |
| ·外部信号控制：土壤湿度控制水泵开关 | |
| ·无线控制：无线采集传感器值及控制 | |
| 电磁阀（区间数） | ·共分为6个区间（可扩展） |
| 系统特征 | ·肥料控制：肥料供应量百分比来控制 |
| ·流量控制：根据各个大棚内流量传感器的值判断阀门状态 | |
| ·可选择施肥或者直接灌溉 | |
| ·灌溉使用原灌溉网络的压力不需要加压泵 | |
| ·报警及停止：超出压力上限值时发出报警及停止运行 | |
| ·报警及停止：超出土湿上限值时发出报警及停止运行 | |
| ·一键灌水：紧急灌水（手动灌水） | |
| ·临时停止：一键停止运行功能 | |
| ·灌溉区域阀门采集使用无线传输节约拉线成本 | |
| 硬件特征 | ·液晶触摸屏显示 |
| ·耐腐蚀材料及配件 | |
| ·控制柜 |
5.2.2两大平台
电脑云端界面
用户信息查询与操作入口应支持大部分浏览器，使得与设备无关。简单，免于安装，易于使用。农业物联网系统平台可成为管理和控制的完整农庄信息
系统和控制管理平台，配置不同的功能模块可灵活地实现对应现场环境的信息采集、控制和管理。
手动模式
手动模式即为人为手动控制个个泵以及阀门实现灌溉施肥的目的。手动模式适用于在施肥灌溉情况较复杂时，通过人为的干预，达到施肥灌溉目的。采用此种方式，需要有一定的技术专业知识作为支撑，
自动模式
自动模式即为对园区种植作物固定，在一段时间内执行相同的命令，实现相同的功能下使用，此操作节省人力，使施肥灌溉自动化、智能化。
时间段模式
时间段模式即为预设时间，在相应的时间段内执行相应的命令，实现各区的灌溉施肥的目的。
阈值模式
阈值模式即为上下限模式，工作在此模式下，当采集的墒情或其他数据达到预设的阀值时，设备自动运行，执行相应的开启或关闭泵或阀门的命令。
移动终端
建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。
5.2.3过滤系统
过滤系统的主要类型有：
介质过滤系统：
砂石介质过滤器主要用来处理水中有机杂质和藻类，主要适用于开放性水源如：水库、池塘及渠道水的初级过滤，一般在其后面配备叠片式过滤器作为二级过滤。
离心过滤系统：
离心式过滤器的工作原理由高速旋转水流产生的离心力，将沙粒和其他较重的杂质从水体中分离出来，它内部没有滤网，也没有可拆卸的部件，保养维护很方便，它主要适用于井水或含沙量较大的渠道水的初级过滤，一般在其后面配备叠片式过滤器作为二级过滤。
叠片过滤系统：
叠片式过滤器清洗简单方便，过流能力大，过滤效果非常好，并且易于控制。通常作为二级过滤。
网式过滤系统：
单层过滤，过滤效果一般，但使用维护简单，常用于水质较好，或者用于二级过滤。
全自动反冲洗过滤器：
当达到一定的压差时，或设定的时间内系统自动进入反冲洗状态，控制器控制阀门改变水流方向，过滤器底部单向隔膜关闭主通道，反冲洗进入四组喷嘴通道，和喷嘴通道连接的活塞腔内的水压上升，活塞向上运动克服弹簧对叠片的压力，并在叠片组顶部释放活塞空间，同时反冲洗水从四组喷嘴通道上面的35*4个喷嘴沿叠片切线的方向高速喷射，使叠片旋转并均匀分开，喷洗水喷洗叠片表面，将截留在叠片上的杂质喷洗甩出。当反冲洗结束时，水流方向再次改变，叠片再次被压紧，系统重新进入过滤状态。
5.2.4施肥系统
水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。按照控制方式的不同，施肥系统可分为两大类：一类是按比例供肥，其特点是以恒定的养分比例向灌溉水中供肥，供肥速率与滴灌速率成比例。如文丘里注入法和供肥泵法。另一类是定量供肥，又称为总量控制，其特点是整个施肥过程中养分浓度是变化的，不能实现精确施肥，如压差式施肥罐法，
压差式施肥罐：
该施肥系统简单，便宜不需要外部动力就可以达到较高的稀释倍数。同样，该系统也存在如无法精确控制灌溉水中的肥料流速和养分浓度、无法实现自动化操作等缺陷，
文丘里施肥器：
文丘里施肥器主要由阀门、文丘里、三通、弯头等几个部分连接而成。其原理是由于水流运动时流速不同从而产生压力差，利用压力差将液体肥料压入输水管网中的一种施肥装置。
文丘里施肥器的优点：①省肥，省力，省工，省成本；
②可降低对作物根系的损伤；减少土壤板结；
③使施肥量达到均匀一致，施肥深度一致，施肥距离保持一致
