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溫室大棚精準(zhǔn)智能灌溉系統(tǒng)

一、設(shè)計理念

農(nóng)業(yè)溫室大棚灌溉經(jīng)歷了兩個傳統(tǒng)階段：傳統(tǒng)低效、

易污染的人工撒施、灌溉階段以及高度依賴于人工配肥，

需要親臨現(xiàn)場進(jìn)行人工監(jiān)管的簡易水肥一體化應(yīng)用階段。

隨著農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展以及灌溉設(shè)施設(shè)備的革新，

智能溫濕度控制及水肥一體化成為智慧農(nóng)業(yè)未來的發(fā)展方向。

LD智慧灌溉品牌在吸收*灌溉理念的基礎(chǔ)上，全面引入智慧物聯(lián)科技，

帶來*智能化遙控、水肥一體化、傳感溫室控制、提升管理效率的智慧農(nóng)業(yè)理念。

LD智慧灌溉品牌通過自主研發(fā)*水肥一體化設(shè)備，灌溉技術(shù)數(shù)字化，

結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控、土壤墑情、氣象預(yù)測等新一代信息技術(shù)，建立溫室大棚智能灌溉系統(tǒng)。

系統(tǒng)產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于溫室大棚育苗、冬季大棚種植等農(nóng)業(yè)灌溉作業(yè)場景。

二、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

本設(shè)計方案遵循以下灌溉技術(shù)規(guī)范：

《微灌工程技術(shù)規(guī)范》 SL103-95

《節(jié)水灌溉技術(shù)規(guī)范》 SL207-98

三、核心技術(shù)

LD智能灌溉系統(tǒng)掌握物聯(lián)網(wǎng)智能澆灌核心技術(shù)，其中包括：

全自動澆水，智能傳感控制技術(shù)；

多路計劃自動排隊澆水施肥，控制增壓水泵澆水技術(shù)；

根據(jù)大棚溫度自動風(fēng)扇排氣降溫控制技術(shù)；

任意地點手機(jī)APP遙控澆水，全面支持中英文操作；

設(shè)備程序遠(yuǎn)程無線自動升級技術(shù)。

 

智慧大棚溫控精準(zhǔn)灌溉系統(tǒng)

LD智能灌溉產(chǎn)品與傳統(tǒng)的灌溉設(shè)備比較主要有如下技術(shù)優(yōu)勢：

整個系統(tǒng)基于云計算和大數(shù)據(jù)技術(shù)，智能化程度大幅提高；

藥肥自動配比混合技術(shù)，無需人工干預(yù)，大幅節(jié)省成本；

澆灌控制器手自一體設(shè)計，方便臨時手動管理。

設(shè)備可根據(jù)當(dāng)?shù)厍闆r實現(xiàn)本地化定制，可實現(xiàn)軟件自動升級，無需現(xiàn)場人力開銷。

手機(jī)APP與小程序?qū)υO(shè)備的工作狀態(tài)，澆灌計劃，實時氣象，灌溉歷史，節(jié)水?dāng)?shù)據(jù)，設(shè)備檢修等均可以實現(xiàn)遠(yuǎn)程查看控制。

四、實現(xiàn)效果

智能傳感數(shù)據(jù)采集分析：系統(tǒng)可實時精準(zhǔn)采集土壤溫度、土壤濕度、土壤EC值等土壤墑情，

以及空氣溫濕度、光照度、CO2濃度等環(huán)境數(shù)據(jù)，同時分析農(nóng)作物全生長周期的生長需求、

未來72小時氣象數(shù)據(jù)等，系統(tǒng)可為農(nóng)作物制定科學(xué)的灌溉方案，將所需營養(yǎng)和水分定時、

定量自動輸送給作物，指導(dǎo)農(nóng)作物全生長周期科學(xué)生產(chǎn)。

智慧溫室大棚遙控管理技術(shù)

作物生長全程監(jiān)控：借助現(xiàn)場物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、高清攝像頭、無人機(jī)等技術(shù)，

工作人員可精確獲取作物生長環(huán)境、作物生長情況、備遠(yuǎn)程控制執(zhí)行情況、

氣候變化等，及時調(diào)整灌溉、植保等農(nóng)事活動。

遠(yuǎn)程水肥管理：控制利用*的壓力灌溉系統(tǒng)，將肥液與灌溉水按需配比，

一體化精準(zhǔn)、均勻地輸送到作物根部。同時借助遠(yuǎn)程控制技術(shù)，實現(xiàn)無人職守自動灌溉，

大幅節(jié)約勞動力，提升生產(chǎn)效率，降低成本。

  

                                 智能水肥一體化系統(tǒng)

 

五、核心設(shè)備甄選

智能灌溉核心設(shè)備是整個控制系統(tǒng)的關(guān)鍵要素。核心設(shè)備包括：

澆灌控制器、電磁閥、滴灌微噴頭等。下表是灌溉控制器同類產(chǎn)品性能比較。

 

