CN114041348A - 智慧农业水肥一体集成灌溉机组 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，由工厂完成设计、制造成套，调试运行后，整机出厂；包括远程管控中心装置，远程管控中心装置还连接有水肥一体化灌溉装置、作物生长环境监测装置及田间视频监控装置；中心综合管理平台与综合展示系统连接，综合展示系统对中心综合管理平台的数据进行展示。本发明能够提高农田水利管理效率和农业用水效率，能够达到节约用水、优化水资源配置、减轻人工强度的效果，能够通过大数据进行科学灌溉，能够提高农产品品质和产量及标准管控。

Description

智慧农业水肥一体集成灌溉机组

技术领域

本发明涉及农业领域，特别是一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组及其灌溉方法。

背景技术

现代农业经过改革以后，优化了种植带，使得各种农作物能够得到更大的产量，现代的农作物种植产业十分发达，将各类作物种植组合种植在一个大面积的田间是现代农业种植的常态。

但是，大量的作物目前还是依靠人工进行灌溉，不仅耗费大量人工，而且灌溉的有效性无法保障，大量水资源被白白的浪费。同时，灌溉和施肥过程太过于依赖主观经验，不科学的灌溉照成土壤板结、肥力流失。管理效率也相对低下、无农业生产管理记录体系，不便于生产数据有效可信的搜集，无法为产提供持续改进的数据基础。

发明内容

本发明提出的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组及其灌溉方法，解决了现有技术问题的一个或多个。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其中，采用一体化设计，包括远程管控中心装置，所述远程管控中心装置还连接有水肥一体化灌溉装置、作物生长环境监测装置及田间视频监控装置；所述的远程管控中心装置接收所述作物生长环境监测装置及所述田间视频监控装置的数据，将指令发送至所述水肥一体化灌溉装置中；所述的远程管控中心装置将从所述水肥一体化灌溉装置、所述作物生长环境监测装置和所述田间视频监控装置中接收和记录的数据打包发送至中心综合管理平台，所述中心综合管理平台与综合展示系统连接，所述综合展示系统对所述中心综合管理平台的数据进行展示。

作为本发明的进一步改进：所述的远程管控中心装置包括监控中心，所述监控中心分别与智能灌溉田间服务器、智能灌溉决策管理模块、轮灌计划执行模块、日志管理模块和用户管理模块连接；所述监控中心包括与监控中心显示屏连接的编辑模块、分析模块和设备列表数据模块，所述编辑模块与所述设备列表数据模块连接，所述分析模块与监测模块连接，所述监测模块连接系统内的所有设备；所述智能灌溉田间服务器包括数据中心和决策中心，所述数据中心和所述决策中心连接所有田间的物联网设备，所述决策中心与所述数据中心连接；所述智能灌溉决策管理模块包括决策名称列表模块，所述决策名称列表模块分别与查询模块、记录模块和中断模块连接，所述决策名称列表模块包括已激活灌溉决策列表、未激活灌溉决策列表和新增的灌溉决策列表，所述中断模块连接用于执行中断的按钮；所述轮灌计划执行模块包括计划列表模块，所述计划列表模块分别连接计划执行模块和计划记录模块；所述日志管理模块包括日志编辑模块，所述日志编辑模块与日志记录模块连接；所述用户管理模块包括用户权限模块，所述用户权限模块与用户数据模块连接，所述用户权限模块具有组权限模式和用户权限模式，所述用户数据模块具有平台类用户组列表和客户类用户组列表。

作为本发明的进一步改进：所述的水肥一体化灌溉装置包括智能施肥控制系统，所述智能施肥系统分别与物联网泵站系统和物联网田间阀控系统连接；所述智能施肥控制系统采用比例积分方法，所述智能施肥控制系统包括比例积分控制单元和施肥机构，所述比例积分控制单元与所述施肥机构连接，所述施肥机构与出料机构连接，所述出料机构设置有远传超声波流量计；所述物联网泵站系统包括自动反冲洗过滤设备和远传压力计，所述自动反冲洗过滤设备、所述远传超声波流量计和所述远传压力计均与变频启动控制柜连接；所述物联网田间阀控系统包括电阀启闭控制模块和异常报警模块，所述电阀启闭控制模块分别与设置在若干所述电阀上的数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接，所述异常报警模块分别与所述数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接。