文丘里施肥器的缺点：压力损失较大，吸肥量受压力波动的影响，一般适用灌区面积不大的场合（温室大棚和小规模农田）。为保障系统中保持稳定压力，需要配置增压泵。
泵吸肥法：
泵吸肥法主要是用于有泵加压的灌溉系统，主要用于有统一管理的种植区，水泵一边吸水，同时一边吸肥。主要结合施肥桶使用，主要原理是利用离心泵吸水管内形成的负压将肥料溶液吸入管网系统。通过调节肥液管上阀门或者水肥一体机上的浮子流量计，可以控制施肥速度，肥水在管网输送中自行均匀混合，不需人工配置溶度。
泵吸肥法的优点:不需外加动力，结构简单，操作方便，施肥时调节肥液管上的阀门或水肥一体机上的浮子流量计，控制施肥速度和比例，实现精准施肥。
泵吸肥法的缺点:施肥时要有人看管，当肥液快完的时立即关闭吸肥管的上的阀门，但如果采用新普惠智能水肥一体机，就可以自己流速设置灌溉和施肥时间，避免人一直在现场。
泵注肥法：
泵注肥法的原理利用加压泵将肥料溶液注入有压力管道，通常泵产生的压力必须大于输水管的水压，否则肥料无法注入。
泵注肥法的优点:施肥速度可控性强，施肥浓度均匀一致，操作方便，不消耗系统压力。
泵注肥法的缺点：泵注肥法需要单独配置施肥泵，成本较高。
5.2.5 保护/控制系统：
测控保护装置包括水表、压力表、止回阀、空气阀、减压阀等。减压阀是保持阀门下游的压力一致；空气阀是灌溉系统中的保护性设备之一，它通过排出或向系统中补充空气，从而消除因空气对系统造成的各种不利影响；止回阀是防止介质倒流的阀门。
检测装置最基本的是EC/pH检测，在整个配肥过程中，肥液EC和pH的控制对于作物来说是至关重要的，否则达不到施肥效果，因此，系统需要实时监测EC/pH的变化，并及时通过调配水肥比例和注酸通道对EC/pH进行有效控制；除EC/pH检测外，肥料罐（池）及混肥罐液位的实时变化、管道压力、流量等参数也需要进行检测，以保证整个系统的正常、稳定工作。
5.3输配水管网系统
由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置,毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。
输配水管网的作用是将首部处理过的水, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。
5.4无线阀门控制器
阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。
电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。
6.灌水器系统
微灌按微灌灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确的控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。按灌水时水流出流方式的不同，可以将微灌分为四种形式。
（1） 滴灌
滴灌是通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水一滴一滴地，均匀而又缓慢地滴入作物根区附近土壤中的灌水形式。由于滴水流量小，水滴缓慢入土，因而在滴灌条件下除紧靠滴头下面的土壤水分处于饱和状态外，其他部分的土壤水分均处于非饱和状态，土壤水分主要借助毛管张力作用入渗和扩散。
（2） 地表下滴灌
地表下滴灌是将全部滴灌管道和灌水器埋入地表下面的一种灌水形式，这种灌水形式能克服地面毛管易于老化的缺陷，防止毛管损失或丢失，同时方便田间作业。与地下渗灌相比，区别是仅湿润部分土体。
（3） 微型喷洒灌溉
利用折射式、辐射式或旋转式微型喷头将水喷洒在枝叶上或树冠下地面上的一种灌水形式，简称微喷。微喷即可以增加土壤水分又可提高空气湿度，起到调节田间小气候的作用。
（4） 涌泉灌溉
涌泉灌溉是通过安装在毛管上的涌水器形成的小股水流，以涌泉方式使水流入土壤的一种灌水形式。涌泉灌溉的流量比滴灌和微喷灌大，一般都超过土壤的入渗速度。为了防止产生地表径流，需要在涌水器附近挖一小水坑或渗水沟以分散水流。涌泉灌溉尤其适合于果园和植树造林林木的灌溉。
微灌的优点
省水微灌可以非常方便地将水灌到每一株植物附近的土壤中，经常维持较低的水压力满足作物生长需要。微灌具有以下诸多优点：
（1）省水、省工、节能。
（2）灌水均匀。微灌系统能够做到有效地控制每个灌水器的出水流量，灌水均匀度高，一般可达80%~90%。
