一、現(xiàn)狀分析

主產(chǎn)區(qū)大多使用原始的水肥灌溉方法，靠人為經(jīng)驗判斷，使水資源、肥料不能得到合理化的利用、人工成本高、耗時長、耕作信息采集殘缺、不及時。

二、系統(tǒng)功能

利用農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術，保證整個系統(tǒng)整體健壯性的同時，大大降低系統(tǒng)耗電量，實現(xiàn)土壤墑情與田間小氣候數(shù)據(jù)采集，結合作物生長模型完成遠程手自動灌溉等功能。實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)基地的少人化管理，降低生產(chǎn)成本，減少肥料投入，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，提高生產(chǎn)區(qū)綜合經(jīng)濟效益，促進中國農(nóng)業(yè)的信息化和智能化發(fā)展。

物聯(lián)網(wǎng)種植系統(tǒng)的完善，可根據(jù)不同區(qū)域的土壤類型、種植作物、灌溉水源及灌溉方式等劃分。基于物聯(lián)網(wǎng)的大田種植智能管理系統(tǒng)針對農(nóng)業(yè)大田種植分布廣、監(jiān)測點多、布線和供電困難等特點，利用物聯(lián)網(wǎng)技術，采用高精度土壤溫濕度傳感器和智能氣象站，遠程在線采集土壤墑情、酸堿度、養(yǎng)分、氣象信息等，實現(xiàn)墑情（旱情）自動預報、灌溉用水量智能決策、遠程、自動控制灌溉設備等功能，最終達到精耕細作、準確施肥、合理灌溉的目的。

該系統(tǒng)根據(jù)不同地域的土壤類型、灌溉水源、灌溉方式、種植作物等劃分不同類型區(qū)，在不同類型區(qū)內(nèi)選擇代表性的地塊，建設具有土壤含水量、地下水位、降雨量等信息自動采集、傳輸功能的監(jiān)測點。通過灌溉預報軟件結合信息實時監(jiān)測系統(tǒng)，獲得作物灌溉時間、灌溉水量及需采取的節(jié)水措施為主要內(nèi)容的灌溉預報結果，定期向群眾發(fā)布，科學指導農(nóng)民實時實量灌溉，達到節(jié)水目的。

三、系統(tǒng)構架

農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)大田信息采集可分為地面信息采集和地下或水下的信息采集兩部分：

1、地面信息采集

1）使用地面溫度、濕度、光照、光合有效輻射傳感器采集信息可以及時掌握農(nóng)作物生長情況，當農(nóng)作物因這些因素生長受限，用戶可快速反應，采取應急措施；

2）使用雨量、風速、風向、氣壓傳感器可收集大量氣象信息，當這些信息超出正常值范圍，用戶可及時采取防范措施，減輕自然災害帶來的損失。如：強降雨來臨前，打開蓄水池蓄水口做儲水準備和大田排水系統(tǒng)開啟排出大田多余水量。

2、地下或水下信息采集

1）可實現(xiàn)地下或水下土壤溫度、水分、水位、氮磷鉀、溶氧、PH值的信息采集。

1）水源、水位、水質(zhì)的監(jiān)控。

2）檢測土壤溫度、水分、水位是為了實現(xiàn)合理灌溉，減少水源浪費和大量灌溉導致的土壤養(yǎng)分流失。

3）檢測氮磷鉀、溶氧、PH值信息，是為了檢測土壤養(yǎng)分含量，準確指導水田合理施肥，提高產(chǎn)量，避免由于過量施肥導致的環(huán)境問題。

3、視頻監(jiān)控

視頻監(jiān)控系統(tǒng)是指安裝攝像機通過同軸視頻電纜將圖像傳輸?shù)娇刂浦鳈C，實時得到植物生長信息，在監(jiān)控中心或異地互聯(lián)網(wǎng)上即可隨時看到作物的生長情況。

4、報警系統(tǒng)

用戶可在主機系統(tǒng)上對每一個傳感器設配設定合理范圍，當水源、地面、地下或水下信息超出設定范圍時，報警系統(tǒng)可將田間信息通過手機短息和彈出到主機界面兩種方式告知用戶。用戶可通過視頻監(jiān)控查看田間情況，然后采取合理方式應對田間具體發(fā)生狀況。

四、配置構成

1、信息采集系統(tǒng)：

（1）地面配置：溫度、濕度、光照、光合有效輻射、雨量、風速、風向、氣壓等設備；用途：監(jiān)控和采集環(huán)境參數(shù)，并提供相應的對應措施；

（2）水源配置：水位、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備；用途：用于實時監(jiān)控水位和水質(zhì)；

（3）土壤地下：土壤溫度、水分、氮磷鉀、溶氧、PH值等設備； 用途：用于實時采集在作物生產(chǎn)中，影響其生長的重要環(huán)境因子參數(shù)；

2、執(zhí)行設備配置：智能控制器、智能控制器；用于分析和控制灌溉系統(tǒng)；

3、無線傳輸系統(tǒng)：用于遠程無線傳輸采集數(shù)據(jù)；

4、視頻監(jiān)控系統(tǒng)：查看作物實時生長情況，病蟲害防治及園區(qū)大棚監(jiān)控；

5、軟件平臺：遠程數(shù)據(jù)實時查看功能；自動化控制功能；各類預警功能。

目前，我國農(nóng)村正在大力推廣節(jié)水灌溉和種植區(qū)域整合。經(jīng)實證驗證，本系統(tǒng)運行狀況良好，由于采用模塊化設計，上位機采用個人計算機并可根據(jù)情況進行取舍，通信距離可達到無限拓展，系統(tǒng)經(jīng)濟、靈活,而且操作方便，比較適合在科研型及大、中、小規(guī)模農(nóng)田種植使用和推廣！