大面積農(nóng)業(yè)灌溉無線電磁閥編解碼系統(tǒng)區(qū)別于有線電磁閥和NB獨立無線電磁閥：

傳統(tǒng)有線電磁閥系統(tǒng)電線預(yù)埋施工成本高，容易被二次施工挖斷；

通過一臺智能灌溉主機(jī)，一張4G/5G物聯(lián)網(wǎng)流量卡連接互聯(lián)網(wǎng)，每臺主機(jī)可以查看36路電磁閥的工作狀態(tài)，維護(hù)成本低廉；

NB無線電磁閥，每一個電磁閥就是一個節(jié)點，手機(jī)軟件顯示復(fù)雜，難于管理；

NB無線電磁閥系統(tǒng)每個電磁閥要一張流量卡，維護(hù)成本高，檢修成本高。

無線編碼解碼控制器

無線水動力充電模塊：水動力充電的基本原理是，無線電磁閥通過水流動力取電，

不再依賴干電池或太陽能取電桿維持電量，省去換電池的維護(hù)煩惱。

LD自充電模塊在預(yù)埋水管或改造水路時即安裝完成，隱藏在水路中不易察覺，

不影響其他周邊水路鋪設(shè)，是目前的無線灌溉取電系統(tǒng)。

智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)選用PVC-U、PE管挖溝預(yù)埋，配置及維護(hù)簡單，

配合9伏低壓電磁閥，系統(tǒng)安全、可靠，同時提升農(nóng)業(yè)管理水平。

 

水取電系統(tǒng)工作原理（不需要太陽能桿）

LD品牌提供從1寸至6寸各種規(guī)格的低電壓電磁閥供各種農(nóng)業(yè)場景使用，包括：

農(nóng)莊、大田、溫室大棚、育苗、節(jié)水滴灌等。全系列電磁閥均有兩線和無線方案，

用戶可根據(jù)應(yīng)用場景及經(jīng)濟(jì)性要求進(jìn)行選配。

氣動水力電磁閥持久耐用

專業(yè)澆灌APP軟件是LD智慧灌溉團(tuán)隊在成熟遠(yuǎn)程控制經(jīng)驗的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的全中文化軟件，

智能澆灌控制箱手動可以操作的定時澆灌設(shè)置，在手機(jī)APP上都有相應(yīng)的功能實現(xiàn)。

負(fù)責(zé)澆灌的工作人員可通過隨身攜帶的手機(jī)，隨時調(diào)整設(shè)備的澆灌行為，

無需頻繁驅(qū)車到現(xiàn)場進(jìn)行手動操作，節(jié)約調(diào)整設(shè)置的時間，提升管理智能化水平。

手機(jī)APP還擁有大量手動操作無法達(dá)到的功能，其中包括：控制系統(tǒng)及每一個澆灌點命名，拍照，多路澆水配置；

調(diào)整澆灌計劃頻率以及澆水時長；

啟用天氣數(shù)據(jù)對現(xiàn)場用水量進(jìn)行智能調(diào)節(jié)，溫度高時自動多澆水，溫度低時自動減少水量；

根據(jù)現(xiàn)場應(yīng)急情況，通過手機(jī)APP 可隨時隨地調(diào)整澆灌配置，發(fā)揮移動操作終端的優(yōu)勢。

智能澆灌控制箱在戶外可以通過4G路由器或已經(jīng)部署的Wi-Fi系統(tǒng)連接互聯(lián)網(wǎng)，

并實現(xiàn)與云端服務(wù)器的數(shù)據(jù)交換，在任意地點進(jìn)行遠(yuǎn)程遙控和數(shù)據(jù)上傳。

用戶可通過手機(jī)APP實時查看用水量，通過圖表直觀顯示。

手機(jī)APP界面圖

六、智能溫濕度控制系統(tǒng)

大棚排風(fēng)降溫系統(tǒng)通過每個大棚內(nèi)獨立的溫濕度傳感器與風(fēng)扇繼電器開關(guān)實現(xiàn)開關(guān)聯(lián)動。

用戶通過手機(jī)APP設(shè)置大棚要控制的溫度閾值，當(dāng)溫度達(dá)到該閾值，

控制器將自動打開排風(fēng)繼電器，使大棚內(nèi)溫度降低；

當(dāng)溫度低于設(shè)置的閾值，排風(fēng)扇自動關(guān)閉。

當(dāng)大棚內(nèi)濕度低于手機(jī)APP軟件設(shè)置的濕度閾值，

控制系統(tǒng)將驅(qū)動水力電磁閥進(jìn)行微噴加濕灌溉。

智能排風(fēng)換氣系統(tǒng)

七、控制系統(tǒng)拓?fù)鋱D

有線通訊方式拓?fù)鋱D

 