作为本发明的进一步改进：所述施肥机构包括第一施肥罐、第二施肥罐、第三施肥罐、施肥泵和比例积分施肥阀，所述第一施肥罐、所述第二施肥罐、所述第三施肥罐和所述施肥泵通过施肥管依次连接，所述施肥泵通过施肥折管与所述比例积分施肥阀连接，所述比例积分施肥阀通过施肥短管与所述出料机构连接，所述第一施肥罐上设置有第一施肥搅拌机，所述第二施肥罐上设置有第二施肥搅拌机，所述第三施肥罐上设置有第三施肥搅拌机；所述施肥机构还包括用于固定所述第一施肥罐的第一施肥罐支架组、用于固定所述第二施肥罐的第二施肥罐支架组、用于固定所述第三施肥罐的第三施肥罐支架组和用于固定所述施肥泵的施肥泵支架组，所述第一施肥罐支架组包括依次设置的第一施肥罐左支架、第一施肥罐中支架和第一施肥罐右支架，所述第二施肥罐支架组包括依次设置的第二施肥罐左支架、第二施肥罐中支架和第二施肥罐右支架，所述第三施肥罐支架组包括依次设置的第三施肥罐左支架、第三施肥罐中支架和第三施肥罐右支架，所述施肥泵支架组包括依次设置的施肥泵左支架和施肥泵右支架；所述施肥泵左支架、所述施肥泵右支架、所述第一施肥罐左支架、所述第一施肥罐中支架、所述第一施肥罐右支架、所述第二施肥罐左支架、所述第二施肥罐中支架、所述第二施肥罐右支架、所述第三施肥罐左支架、所述第三施肥罐中支架和所述第三施肥罐右支架依次与施肥支架第一连接架连接，所述第三施肥罐右支架与所述出料机构连接。

作为本发明的进一步改进：所述第一施肥罐内设置有第一施肥转轴和与所述第一施肥转轴连接的若干第一施肥旋转叶片，所述第二施肥罐内设置有第二施肥转轴和与所述第二施肥转轴连接的若干第二施肥旋转叶片，所述第三施肥罐内设置有第三施肥转轴和与所述第三施肥转轴连接的若干第三施肥旋转叶片；所述第一施肥搅拌机通过第一施肥搅拌机基座与所述第一施肥罐连接，所述第一施肥搅拌机基座与所述第一施肥罐的连接处设置有位于所述第一施肥搅拌机基座中心的第一施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第一施肥搅拌机基座边缘的第一施肥搅拌机基座第一支撑脚、第一施肥搅拌机基座第二支撑脚和第一施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述第二施肥搅拌机通过第二施肥搅拌机基座与所述第二施肥罐连接，所述第二施肥搅拌机基座与所述第二施肥罐的连接处设置有位于所述第二施肥搅拌机基座中心的第二施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第二施肥搅拌机基座边缘的第二施肥搅拌机基座第一支撑脚、第二施肥搅拌机基座第二支撑脚和第二施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述第三施肥搅拌机通过第三施肥搅拌机基座与所述第三施肥罐连接，所述第三施肥搅拌机基座与所述第三施肥罐的连接处设置有位于所述第三施肥搅拌机基座中心的第三施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第三施肥搅拌机基座边缘的第三施肥搅拌机基座第一支撑脚、第三施肥搅拌机基座第二支撑脚和第三施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述施肥泵底部设置有施肥泵基座，所述施肥泵基座底部设置有位于所述施肥泵基座中心的施肥泵支撑轴以及位于所述施肥泵基座边缘的施肥泵第一支撑脚、施肥泵第二支撑脚和施肥泵第三支撑脚；所述比例积分施肥阀的后端设置有施肥第一法兰，所述施肥折管的前端设置有施肥第二法兰，所述施肥第一法兰和所述施肥第二法兰通过若干施肥第一螺栓和若干施肥第一螺母螺旋连接，所述比例积分施肥阀的前端设置有施肥第三法兰，所述施肥短管的后端设置有施肥第四法兰，所述施肥第三法兰和所述施肥第四法兰通过若干施肥第二螺栓和若干施肥第二螺母螺旋连接。