（3）增产。微灌能适时适量地向作物根区供水供肥，为作物根系活动层土壤创造了很好的水、热、气、养分状况，因而可实现稳产，提高产品质量。
（4）对土壤和地形的适应性强。微灌的灌水强度可根据土壤的入渗特性选用相应的灌水器，并对其调节，不产生地表径流和深层渗漏。微灌是采用压力管道将水输送到每棵作物的根部附近，可以在任何复杂的地形条件下有效工作，甚至在某些很陡的土地或在乱石滩上种的树也可以采用微灌。
微灌的缺点
灌水器易堵塞
滴水器中很小的水流通道堵塞是滴灌应用中最主要的问题，检测堵塞是很困难的，堵塞使毛管管路出水不均，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废。
盐分积累
当在含盐量高的土壤上进行滴灌或是利用咸水滴灌时，盐分会积累在湿润区的边缘，若遇小雨，这些盐分可能会被冲到作物根区而引起盐害。这时需进行冲洗，必要时辅以喷灌或地面灌溉。在没有充分冲洗条件的地方或是秋季无充足降雨的地方，则不要在高含盐量的土壤上进行滴灌或利用咸水滴灌。
可能限制根系的发展
由于微灌只湿润部分土壤，加之作物的根系有向水性，这样就会引起作物根系集中向湿润区生长。
总之，微灌的适应性较强，使用范围较广，各地应根据当地的自然条件、作物种类等因地制宜地选用。
微灌工程设计
1.滴灌系统田间布置
（1） 毛管和滴头布置：滴头的布置形式取决于作物种类、种植方式、土壤类型、当地风速条件、降雨以及所选用的滴头类型，还需同时考虑施工、管理方便、对田间农作的影响及经济因素等。
条播密植作物
大部分作物如棉花、玉米、蔬菜、甘蔗等均属于条播密植作物，需采用较高的湿润比，一般宜大于60%。毛管和滴头的用量相应较多。这时毛管顺作物行向布置，滴头均匀地布置在毛管上，滴头间距为0.3-1m，毛管有2种布置形式：1.每行作物一根毛管，当作物行间距超过1m和轻质土壤（一般为沙壤土、沙土）时，采用这种布置形式。
2.每2行或多行作物一条毛管。当作物行间距小于1m时，考虑使用每2行作物布置一根毛管，当间距小于0.3m时，宜考虑多行作物一条毛管
果园
果树的种植间距变化较大，从0.5m*0.5m到6m*6m。因此毛管和滴头的布置方式也很多。
1.一行果树布置一条毛管。当树形较小，土壤为中壤以上的土壤时，采用一行果树布置一条毛管比较适宜。滴头沿毛管的间距为0.5-1.0m，视土壤情况而定，一般要求能形成一条湿润带。
2.一行果树布置二条毛管。当树行距较大（一般大于4m）土壤为中壤以上的土壤时，采用一行果树布置两条毛管布置形式较适宜。
3.当果树间距较大（一般大于5m）或在极干旱地区，可考虑曲折毛管和绕树毛管布置形式。优点在于，湿润面积近于圆形，与果树根系的自然分布一致。在成龄果园建设滴灌系统时，由于作物根系发育完善，可采用这种布置方式。
干、支管布置
干、支管的布置取决于地形、水源、作物分布和毛管的布置。其布置应达到管理方便、工程费用小的要求。在山丘地区，干管多沿山脊布置或沿等高线布置。支管则垂直于等高线，向两边的毛管配水。在平地，干、支管应尽量双向控制，两侧布置下级管道，可节省管材。
3.首部枢纽布置
一个滴灌系统能否正常、方便安全的运行，发挥其效益，除了须十分谨慎选用灌水器外，还须更为谨慎地选择首部枢纽。同时，过滤器是关键所在，一旦过滤器出现故障，会在很短的时间内将成千上万只灌水器堵塞，造成滴灌系统报废。如果水源距灌溉地块较近时，首部系统一般安装在泵站附近，以便运行管理。
喷灌系统
用专门的管道系统和设备将有压力送至灌溉地段并喷射到空中形成细小水滴洒到田间的一种灌溉方法。
喷灌的优点
（1） 节约用水
（2） 增加农作物产量、提高农作物品质
（3） 节省劳力
（4） 适应性强：喷灌是将水直接喷晒在天面上，并且在一定条件下不产生径流，所以在土壤透水性强或地形坡度较大的条件下仍可以采用喷灌，在大多数情况下无需为灌溉而平整土地和控制地面坡度。
喷灌的缺点
（1） 喷洒作业受风的影响
（2） 设备投资高，喷灌系统工作压力较高，对设备的耐压要求也高，从而设备投资一般较高。
（3） 耗能较高 喷灌则要利用水的压力使水流破碎成水滴并且喷洒到规定范围内，显然喷灌需要多消耗一部分能源。
（4） 喷灌工程—田间管道系统的布置设计
田间管道系统的布置取决于田块的形状、地面坡度、耕作与种植方向、灌溉季节的风速风向、喷头的组合间距等情况，需进行多方案比较，择优选用，主要有以下两种形式。1.丰字形布置 2.梳齿形布置
