我國是一個水資源極度頻繁的國家，而農業(yè)作為我國的經濟命脈和用水大戶，長期以來因為思想意識、資金、技術等方面的原因，一直沿用相對傳統(tǒng)落后的農業(yè)灌溉系統(tǒng)，不但耗水量大，水的利用率低，還會對生態(tài)環(huán)境造成一定的影響。因此大力發(fā)展農業(yè)智能節(jié)水灌溉是我國目前緩解水資源供需矛盾的必然選擇。而智能灌溉系統(tǒng)的應用，不僅可以有效地利用有限的水資源，還能夠通過與精確施肥的有機結合，改善作物的生產條件，對于現代農業(yè)來說，具有非常重要的作用。

節(jié)水灌溉系統(tǒng)的組成

（1） 控制中心

控制中心設置在灌區(qū)管理中心，對其所管轄的灌區(qū)制定灌溉計劃，并將計劃實時下發(fā)到首部控制器執(zhí)行，同時具備即時控制的功能。其設置應特別注意與管理模式相結合，其重要功能主要是根據采集數據制定合理的灌溉計劃，數據分析，檢測系統(tǒng)運行情況及告警等。

（2） 首部控制器

灌首部控制器通過GPRS方式與監(jiān)控中心通訊，通過zigbee無線或CAN有線的方式與田間控制器通訊，可外接多個傳感器，并可同時接入小型氣象站和土壤墑情站。

首部控制器本身自帶簡易灌溉管理軟件，可通過首部控制器下發(fā)灌溉計劃，該控制器可監(jiān)測水泵情況、水池水位、管道壓力、供水流量和電量等參數，并可控制引渠進水閘門、水泵、過濾器沖洗以及施肥閥等。同時具有欠壓、缺相、相序、管路失壓、超額灌溉或非計劃用水等故障監(jiān)測和報警功能。

（3） 田間控制終端

田間控制器根據首部控制器下發(fā)的命令執(zhí)行電磁/電動閥的開啟。具備壓力、開度監(jiān)測、充放電控制、上位機指令解釋執(zhí)行、采集數據的上報及存儲、有線或無線通訊等功能。

控制軟件

應用軟件是實現整個系統(tǒng)功能的載體，是系統(tǒng)最終能否發(fā)揮效用的關鍵所在，因此可以說管理軟件的好壞決定著項目的成敗。系統(tǒng)軟件為三層結構：

（1） 數據層

數據層主要完成各類數據的采集和存儲，如土壤墑情數據、氣象數據、植物生長數據、滲透率等。

（2） 應用層

該層的主要工作是制定和執(zhí)行輪灌計劃?？筛鶕喔鹊慕涷灁祿?，以及采集的氣象、土壤墑情等相關數據，制定科學合理的灌溉計劃。

灌溉計劃設計完成后，控制命令自動下發(fā)與首部控制器，之后由首部控制器操作田間控制器、水泵、閥門、施肥等設備的開啟與關閉。在灌溉的過程中，其可根據采集的氣象、土壤墑情等參數的變化情況，如降雨停灌，墑情超限停灌等，適時調整和優(yōu)化灌溉計劃，并提醒后臺管理人員，是否按照新的優(yōu)化方案執(zhí)行灌溉計劃。

（3） 界面層

界面層為軟件設計的最上層，整個界面層設計科學、美觀、易用、易維護；該層可提供豐富的數據分析，實時顯示灌區(qū)的灌溉情況氣象參數以及整個灌區(qū)的網絡拓撲圖，可結合GIS等工具多采用圖形界面，能夠自動生成各類數據圖表。

總的來說，智能灌溉系統(tǒng)具有“智”和“能”的能力，智能灌溉系統(tǒng)可以通過各種物聯(lián)網傳感器感知農業(yè)生產環(huán)境中影響作物灌溉的各種因素的數據，例如土壤、雨量、氣溫、墑情等等，這樣既了解了土壤的實際情況，也了解了作物的用水需求，進而根據需要，來制定合理的灌溉解決方案，進行灌溉作業(yè)，能夠有效地實現水肥配比均勻，按時按量的給作物灌溉，滿足作物用水需求的同時，很好的實現節(jié)水灌溉。