作为本发明的进一步改进：所述出料机构包括依次连接的出料长管、第一出料短管、出料阀管、第二出料短管、第三出料短管、第四出料短管和第五出料管；所述出料长管分别与所述自动反冲洗过滤设备连接和所述施肥机构连接，所述出料长管与所述第一出料短管的前端通过第一出料法兰连接，所述第一出料法兰与所述出料长管通过第一出料扣接件连接，所述第一出料法兰上设置若干第一出料螺栓和若干第一出料螺母，所述第一出料螺栓和所述第一出料螺母螺旋连接，所述第一出料短管的后端设置第二出料法兰，所述出料阀管前端设置第三出料法兰，所述第二出料法兰和所述第三出料法兰通过若干第二出料螺栓和若干第二出料螺母螺旋连接，所述出料阀管设置有单向出料阀，所述单向出料阀连接出料压力计，所述出料阀管后端设置第四出料法兰，所述第二出料短管前端设置第五出料法兰，所述第四出料法兰和所述第五出料法兰通过若干第三出料螺栓和若干第三出料螺母螺旋连接，所述第二出料短管的后端与所述第三出料短管的前端通过第六出料法兰连接，所述第六出料法兰与所述第二出料短管通过第二出料扣接件连接，所述第六出料短管上设置有若干第四出料螺栓和若干第四出料螺母，所述第四出料螺栓和所述第四出料螺母螺旋连接，所述第三出料短管的后端设置有第七出料法兰，所述第四出料短管的前端设置有第八出料法兰，所述第七出料法兰与所述第八出料法兰通过若干第五出料螺栓和若干第五出料螺母螺旋连接，所述第四出料短管的后端设置第九出料法兰，所述第五出料管的前端设置第十出料法兰，所述第九出料法兰和所述第十出料法兰通过若干第六出料螺栓和若干第六出料螺母螺旋连接，所述第四出料短管连接所述远传超声波流量计，所述第五出料管的后端设置总出料口。

