一、现状分析

      主产区大多使用原始的水肥灌溉方法，靠人为经验判断，使水资源、肥料不能得到合理化的利用、人工成本高、耗时长、耕作信息采集残缺、不及时。

二、系统功能

      利用农业物联网技术，保证整个系统整体健壮性的同时，大大降低系统耗电量，实现土壤墒情与田间小气候数据采集，结合作物生长模型完成远程手自动灌溉等功能。实现农业生产基地的少人化管理，降低生产成本，减少肥料投入，节约农业用水，提高作物的产量和品质，提高生产区综合经济效益，促进中国农业的信息化和智能化发展。

物联网种植系统的完善，可根据不同区域的土壤类型、种植作物、灌溉水源及灌溉方式等划分。基于物联网的大田种植智能管理系统针对农业大田种植分布广、监测点多、布线和供电困难等特点，利用物联网技术，采用高精度土壤温湿度传感器和智能气象站，远程在线采集土壤墒情、酸碱度、养分、气象信息等，实现墒情（旱情）自动预报、灌溉用水量智能决策、远程、自动控制灌溉设备等功能，最终达到精耕细作、准确施肥、合理灌溉的目的。

该系统根据不同地域的土壤类型、灌溉水源、灌溉方式、种植作物等划分不同类型区，在不同类型区内选择代表性的地块，建设具有土壤含水量、地下水位、降雨量等信息自动采集、传输功能的监测点。通过灌溉预报软件结合信息实时监测系统，获得作物灌溉时间、灌溉水量及需采取的节水措施为主要内容的灌溉预报结果，定期向群众发布，科学指导农民实时实量灌溉，达到节水目的。

三、系统构架

农业物联网大田信息采集可分为地面信息采集和地下或水下的信息采集两部分：

1、地面信息采集

1）使用地面温度、湿度、光照、光合有效辐射传感器采集信息可以及时掌握农作物生长情况，当农作物因这些因素生长受限，用户可快速反应，采取应急措施；

2）使用雨量、风速、风向、气压传感器可收集大量气象信息，当这些信息超出正常值范围，用户可及时采取防范措施，减轻自然灾害带来的损失。如：强降雨来临前，打开蓄水池蓄水口做储水准备和大田排水系统开启排出大田多余水量。

2、地下或水下信息采集

1）可实现地下或水下土壤温度、水分、水位、氮磷钾、溶氧、PH值的信息采集。

1）水源、水位、水质的监控。

2）检测土壤温度、水分、水位是为了实现合理灌溉，减少水源浪费和大量灌溉导致的土壤养分流失。

3）检测氮磷钾、溶氧、PH值信息，是为了检测土壤养分含量，准确指导水田合理施肥，提高产量，避免由于过量施肥导致的环境问题。

3、视频监控

视频监控系统是指安装摄像机通过同轴视频电缆将图像传输到控制主机，实时得到植物生长信息，在监控中心或异地互联网上即可随时看到作物的生长情况。

4、报警系统

用户可在主机系统上对每一个传感器设配设定合理范围，当水源、地面、地下或水下信息超出设定范围时，报警系统可将田间信息通过手机短息和弹出到主机界面两种方式告知用户。用户可通过视频监控查看田间情况，然后采取合理方式应对田间具体发生状况。

四、配置构成

1、信息采集系统：

（1）地面配置：温度、湿度、光照、光合有效辐射、雨量、风速、风向、气压等设备；用途：监控和采集环境参数，并提供相应的对应措施；

（2）水源配置：水位、氮磷钾、溶氧、PH值等设备；用途：用于实时监控水位和水质；

（3）土壤地下：土壤温度、水分、氮磷钾、溶氧、PH值等设备； 用途：用于实时采集在作物生产中，影响其生长的重要环境因子参数；

2、执行设备配置：智能控制器、智能控制器；用于分析和控制灌溉系统；

3、无线传输系统：用于远程无线传输采集数据；

4、视频监控系统：查看作物实时生长情况，病虫害防治及园区大棚监控；

5、软件平台：远程数据实时查看功能；自动化控制功能；各类预警功能。

目前，我国农村正在大力推广节水灌溉和种植区域整合。经实证验证，本系统运行状况良好，由于采用模块化设计，上位机采用个人计算机并可根据情况进行取舍，通信距离可达到无限拓展，系统经济、灵活,而且操作方便，比较适合在科研型及大、中、小规模农田种植使用和推广！