稻田水位监测
时间：2025-06-07
涉川
一、方案背景
稻田需长期保持适宜水层高度，水位过低会影响幼苗生长，过高则易造成烂秧烂根。传统灌溉管理方式依靠人工巡视测量，劳动强度大、反应不及时。为解决这一问题，构建基于4G传输的稻田水位远程监测系统，实现对水层深度实时感知、智能告警和远程监管，有助于提升水稻生产的自动化和科学灌溉水平。
二、建设目标
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实时监测稻田水层高度；
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实现水位超限自动告警；
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通过4G远程上报数据至云平台；
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支持手机小程序和网页端同步查看；
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为农业管理、水资源调度提供可靠数据支撑。
三、系统组成
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水位监测终端
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采用压力式、超声波或雷达式液位传感器；
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支持连续测量稻田水层高度，典型量程0–1.5米；
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具备自动温度补偿、防淤泥堵塞设计；
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支持水位超高或超低报警功能。
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4G无线采集终端
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工业级采集主机，具备防水防晒设计；
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内嵌SIM卡模块，支持4G主动上传；
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支持本地存储与断点续传，保障数据完整；
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通信协议支持Modbus-RTU与国标HJ212。
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供电系统
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采用太阳能板+锂电池组合供电；
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全天候连续工作，适应野外无市电区域；
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防水箱体内置电源管理与过压保护电路。
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数据管理平台
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云端部署，支持Web网页端与手机小程序访问；
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实时显示各监测点水位曲线与历史趋势；
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支持数据导出、阈值报警、分级管理；
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可联动灌溉控制系统实现自动放水或进水建议。
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四、工作原理
传感器通过压力变化或声波反射测得水面高度，信号经采集器采样并加以解析处理后，通过4G网络主动上传至监控平台。平台持续分析水位变化趋势，触发超限阈值时可自动向管理员发送预警信息，实现从感知、传输到管理的智能联动。
五、安装部署方式
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传感器固定于田间水渠、田埂边或测井内；
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采集终端立杆式安装于高出水位位置，避免水淹；
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太阳能板朝南倾斜30°安装于采集器顶端；
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系统支持一体化或分体式安装方式；
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安装完成后通过平台测试数据联通性与稳定性。
六、功能特点
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实时监测稻田水层变化，误差控制在±1cm；
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超低功耗设计，支持连续运行6–12个月；
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高可靠4G通信模块，适应弱信号区域；
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数据自动上报、异常自动告警；
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云端平台支持多用户远程监管与数据分析；
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可与农业灌溉控制系统集成，实现智慧农田联动。
七、应用场景
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大型水稻种植基地水位远程监管；
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农业农村数字化示范项目；
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灌区信息化系统建设；
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高标准农田管护平台；
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智慧农业/数字乡村试点工程。
八、效果与价值分析
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实现从“看天管田”向“数据管田”的转变；
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提高灌溉效率，降低用水成本；
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降低人工巡视频次，节省人力开支；
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减少干旱和渍涝风险，稳定水稻产量；
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为农业主管部门提供水资源调度数据依据；
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助力农业绿色、高效、智能化发展。
九、相关标准与政策依据
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GB/T 32150-2015《农业信息系统通用技术规范》
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GB/T 22917-2019《农田灌溉用水量监测技术规范》
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GB/T 36247-2018《农业物联网数据传输协议》
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《“十四五”全国农业绿色发展规划》
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《数字乡村发展战略纲要》相关政策要求
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