作为本发明的进一步改进：所述自动反冲洗过滤设备包括增压水泵机构所述增压水泵机构与砂石过滤机构连接，所述砂石过滤机构与叠片过滤机构连接；所述增压水泵机构包括十字形进水管，所述十字形进水管包括第一进水口、第二进水口、第三进水口和第四进水口；所述第二进水口通过第一进水法兰与第一水泵连接管连接，所述第一进水法兰上设置若干第一进水螺栓和若干第一进水螺母，所述第一进水螺栓和所述第一进水螺母螺旋连接，所述第三进水口通过第一进水折管与第一进水短管连接，所述第一进水短管与所述第二水泵连接管通过第二进水法兰连接，所述第二进水法兰上设置若干第二进水螺栓和若干第二进水螺母，所述第二进水螺栓与所述第二进水螺母螺旋连接，所述第四进水口通过第二进水折管与第二进水短管连接，所述第二进水短管通过第三进水法兰与第三水泵连接管连接，所述第三进水法兰上设置若干第三进水螺栓和若干第三进水螺母，所述第三进水螺栓与所述第三进水螺母螺旋连接；所述第一水泵连接管与第一增压水泵的后端连接，所述第二水泵连接管与第二增压水泵的后端连接，所述第三水泵连接管与第三增压水泵的后端连接，所述第一增压水泵的前端连接第四水泵连接管，所述第二增压水泵的前端连接第五水泵连接管，所述第三增压水泵的前端连接第六水泵连接管，所述第四水泵连接管通过第一出水法兰与水泵总出水管连接，所述第一出水法兰上设置有若干第一出水螺栓和若干第一出水螺母，所述第一出水螺栓和所述第一出水螺母螺旋连接，所述第六水泵连接管通过第三出水法兰与所述水泵总出水管连接，所述第三出水法兰设置有若干第三出水螺栓和若干第三出水螺母，所述第三出水螺栓和所述第三出水螺母螺旋连接，所述第五水泵连接管通过第二出水法兰与水泵出水短管连接，所述第二出水法兰设置有若干第二出水螺栓和第二出水螺母，所述第二出水螺栓和所述第二出水螺母螺旋连接，所述水泵出水短管通过水泵出水折管与所述水泵总出水管连接，所述水泵总出水管通过砂石折管与所述砂石过滤机构连接；所述砂石过滤机构包括与所述砂石折管连接的砂石短管，所述砂石短管通过砂石连接法兰与砂石第一过滤管连接，所述砂石连接法兰设置有若干砂石连接螺栓和若干砂石连接螺母，所述砂石连接螺栓和所述砂石连接螺母螺旋连接，所述砂石第一过滤管通过砂石过滤上连接管和砂石过滤下连接管与砂石第二过滤管连接，所述砂石第一过滤管上设置有所述远传压力计和压力表，所述砂石第一过滤管下方设置有第一砂石过滤器和第二砂石过滤器，所述第一砂石过滤器和所述第二砂石过滤器分别通过砂石过滤第一流出管和砂石过滤第二流出管与砂石过滤总出水管连接，所述砂石过滤总出水管通过叠片过滤折管与所述叠片过滤机构连接；所述叠片过滤机构包括叠片过滤长管、第一叠片过滤器、第二叠片过滤器、第三叠片过滤器、第四叠片过滤器和叠片过滤长管，所述叠片过滤长管与所述叠片过滤折管连接；所述第一叠片过滤器的前端连接第一过滤前管，所述第一过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第一过滤前管设置有第一过滤前固定扣件，所述第一叠片过滤器的后端连接第一过滤后管，所述第一过滤后管通过第一过滤后固定扣件与第一过滤水表前连接管连接，所述第一过滤水表前连接管与第一过滤水表的前端连接，所述第一过滤水表的后端通过第一过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第二叠片过滤器的前端连接第二过滤前管，所述第二过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第二过滤前管设置有第二过滤前固定扣件，所述第二叠片过滤器的后端连接第二过滤后管，所述第二过滤后管通过第二过滤后固定扣件与第二过滤水表前连接管连接，所述第二过滤水表前连接管与第二过滤水表的前端连接，所述第二过滤水表的后端通过第二过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第三叠片过滤器的前端连接第三过滤前管，所述第三过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第三过滤前管设置有第三过滤前固定扣件，所述第三叠片过滤器的后端连接第三过滤后管，所述第三过滤后管通过第三过滤后固定扣件与第三过滤水表前连接管连接，所述第三过滤水表前连接管与第三过滤水表的前端连接，所述第三过滤水表的后端通过第三过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第四叠片过滤器的前端连接第四过滤前管，所述第四过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第四过滤前管设置有第四过滤前固定扣件，所述第四叠片过滤器的后端连接第四过滤后管，所述第四过滤后管通过第四过滤后固定扣件与第四过滤水表前连接管连接，所述第四过滤水表前连接管与第四过滤水表的前端连接，所述第四过滤水表的后端通过第四过滤水表后连接管与所述出料长管连接。

作为本发明的进一步改进：所述自动反冲洗过滤设备还包括过滤支架机构，所述过滤支架机构包括设置在所述增压水泵机构下方的第一水泵支架和第二水泵支架，所述第一水泵支架和所述第二水泵支架的一端分别与所述施肥支架第一连接架连接，所述第一水泵支架和所述第二水泵支架的另一端与砂石连接架连接，所述砂石连接架与设置在所述砂石过滤机构下方的第一砂石支架和第二砂石支架连接，所述第二砂石支架通过叠片第一连接架分别与所述第一砂石支架和所述叠片过滤机构连接，所述第一砂石支架通过叠片第二连接架与所述叠片过滤机构连接。