田间管道系统布置的原则
（1） 应符合喷灌工程规划的要求
（2） 喷洒支管应尽量与耕作和作物种植方向一致
（3） 喷洒支管平行等高线布置，如果条件限制，至少也应尽量避逆坡布置
（4） 在风向比较恒定的喷灌区，支管垂直于主风向布置，应尽量避免平行主风向布置。
（5） 喷洒支管与上一级管道的连接，应避免锐角相交，支管铺设应力求平顺、减少折点。
在贯彻以上原则时，有时会出现矛盾，这时应根据具体情况进行比较，分清主次，因地制宜地确定布置方案。
六.农业物联网系统
6.1 农业物联网—土壤墒情监控系统
“智慧农业监控系统”立足现代农业，融入的“物联网、移动互联网、云计算”技术，借助个人电脑、智能手机，实现对农业生产现场气象、土壤、水源控制的实时监测，并对大棚、温室的灌溉、通风、降温、增温等农业设施实现远程自动化控制。结合视频直播、智能预警等强大功能，系统可帮助广大农业工作者随时随地掌握农作物生长状况及环境变化趋势，为用户提供一套高效便捷、功能强大的农业监控解决方案。系统包括监控中心、报表中心、任务中心。
土壤墒情监测系统能够实现对土壤墒情（土壤湿度）的长时间连续监测。用户可以根据监测需要，灵活布置土壤水分传感器；也可将传感器布置在不同的深度，测量剖面土壤水分情况。系统还提供了额外的扩展能力，可根据监测需求增加对应传感器，监测土壤温度、土壤电导率、土壤PH值、地下水水位、地下水水质以及空气温度、空气湿度、光照强度、风速风向、雨量等信息，从而满足系统功能升级的需要。 土壤墒情监测系统能够全面、科学、真实地反映被监测区的土壤变化，可及时、准确地提供各监测点的土壤墒情状况，为减灾抗旱、施肥灌溉提供了重要的基础信息。
系统构成
土壤墒情监测系统主要由监控中心、通信网络、远程监测设备和土壤墒情检测设备四部分构成。
◆ 监控中心
硬件主要由服务器、计算机、交换机、打印机等组成。软件主要有操作系统软件、数据库软件、土壤墒情监测系统软件组成。
◆ 通信平台
包括中国移动GPRS网络和INTERNET公网。 系统计划采用公网专线的组网方式，监控中心需具备可上外网的固定IP地址。
◆ 远程监测设备
远程监测设备可根据供电类型分为市电供电土壤墒情监测终端、太阳能供电土壤墒情监测终端和电池供电土壤墒情监测终端。 针对土壤墒情监测点分散分布、不易布线的特点，建议选用太阳能供电型土壤墒情监测终端。
◆ 土壤墒情检测设备
根据监测需求，可采用1路土壤水分传感器实现单点墒情检测；也可采用多路土壤水分传感器，并将传感器布置在不同的深度，实现监测点的剖面土壤墒情检测。
系统功能及特点
土壤墒情监测系统可实现全天候不间断监测。现场远程监测设备自动采集土壤墒情实时数据，并利用GPRS无线网络实现数据远程传输；监控中心自动接收、自动存储各监测点的监测数据到数据库中。系统主要功能如下：
● 符合墒情监测规范SL 364-2006。
● 实时监测土壤水分，各监测点可灵活进行单路测量或多路剖面测量。为施肥灌溉提供重要的基础信息。
● 土壤水分超过预先设定的限值时，立刻通过GPRS上报告警信息给用户，为远程施肥控制提供农田环境信息。
● 可扩展土壤温度、电导率、PH值以及地下水参数、气象参数等监测功能。
● 数据采集、存储频率可灵活调整，可远程设置监测设备工作参数。
● 远程监测设备只在采集数据时才给传感器供电，一方面节约了能源，另一方面避免了因长期供电导致土壤物理性质变化所形成的测量误差。
● 支持GPRS、短消息、局域网等多种通讯方式，推荐采用GPRS无线通讯。
● 可同时将监测数据上报至多个中心。
● 具备监测数据、报警数据的统计、分析功能，数据报表可导出、可打印输出。
● 监测系统软件具备GIS功能，可在地图上显示各监测点的详细分布位置。
土壤墒情传感器
土壤墒情传感器是一款高精度、高灵敏度的土壤水分测量仪器,通过测量土壤的介电常数，能直接稳定地反映各种土壤的真是含水量。本传感器具有功耗低，体积小，携带方便，安装、操作及维护简单等特点。
● 采用优质塑料管，可防老化，更耐土壤中酸碱盐的腐蚀;
● 用环氧树脂做为密封材料，可长期浸泡水中而不会发生渗漏;
● 测量精度高，性能可靠，受土壤含盐量影响较小，适用于各种土质;
● 采用抗冲击包装，运输存储更安全；
● 具有电源线、地线、信号线多向防误接保护。
本传感器适用于节水农业灌溉、温室大棚蔬菜、花卉园艺、草地牧场、土壤速测、植物培养、科学试验等领域。