LoRa無線通訊方式拓?fù)鋱D

八、施工設(shè)計

除了選擇優(yōu)秀的智能灌溉系統(tǒng)核心產(chǎn)品外，智能澆灌系統(tǒng)效果的好壞取決于系統(tǒng)施工設(shè)計的水平，

LD智慧灌溉團(tuán)隊有專業(yè)化的設(shè)計團(tuán)隊為全國渠道商及終端用戶做系統(tǒng)施工設(shè)計，可達(dá)到一致性的高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計。

項目名稱：陜西漢中蘋果育苗溫室大棚系統(tǒng)

系統(tǒng)設(shè)計：農(nóng)業(yè)大棚實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的自動灌溉是全行業(yè)的努力方向。

我們經(jīng)過持續(xù)探索和不懈努力，為傳統(tǒng)溫室大棚引入有線電磁閥控制、

無線電磁閥控制、溫濕度傳感器聯(lián)動管理等方案，獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。

農(nóng)業(yè)大棚引入智能化的吊掛微噴控制方案，實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化的澆灌，是高水平農(nóng)業(yè)大棚發(fā)展的必由之路。

我們*產(chǎn)業(yè)化使用的無線電磁閥灌溉系統(tǒng)，已經(jīng)獲得農(nóng)業(yè)大棚用戶的廣泛認(rèn)可。

設(shè)備操作說明：該系統(tǒng)作為工業(yè)級智能灌溉的標(biāo)準(zhǔn)配置產(chǎn)品，

通過LoRa無線互聯(lián)網(wǎng)接入可實現(xiàn)手機(jī)APP遙控及PC分級管理。

全自動澆水系統(tǒng)通過預(yù)埋水管，預(yù)裝噴頭，系統(tǒng)設(shè)定溫濕度后，全天候自動工作。

位于陜西省漢中市的新型蘋果大棚育苗基地，采用智能化循環(huán)間隔霧化噴淋育苗系統(tǒng)。

該基地每盆蘋果幼苗價值上萬元，十分昂貴，要求很高精度的噴淋循環(huán)控制系統(tǒng)。

該系統(tǒng)通過LoRa自動組網(wǎng)分組順序控制技術(shù)實現(xiàn)秒級精度的霧化噴淋育苗灌溉。

水路設(shè)計：系統(tǒng)的供水設(shè)計為田間井水。因工程已有自己布置好的管道，所以無需再重新布置。

出水口管道皆為DE50 PE管，每個大棚通過一只1.5寸電磁閥進(jìn)行灌溉控制。

在大棚頂部，每隔3米距離安裝一個微噴吊掛，可保證微噴灌溉全覆蓋。

新型蘋果育苗大棚灌溉系統(tǒng)

無線組網(wǎng)：所有區(qū)域已有Wi-Fi覆蓋，并通過無線通訊系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。

系統(tǒng)優(yōu)勢：

智能澆灌控制系統(tǒng)可設(shè)定秒級精度定時循環(huán)運(yùn)行，無線電磁閥節(jié)約埋線施工成本；

無線溫濕度及流量傳感器無需擔(dān)心挖斷電線，維護(hù)簡單；

無線分組自動排序霧化微噴育苗灌溉；

溫濕度自動傳感監(jiān)測，并通過風(fēng)機(jī)實現(xiàn)大棚通風(fēng)管理。

溫室大棚智能灌溉系統(tǒng)示意圖

推進(jìn)方案：系統(tǒng)安裝按照系統(tǒng)設(shè)計，控制箱安裝、閥門安裝、整體調(diào)試的順序，依次進(jìn)行施工安裝。

先完成子系統(tǒng)測試，例如先在辦公區(qū)先裝一套設(shè)備，進(jìn)行測試噴水，待驗收后再完成整個系統(tǒng)的整合調(diào)試。安裝調(diào)試的推進(jìn)原則是，采用先試通一個再全面鋪開的實施思路，以降低系統(tǒng)實施過程中的設(shè)計、溝通、技術(shù)等不確定性風(fēng)險。

九、實施方案

LD智能灌溉品牌，作為整體智能灌溉系統(tǒng)提供方將推動執(zhí)行整個系統(tǒng)的施工和調(diào)試，施工人員乙方安排。

施工方將定期向甲方報告工程進(jìn)度，以及需要甲方配合完成的電源、水源、無線網(wǎng)等事項。

調(diào)試閥門水路要嚴(yán)格按照水電技術(shù)規(guī)范要求，進(jìn)行逐一技術(shù)滿足性調(diào)試，并做好記錄。

整個系統(tǒng)調(diào)試通過后，要進(jìn)行為期一周的系統(tǒng)試運(yùn)行，在試運(yùn)行期間，

安裝施工人員需要對所有的出水點進(jìn)行定期檢查，確保按照系統(tǒng)設(shè)計的預(yù)期進(jìn)行工作。

沒有按照預(yù)期工作的設(shè)備需要進(jìn)行更換或修改設(shè)置，使其正常工作。

同時，項目團(tuán)隊還將安排系統(tǒng)操作培訓(xùn)，使整個系統(tǒng)能夠穩(wěn)定地交付到用戶手中，確保用戶滿意。