作为本发明的进一步改进：所述自动反冲洗过滤设备还包括若干灌溉管，所述若干灌溉管连接所述出料机构；所述变频控制柜具有变频器和压力变送器；所述电阀启闭控制模块还包括与所述电磁阀连接的田间阀门控制器和田间中继器；所述数据采集模块采集的数据包括电阀控制状态、通讯电量和控制电磁电量；所述外围检测设备模块检测的外围设备包括水压传感器、温度传感器和湿度传感器；所述远程管控中心还包括应用接入模块，所述应用接入模块与PC端和移动端连接。

作为本发明的进一步改进：所述电磁阀包括3寸减压电磁阀和2寸减压电磁阀；所述灌溉管与电磁阀连接，所述灌溉管包括160PE主管、Φ90支管和Φ20压力补偿式滴灌带。

作为本发明的进一步改进：所述的作物生长环境监测装置包括用于监测和收集植物生长数据的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构；所述植物生长数据包括天气数据和土壤墒情数据，所述天气数据包括大气温度、大气相对湿度、风速、风向、降雨量和光照强度，所述土壤墒情数据包括土壤温度和土壤湿度。

作为本发明的进一步改进：所述天气情况监测机构包括气象数据采集器；所述土壤墒情监测机构包括土壤墒情采集器。

作为本发明的进一步改进：所述的田间视频监控装置包括中心子系统和与所述中心子系统连接的现地子系统，所述中心子系统包括视频采集单元、通信传输单元和储存应用单元，所述视频采集单元连接若干摄像头；所述现地子系统包括若干视频摄像头，所述视频摄像头与视频服务器连接，所述视频服务器与云台控制器连接，所述云台控制器包括方位角控制模块和俯仰角控制模块，所述视频服务器通过交换机与天馈系统连接。

作为本发明的进一步改进：所述视频摄像头的采集视频图像由所述视频服务器转换为数字化的网络信号。每个所述网络信号获得一个唯一的IP地址。

作为本发明的进一步改进：所述中心综合管理平台包括与集成灌溉系统连接的设备情况显示模块、任务执行情况显示模块、水肥使用情况显示模块、植物地理位置显示模块、气象环境显示模块、土壤情况显示模块、信息推送显示模块和信息警告显示模块；所述中心综合管理平台还包括报表中心和系统管理中心，所述报表中心具有传感器报表、设备状态报表、设备控制记录报表和警告信息报表，所述系统管理中心包括地理信息管理模块、用户及权限管理模块、设备管理模块和通知信息管理模块。

作为本发明的进一步改进：所述集成灌溉系统还包括综合展示系统，所述综合展示系统包括触摸模块、会议模块和白板模块；所述触摸模块分别与所述会议模块和所述白板模块连接。

一种智慧农业水肥一体集成灌溉方法，其中，包括如下步骤：

步骤一：通过监控中心查询作物生长环境监测装置和田间视频监控装置发来的植物生长数据和视频，并通过智能灌溉决策管理模块选择合适的灌溉决策，通过轮灌计划执行模块选择合适的轮灌计划；

步骤二：将步骤一的指令发送至水肥一体化灌溉装置，对田间植物进行计划性灌溉和施肥；其中，通过物联网田间阀控系统来控制设置在田间的所有灌溉设备和施肥设备的电阀门的启闭，通过物联网泵站系统对田间的所有灌溉设备和施肥设备进行清洁；通过智能施肥控制系统对田间的植物进行比例积分控制施肥；

步骤三：作物生长环境监测装置上的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构实时将植物生长数据传送至监控中心，远程管控中心装置对灌溉决策和轮灌计划进行相对应的调整；

步骤四：通过中心综合管理平台对设备情况、任务执行情况、水肥使用情况、植物地理位置情况、气象环境情况、土壤情况和警告情况进行查看和生成各类相应的报表；

步骤四：通过综合展示系统对步骤四中的各类情况和相应的报表进行查看、会议讨论和修改记录。

作为本发明的进一步改进：所述的比例积分控制施肥方法如下：

S1：计算需要灌溉的水肥流速；

灌区面积数据为S_初＝[S_初1、S_初2……S_初i……S_初n]；

灌区灌溉时间数据为t_需＝[t₁、t₂……t_i……t_n]；其中i、n为自然数，且1≤i≤n；

每株植物需要肥料数为N；

每株植物需要水量值为M；

则灌区比例积分需求值

则灌区灌溉流速为V_需＝S_需/t_需；

S2：根据步骤1所计算出来的V_需调节电阀启闭控制模块，直到灌溉完成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