6.2 农业物联网—智能温室监控系统
智能温室控制系统是专门为农业温室、农业环境控制、气象观测开发生产的环境自动控制系统。可测量风向、风速、温度、湿度、光照、气压、雨量、太阳辐射量、太阳紫外线、土壤温湿度等农业环境要素，根据温室植物生长要求，自动控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生长的范围，为植物生长提供环境。温室控制系统可以使温室运行于经济节能状态，实现温室的无人值守自动化运行，降低温室能耗和运行成本。该系统已成为目前为止的温室环境控制系统。
功能及特点
① 根据目前正在施工和目前已经存在的温室，实现单个温室作物生长情况的相关数据在线检测，如每个温室的空气温湿度、土壤温度、土壤水分、CO2浓度、光照强度等，实现远程对这些参数的监测。
单个温室具备协调生长的自动化设备的集中控制：
（1） 滴灌功能
（2） 卷帘/遮阳控制
（3） 天窗/侧窗控制（可选）
（4）风机控制（可选）
采用现代化的通讯设备将温室组成网络系统,并且进行集中控制，从而节省运行成本，提高生产力。温室大棚智能管理系统的任务目标：通过目前的光纤网络以及GPRS、CDMA无线网络建造一个现代化温室大棚环境监控系统。
（1）棚内控制系统中的数据采集器，可自动监测和采集农作物环境的温湿度、光照以及CO2浓度等参数。
（2）实现棚内自动化设备的远程控制，如通风、卷帘升降、滴灌控制、灯光控制等。
（3） 温室大棚智能管理系统的组网设计。采用光纤和光电转换技术将分布多点的温室组成可靠的光纤通讯网络，实现远程设备的操作和相关数据的报警提示等。
（4）实现温室大棚的集中控制。帮助种植者做全面细致的数据分析，将数据通过网络和相关的通讯协议传递给上位数据存储和显示区域，实现远程的数据采集。
技术参数
| 设备配置 | 说明 | |
| 传感器 | 空气温度 | 传感器是温室控制系统中的感知层，主要是为控制系统提供数据保障，实现控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等控制设备，自动调控温室内环境，达到适宜植物生产的范围，为植物生长提供环境。 |
| 空气湿度 | ||
| 光照强度 | ||
| 土壤水分 | ||
| 土壤温度 | ||
| 二氧化碳 | ||
| 数据采集 | 数据采集器 | 数据收集、分析、上报 |
| 系统控制 | 智能控制系统 | 通过设定的控制逻辑，控制各种设备运行，调节室内环境 |
| 电源 | 供电电源 | AC220V(市电)或太阳能等多种供电方式 |
| 通讯 | 通讯系统 | 可采用有线、WIFE、无线GPRS等 |
| 电气柜 | 开关、断路器、交流接触器、热继电器、插头、指示灯等。用户选配 |
6.3农业物联网—水肥一体化智能灌溉系统
九州空间水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预 先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流 工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。
6.3农业物联网—水肥一体化智能灌溉系统
九州空间水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预 先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流 工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。
系统功能：
6.3.1用水量控制管理
实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。
6.3.2运行状态实时监控
通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。
6.3.3阀门自动控制功能
通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。
6.3.4运维管理功能
