智慧农业灌溉系统论文合集

  智慧灌溉，就是智能化的灌溉。顾名思义是一种无需 人工监控，自动感知灌溉需求信息，自动执行灌溉操 作任务的一种自动化灌溉系统。在农业生产中，智慧 灌溉系统的推广和应用不仅有效地解决了农业用水浪 费问题，也是将“节水”口号化为行动的关键一环。

  物联网自从问世到现在的持续不断的发展，给人们的灌溉道 路带来很多便利，摆脱了只依靠传统人工经验的灌溉， 传统经验灌溉会出现很大的失误，会导致非常严重的灌溉 不均衡的现象。针对这样子的情况，还是应用智慧灌 溉设备才是更为正确的道路。

  智能灌溉实际上的意思就是自动化灌溉，是根据土壤 的湿度来实现灌溉的，设备通过土壤湿度传感器， 可以实时监测到土壤的水分信息，当土壤水分低于 标准值，系统就自动打开灌溉设备，为农田灌溉， 当土壤水分达到标准值，系统就自动关闭灌溉设备。 整个灌溉过程都是自动化的，不需要人工去管理。 为了尽最大可能避免灌溉不均匀的情况，智能灌溉能轻松实现分 区域控制，通过在多个区域安放土壤湿度传感器， 能获取不一样的区域的土壤水分信息，可以单独控制。 有研究发现，智能灌溉系统与传统定时器控制的滴 灌系统相比，能节约16%到30%的水量。水滴灌 系统是智能灌溉的一种方式，能够更合理的利用水 资源，提高灌溉的效率。滴灌系统采用高精度环境 信息采集设备、灌溉用水量智能决策、远程/自动 控制灌溉设备和视频监控设备来实现农林业大田 生产的智能化、自动化。

  随着科技的发展，人类对于农业的生产方式也有了更高的要求和期望。为了提 高农业生产效率，优化声音分配，减少手工劳动量，智能化农业已成为现代农业发 展的方向之一。在智能农业中，智能灌溉系统是其中较为重要的一环，它通过智能 化控制，提高了灌溉效率，是一种高效、可靠的农业灌溉方式。 一、智能灌溉系统原理

  智能灌溉系统则是通过自动化控制、传感器、计算机等一系列高端科技设备控 制土壤水分变化，实现灌溉系统与计算机的联动，最终实现全天候智能控制，保证 农田水分和灌溉系统配合优化。

  智能灌溉系统一般由嵌入式控制器、若干个传感器和执行机构组成，其中传感 器大多数都用在采集农田的土壤水分状态、气象因素、作物需水量以及灌溉设备正常运行状 态等信息。这一些数据将通过嵌入式控制器做处理，并根据指定的算法计算出灌溉 量，传送给执行机构对灌溉设备做操作，从而完成了智能的灌溉过程。 二、智能灌溉系统的优势

  实现全天候智能化控制，提高灌溉效率； 规避人为设定、操作的误差和不足，使土壤水分恒定且作物光照光合效应最佳； 节省大量的人工、物力和财力，提高生产效率，使水资源利用率得到大幅度的提高； 能够准确的通过作物的需水量和土壤水分状况实时调整灌溉水量，不但可以节省用水， 也能够大大减少施肥、防治病虫等投入。 三、智能灌溉系统的实现难点

  智慧浇灌系统重要构成为： 1.无线传感器：温度传感器采集土壤水分数据，判断要不要灌 溉。 2.电磁阀：实现喷头的电动打开，自动灌溉； 3.传输终端：可以实时监测灌溉情况，远程监控，无人值守 4.管理平台：通过手机能轻松实现远程自动化灌溉。 智能灌溉系统能节约用水。关键表现是两个方面。一个是节省 项目用水。由于节水灌溉系统大多使用自来水，灌溉用水系数从沟渠 的 0.45 左右上升到 0.9 以上，大幅度的提升了灌溉用水的使用率。同时， 节水灌溉方式的变化（如喷灌，微喷灌和滴灌）也改善了灌溉用水的 使用。过去，大水淹没不仅浪费水，而且易引起土壤的压实和盐渍 化。使用节水灌溉办法能够在相当程度上减少浪费并减少土壤压实。 第二是水资源管理中的节约用水。通过在高尔夫球场上安装智能农业 灌溉系统，可以构建合适的灌溉系统，并能选择天气监测设备， 例如土壤湿度传感器和气象站，以通过检验测试土壤中的水状况来确定作 物需要用水来制定适当的灌溉措施。

  随着科技的持续不断的发展和大数据技术的应用，智能农业灌溉系统在农 业生产中起着日益重要的作用。本文将介绍一项关于智能农业灌溉系 统的专利，该专利的设计和技术将有效地提高农业生产效率，并降低 农业生产中的资源浪费。

  该专利涉及一种智能农业灌溉系统，其核心是运用先进的传感器技 术和自动化控制管理系统，将水资源合理规划利用于农田灌溉。本系统能够准 确监测土壤湿度、气象因素和植物生长状况，并根据实时数据自动调 节灌溉量和灌溉时间，实现精确浇水，以最大限度地满足农作物所需 的水分。

  1. 传感器节点：通过埋设在土壤中的传感器节点，实时监测土壤湿 度、温度和植物生长情况。传感器节点采集的数据将会通过通信模块 传输到控制中心。

  2. 控制中心：控制中心是系统的数据处理和决策中心，它使用先进 的算法和人工智能技术，根据传感器节点上传的数据分析当前土壤情 况和外因，并通过内置的灌溉策略，制定最佳的灌溉方案。

