常州贞明电子科技有限公司
农业灌溉 · 水泵阀门 · 传感器采集 · 能耗监测

物联网农业灌溉系统应用

农业灌溉系统的核心不是简单远程开关水泵,而是把水泵、阀门、土壤墒情、液位压力、流量、电能数据和运维策略统一管理。通过贞明电子4G远程控制器、工业IO模块、传感器采集模块、电压电流采集和物联网平台,可实现分区灌溉、定时策略、条件联动、异常告警、能耗监测和远程运维。

100亩测算以100亩种植区为例,可按地块、泵站、阀门、管线和传感器点位形成分区管理。
20-40路示例项目可接入水泵、阀门、施肥泵、过滤反冲洗和现场联动等控制回路。
30+点位土壤湿度、液位、压力、流量、电压电流、雨量和设备状态等数据可进入平台统一查看。
24小时灌溉状态、能耗、报警、操作记录和传感器曲线持续记录,方便远程运维和复盘。

项目背景

大田、温室、园区绿化和农业配套供水项目通常点位分散、运行环境复杂。通过控制器、传感器和能耗采集设备联网,可以把人工巡检、经验灌溉和分散设备管理升级为可视化、可记录、可调整的远程管理方式。

地块分散,现场操作频繁水泵、阀门、过滤器、施肥设备和配电箱分布在田间、棚区或泵房,人工逐点开关耗时较长。
灌溉依赖经验,数据不足如果缺少土壤湿度、液位、压力、流量和天气数据,灌溉时长和灌溉量容易依赖人工判断。
设备异常发现滞后水泵空转、管路压力异常、阀门未动作、配电异常和水位不足等问题,如果不能及时告警,容易影响作物和设备安全。
用水用电缺少闭环灌溉项目如果只控制开关,不采集电压电流、功率、电量或流量数据,就难以评估运行成本和策略效果。

方案架构

方案以“控制执行、传感反馈、电力监测、平台策略”为核心,按地块、泵站、阀组和传感器点位组合部署。

控制执行层贞明电子4G远程控制器、工业IO模块、继电器控制模块用于水泵、阀门、施肥泵、过滤反冲洗和现场设备启停。
传感器采集层传感器采集模块和模拟量模块接入土壤湿度、液位、压力、流量、雨量、温湿度、0-10V、4-20mA等信号。
电力能耗层电压电流采集、三相智能电表和电能质量分析设备用于监测泵站电压、电流、功率、电量和异常波动。
平台管理层物联网平台用于分区控制、定时灌溉、条件联动、报警日志、历史曲线、权限管理和远程运维。

典型应用场景

大田与经济作物灌溉按地块、作物类型、土壤墒情和灌溉周期控制水泵与阀门,减少人工巡田和重复操作。
温室大棚灌溉结合温湿度、土壤湿度、液位和施肥设备,配置定时、定量或条件触发灌溉策略。
园区绿化与景观灌溉按区域、时段、季节和天气条件控制喷灌、滴灌和景观补水设备,适合园区和文旅项目。
养殖与农业配套供水可与料塔称重、畜舍环境监测、风机水帘控制等系统组合,形成农业与养殖现场综合管理。

100亩灌溉点位测算

以下为100亩种植区的示例测算,用于说明系统规模和管理颗粒度。实际项目可根据地块数量、管线结构、泵站配置、传感器类型和通信条件调整。

项目示例数量说明
管理面积100亩按中型农业种植区或园区绿化项目测算
灌溉分区10-20区按地块、作物类型、管线和阀组划分
控制回路20-40路水泵、阀门、施肥泵、过滤器、联动设备等
传感器点位30-60点土壤湿度、液位、压力、流量、雨量、温湿度等
电能采集2-8点泵站、配电柜、重点动力回路和辅助设备
平台策略20组以上定时、分区、轮灌、液位保护、雨天停灌、异常报警等

运行策略

平台可按地块、作物、墒情、时间段和设备状态配置灌溉策略,实现自动执行与人工接管并存。

分区轮灌按地块和阀组顺序开启,避免多区同时灌溉导致压力不足或泵站负载过高。
墒情联动土壤湿度低于设定范围时触发灌溉,高于目标范围时停止或延后灌溉。
液位保护水池、水箱或水源液位不足时停止水泵并上传报警,减少空转风险。
压力与流量判断压力过低、流量异常或阀门动作后无流量变化时,平台记录异常并提醒巡检。
能耗分析泵站电流、功率和电量进入平台后,可对比不同地块、时段和策略的运行成本。
远程接管管理人员可通过手机或电脑远程查看状态、调整策略、手动启停和查看历史记录。

方案优势

从远程开关升级为数据化灌溉

控制器负责水泵阀门执行,传感器提供土壤、液位、压力和流量反馈,电能采集用于判断泵站运行和能耗变化,平台负责策略、日志、报警和权限管理。系统可按项目规模逐步扩展,适合新建项目和原有灌溉系统改造。

远程启停分区轮灌土壤墒情液位保护压力监测流量反馈能耗监测异常报警历史曲线远程运维

贞明电子产品组合

项目可按控制对象、传感器类型、通信条件、电能采集颗粒度和平台部署方式组合选型。

  • 1通道4G网络控制器:用于分散水泵、小型阀门、单路设备和远距离点位远程启停。
  • 工业IO与继电器控制模块:用于多路水泵、阀门、施肥泵、过滤器和现场联动控制。
  • 模拟量与传感器采集模块:用于土壤湿度、液位、压力、流量、雨量、温湿度、0-10V、4-20mA等数据接入。
  • 电压电流采集与三相智能电表:用于泵站、配电柜和重点动力回路的能耗监测。
  • 电能质量分析设备:用于关注电压波动、三相不平衡、谐波和泵站运行质量的农业配电项目。
  • 物联网平台:用于分区灌溉、定时策略、条件联动、报警日志、历史曲线、权限管理和远程运维。

常见问题

没有有线网络的田间点位怎么接入?可使用4G远程控制模块接入分散水泵、阀门和泵房设备,也可按现场条件组合以太网或RS485。
能否按土壤湿度自动灌溉?可以通过传感器采集模块接入土壤湿度数据,再在平台中配置阈值、时间段和分区策略。
水泵异常如何发现?可结合电压电流、液位、压力、流量和控制状态判断空转、过载、无水、管路异常或设备未动作。
是否支持分期改造?支持按泵站、地块、阀组或配电箱分期接入,先实现远程控制,再逐步补充传感器和能耗采集。

用于农业灌溉远程控制与数据采集项目

可根据地块面积、泵站数量、阀组划分、传感器点位、通信条件和平台部署要求进行模块化方案组合。

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