包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现 区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设 施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。
节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。
6.3.5移动终端APP
方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。
6.4 农业物联网—无线阀门控制系统
无线阀门控制器是专门为农业温室、农业环境控制开发生产的环境控制系统。可测量风速、风向、温度、湿度、雨量、土壤温湿度等农业环境要素，根据植物生长要求，控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，为植物生长提供环境。无线阀门控制器配套的有“中间件”上位机软件，用户可以通过该软件查看实时环境状况，实现对环境的远程监控，并可通过”中间件”实现对多路继电器的开关控制，这为农业种植带来了极大的便利。同时，由于设备采用无线通信方式，这大大降低了设备的安装成本和环境要求。
A. 智能化可定制多路气象监测
无线阀门控制器功能全面，数据测量精度高，最多可采集多达十几项环境要素的数据；同时具备软件配置继电器输出，可以控制多个温室设备。核心部件采用高性能工业微处理器为主控CPU，运行安全可靠。便携式防震结构，工业控制标准设计，适合在恶劣环境中使用。
B. 无线采集控制
中端设备定时轮询获取每个终端设备的数据以及继电器状态，并通过中端设备上传至中间件，或者其他采集器，在与其他设备连接时可采用多种方式进行通讯，因而可方便集成到其他设备上，中端设备在和终端设备通讯时采用无线通信方式，通讯距离远，通讯信号安全稳定可靠。终端设备可采用低功耗工作方式，在接电不方便的地方也可长时间工作。
系统功能：
6.3.1用水量控制管理
实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。
6.3.2运行状态实时监控
通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效运行。
6.3.3阀门自动控制功能
通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。
6.3.4运维管理功能
包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现 区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设 施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。
节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。
6.3.5移动终端APP
方便管理人员通过手机等移动终端设备随时随地查看系统信息，远程操作相关设备。
6.4 农业物联网—无线阀门控制系统
无线阀门控制器是专门为农业温室、农业环境控制开发生产的环境控制系统。可测量风速、风向、温度、湿度、雨量、土壤温湿度等农业环境要素，根据植物生长要求，控制开窗、卷膜、风机湿帘、生物补光、灌溉施肥等环境控制设备，为植物生长提供环境。无线阀门控制器配套的有“中间件”上位机软件，用户可以通过该软件查看实时环境状况，实现对环境的远程监控，并可通过”中间件”实现对多路继电器的开关控制，这为农业种植带来了极大的便利。同时，由于设备采用无线通信方式，这大大降低了设备的安装成本和环境要求。
A. 智能化可定制多路气象监测
无线阀门控制器功能全面，数据测量精度高，最多可采集多达十几项环境要素的数据；同时具备软件配置继电器输出，可以控制多个温室设备。核心部件采用高性能工业微处理器为主控CPU，运行安全可靠。便携式防震结构，工业控制标准设计，适合在恶劣环境中使用。
B. 无线采集控制
中端设备定时轮询获取每个终端设备的数据以及继电器状态，并通过中端设备上传至中间件，或者其他采集器，在与其他设备连接时可采用多种方式进行通讯，因而可方便集成到其他设备上，中端设备在和终端设备通讯时采用无线通信方式，通讯距离远，通讯信号安全稳定可靠。终端设备可采用低功耗工作方式，在接电不方便的地方也可长时间工作。