  3. 自动灌溉系统：自动灌溉系统是智能农业灌溉系统的重要组成部 分。根据控制中心的指令和灌溉方案，自动灌溉系统会自动开启或关 闭灌溉设备，实现对农田的准确灌溉。

  4. 数据采集和存储设备：智能农业灌溉系统还包括数据采集和存储 设备，用于存储传感器节点收集的数据，并提供给控制中心进行数据 分析。

  智能农业是运用现代科学技术手段，将智能化技术应用于农业生产 中，以提高农田灌溉的效率和品质。智能灌溉系统是智能农业的 重要组成部分，它利用传感器、数据处理和反馈控制等技术方法， 实现精确灌溉和资源节约，对农业生产起到了至关重要的作用。 本文将就智能农业中的智能灌溉系统模块设计进行探讨。

  智能灌溉系统中大范围的应用的传感器包括土壤湿度传感器、气象 传感器、植物传感器等。土壤湿度传感器可监测土壤中的水分含 量，实现精确灌溉控制；气象传感器可实时监测气温、湿度、风 速等气象参数，为灌溉控制提供参考；植物传感器可测量植物的 生长情况和需水量，为优化灌溉方案提供依据。

  传感器通过对所测量参数的感知，将数据传输给控制中心进行 处理。控制中心根据已设定的参数和算法，对传感器数据进行分 析和计算，得出相应的灌溉控制策略。此外，还可以通过无线通 信技术将数据传输给农户手机终端，实现远程监控和控制。

  定时灌溉策略是最基本的控制方式，根据不同作物对水量和水 分需求的差异，设定合适的灌溉周期和时长。然而，该方式容易 造成水浪费和过量灌溉的问题，不能满足不同生长阶段植物的需 水量变化。

  随着现代科技的不断发展，智能农业成为当前农业发展的重要趋势。智能农业 通过物联网技术、大数据分析、人工智能等手段，实现农业生产的智能化、信息化 和自动化，提高生产效率，降低成本，保证农产品的质量和安全。在智能农业中， 智能灌溉系统起着至关重要的作用。本文将介绍智能农业灌溉系统的设计与实现。

  智能农业灌溉系统的第一步是进行环境监测。环境监测主要是为了采集土壤湿 度、气温、土壤营养元素等信息，用于判断农作物的生长状况和灌溉需求。环境监 测可以通过传感器实现，传感器将数据采集后，传输到数据采集服务器做处理和 存储。在设计智能农业灌溉系统时，需要根据不同的农作物种类和生长阶段，选择 不同的环境监测设备和采集参数，以获得更加精准的数据。

  环境监测数据的采集和处理完成后，接下来需要进行数据分析和算法设计。数 据分析主要是为了从大量数据中提取有价值的信息，为灌溉决策提供支持。数据分 析能够最终靠现代数据处理技术实现，如机器学习、深度学习等。通过这些技术，系 统可以利用历史数据和实时数据，判断当前农作物的生长状态和灌溉需求，提供相 应的灌溉计划。

  算法设计是智能农业灌溉系统的重要组成部分。对于不同的农作物和土壤条件， 需要开发不同的灌溉算法。常见的灌溉算法包括质量比法、水量平均法、灌溉阈值 法等。这些算法可以考虑作物生长需求、土壤水分状态、等时曲线等多种因素， 制定出最优的灌溉计划，提高水资源利用效率和农产品产量。

  我们都知道农业用水向来是我国的重中之重，占我国 总耗水量的60%以上，其中灌溉所消耗水量高达农业用 水量的90%。虽然农业是我国主要的耗水产业活动之一， 但同时它又是社会保障和区域经济可持续稳定发展的基 础。为此，我们的祖国对农业的发展给予了极大的关注和支 持，来促进农业产出的平稳增长。尤其是改革开放以来， 国家全力发展建设节水型社会，贯彻节水理念在生活和生 产的每个方面，减轻水资源短缺的危机。以节约水资源为 宗旨，依据地形地势确定相应的灌溉系统，建设合理生态 节水示范农业，采用高科技仪器精确灌溉量。这不仅解决 了项目本身的灌溉问题，还提高了研究区内的农业生产条 件。推进地方的农业结构调整，提升农民务农生产收入, 利用高科技设施，可以带动周边地区高效农业节水灌溉的 发展，促进技术宣传和经济发展。

  一、传统灌溉方式改良 1. 自然灾害分析 对农业生产产生影响的自然灾害最重要的包含春季低温、 秋季寒露风、暴雨、干旱、大风、冰雹等。春季低温的天 气主要出现在3月中旬到4月上旬这之间，出现的频率 为三年出现一次。 可以得知秋季寒露风可大致分为轻、重度寒露风这两 种，轻度的寒露风经常在3到4月份；重度的寒露风经常 出现在9到10月份。干旱灾害发生相对而言就较为频繁 了，对农业影响最大的是伏旱和秋旱，据24年(1957-1981 年)资料统计显示，24年中有21年出现不同程度的秋旱 和伏旱。暴雨天气这些年来常常会出现在4月到6月之间， 非常大的雨水常常造成洪水灾害。大风的天气一般出现在 3月到9月之间，然后在这之间7月到8月两个月的大风 天气最多，频率高达62%。这些年冰雹的出现呈局部降落, 多出现在春、夏两季。 2. 研究区水源建设 泵站应该建设在适宜的河道、开阔地等利于工程布置 的地方和土壤的泥土紧黏在一起、不容易被