方案介绍
本方案基于4G无线通信技术，构建灌区节水灌溉智能监测系统，通过部署土壤墒情、水位、气象、水质及用水量监测设备，结合远程控制终端与平台分析系统，实现对灌区灌溉用水全过程的实时监控、精确调控与节水管理，推动农业灌溉由经验型向数据驱动型转变。

监测目标
实现对灌区土壤湿度、渠道水位、水质、电磁阀状态、气象数据及用水量的实时采集、远程查看和智能调控，优化灌溉用水时机和流量，提高用水效率，降低灌溉水浪费率。

需求分析
传统灌区灌溉多采用定时定量粗放灌溉方式，存在用水效率低、土壤过湿或干旱频发等问题，且灌溉过程中缺乏动态数据支持，难以做到按需灌溉和科学调度。引入智能监测系统可有效提升灌溉精度，保障作物稳产增产和水资源可持续利用。

监测方法
在典型地块布设土壤水分传感器、渠道水位计、水质传感器、气象站等设备，通过4G传输模块将数据实时发送至云平台，实现远程监测与控制。结合电动阀门实现自动灌水控制，构建基于实时数据的节水灌溉管理系统。

应用原理

功能特点

硬件清单

硬件参数（量程、精度）

方案实现
系统部署于典型渠系与耕地示范片区，通过太阳能供电的4G采集控制系统采集环境和水文信息，并将数据传至平台。管理者可通过Web或App查看实时数据、历史曲线，或远程调控电磁阀实现精准灌溉，平台自动判断墒情和气象条件，推荐最佳灌水时间与时长。

数据分析
平台支持对各监测因子进行时序曲线、空间对比、趋势预警分析，支持墒情—降雨—灌溉联合分析模型，帮助管理者科学调度水资源，提高灌水适时性与均匀性。

预警决策

方案优点

应用领域

效益分析
该系统可大幅提升灌区水资源利用效率，降低灌溉用水成本，减轻人力巡查负担，提高作物产量与品质。同时增强农业水资源的宏观调度与应急能力，为农业现代化提供数据支撑平台。

国标规范

参考文献

案例分享
2023年，宁夏银川引黄灌区部署了基于4G节水灌溉智能系统，覆盖6个村庄约1200亩耕地，通过平台调控水阀、实时监测墒情，单季节水率超过35%，并通过县农业局平台实现集中管理，受到农户与政府高度认可。