灌溉用水量监测水肥一体化系统
时间：2025-05-12
涉川
一、方案介绍
本方案通过部署具备4G通信功能的智能流量监测仪、水肥一体化控制器以及配套电磁阀、肥液泵等设备，构建一个可远程操作、自动调控、数据可视化的农业灌溉用水和施肥管理系统。系统可精准监测灌溉用水量及施肥用量，结合作物需水需肥规律，实现节水、省肥、高效的农业管理目标。
二、监测控制目标
实时监测灌溉水量及施肥液流量
精准控制水肥比例和施用时长
实现手机微信/网页远程控制水肥施加过程
支持定时、定量、传感器联动等多种控制方式
三、需求分析
需求类型 具体说明
用水监测 监测单元时间段内各作物区块灌溉用水量
施肥管理 自动配比、定量施肥，避免施用过量或偏施
远程控制 微信小程序、网页端远程启停灌溉施肥
数据管理 实时记录水肥用量，生成报表辅助决策
四、系统原理与监测方法
用水量监测： 在灌溉管线上安装电磁流量计，通过4G主机实时上传水量数据；
水肥施用： 水肥控制器自动吸取母液，按设定比例混合注入管道；
联动控制： 系统可接入土壤湿度、EC、pH等传感器，依据监测值智能启动施肥程序；
远程管理： 用户通过微信或网页控制平台，设置灌溉区、灌溉时间、水肥配比等参数。
五、功能特点
实时监测水流量、肥液流量及施肥浓度
水肥比例可调、自动定量混合施用
微信小程序/网页端远程控制与监控
多区灌溉、轮灌、定时灌溉、自动联动灌溉
灌溉施肥记录自动存储、图表化分析
支持预警：缺水、缺肥、流量异常报警
六、硬件清单
序号 设备名称 说明
1 电磁流量计 监测灌溉水用量
2 水肥一体化控制器 控制肥液泵、电磁阀，实现自动配肥和注入
3 4G无线采集主机 实时上传数据、接收控制指令
4 电磁阀 控制灌区水流通断
5 肥液母液桶及注肥泵 配肥原料来源和施加装置
6 土壤湿度/EC/pH传感器 实现水肥施加的参数联动控制
七、关键设备参数（示例）
项目 参数值（参考）
电磁流量计 口径DN25DN100，量程050 m³/h，精度±1%
水肥控制器 支持35通道肥液注入，比例0.110%可调
4G通信主机 支持主动上报、远程控制，功耗<3W
肥液泵 额定流量13L/min，压力0.30.5MPa
电磁阀 电压DC12V/24V，口径可选，适合滴灌系统
小程序功能 查看数据、控制设备、下载报表、设置策略
八、方案实现流程
安装流量计、水肥控制器、电磁阀、4G主机
接入肥液桶与注肥泵，设置肥料注入比例
通过平台配置施肥参数（作物种类、时间、剂量）
根据传感器数据或定时策略自动启动施肥程序
用户通过微信小程序查看或控制设备运行状态
九、数据分析与管理
用水统计： 每天/每季用水总量、用水效率
施肥记录： 各肥种注入量、时间、配比曲线
报表功能： 导出PDF/Excel灌溉施肥日志
对比分析： 多区作物水肥使用成本对比
十、预警与决策辅助
缺水、缺肥、传感器失联报警推送微信
实时提醒水肥设备异常停机或长时间运行
基于作物模型推荐用水用肥策略
十一、方案优势
一体化设计，节省人力与物力
精准配比，降低肥料浪费和地下水污染
远程操作，极大提高管理效率
运行数据留痕，便于追溯与管理考核
适配不同作物与多种肥料类型
十二、应用场景
智慧果园水肥一体化管理
温室蔬菜精准灌溉与施肥
茶园、葡萄园自动施肥系统
高标准农田节水灌溉工程
十三、效益分析
效益类别 内容说明
节水节肥 比传统灌溉节水30%、施肥节省20%以上
成本降低 减少人工、化肥、电费支出
增产增效 改善土壤结构，提高作物品质与产量
环保效益 减少肥料渗漏，保护地下水环境
十四、参考国标规范
GB/T 19787-2013《灌溉用电磁流量计》
NY/T 3212-2018《农业物联网数据采集与传输技术规范》
SL 440-2009《农田水利工程节水灌溉系统通用规范》
十五、案例分享
案例：山东寿光蔬菜基地
项目部署30套水肥一体化终端设备，覆盖500亩温室。实现定时定量施肥与用水数据分析，每年节省人工成本超15万元，施肥效率提升40%，蔬菜品质明显提升，亩产增加12%。管理人员通过微信即可掌握所有设备运行状态，极大提升管理现代化水平。