能够提高农田水利管理效率和农业用水效率，能够达到节约用水、优化水资源配置、减轻人工强度的效果，能够通过科学灌溉，能够提高农产品品质和产量。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

图2为本发明的自动反冲洗过滤设备俯视图。

图3为本发明的局部结构示意图。

图4为本发明的局部结构示意图。

图5为本发明的局部结构示意图。

图6为本发明的自动反冲洗过滤设备侧视图。

具体实施方式

现结合附图说明与实施例对本发明进一步说明：

本发明提供如附图1所示的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其中，采用一体化设计，包括远程管控中心装置，远程管控中心装置还连接有水肥一体化灌溉装置、作物生长环境监测装置及田间视频监控装置；的远程管控中心装置接收作物生长环境监测装置及田间视频监控装置的数据，将指令发送至水肥一体化灌溉装置中；的远程管控中心装置将从水肥一体化灌溉装置、作物生长环境监测装置和田间视频监控装置中接收和记录的数据打包发送至中心综合管理平台，中心综合管理平台与综合展示系统连接，综合展示系统对中心综合管理平台的数据进行展示。

通过建设智慧农业水肥一体集成灌溉机组，更换田间手动阀门为电磁阀门并实现远程自动化控制，然后根据远程管控中心装置的灌溉制度和灌溉计划安排每个轮灌组的灌溉时间自动的启闭阀门和水泵实现自动化灌溉。通过水肥一体化灌溉装置实现泵站的自动启停和过滤器的自动反冲洗。减少灌溉时的人工投入。

传统灌溉都是根据种植户的经验，并没有按照作物的需求和外部环境进行种植。于是本发明中设置了作物生长环境监测装置和田间视频监控装置，通过系统地监测土壤墒情和气象数据，并根据作物不同的生长周期智能化地灌溉，避免经验生产的缺陷，让作物生长在最佳的水肥环境中，提高作物产量，不仅能够大大提高肥料的利用效率，避免浪费，提高作物产量还能够节约大量的人力投入。再通过中心综合管理平台汇集所有系统的数据，进行对作物区生产全过程的集中化、数字化、信息化管理，提升管理效率和管理水平。最后通过综合展示系统进行多种数据的展示，方便使用者进行会议讨论和对外展示的科普，实现生产、科普为一体的综合经营管理目的。

本发明的有益效果：

首先，本发明利用信息化手段对项目区内灌溉进行管控，不仅可以节省管理成本而且能避免人工现场管理的诸多弊病，能够进一步提高农田水利管理效率，提高管理效果。

其次，作物灌溉应采取少量多次的灌溉方式进行，然而，传统的人力灌溉中，田间阀门数量较多，轮灌组切换需要大量的人力，人工很难做到少量多次灌溉。另外，农户自行灌溉存在着经验性和盲目性，多数情况并未按照作物的真正需求和轮灌计划开展灌溉，因此虽然实施了节水灌溉，但仍有许多水没有被作物吸收，白白的浪费掉了。而通过本发明的智慧农业水肥一体集成灌溉机组能够提高农业用水效率，节约用水，优化水资源配置；同时通过信息系统对农户用水进行监督，实施用水计量，超量加价等方式利用经济手段调控农业用水，优化水资源配置。

另外，传统的节水灌溉系统在田间布置有大量的阀门，进行轮灌组切换时需要大量人力到田间进行倒阀，通过建设自动化灌溉系统实施自动化灌溉能够节省大量人力，从而减轻农田工作强度，解放农户双手。

最后，通过信息化系统监测土壤湿度、温度、光照等作物生长要素信息，进行科学灌溉，科学施肥，不断提高农产品品质与产品，在节水灌溉的基础之上提高农业生产效益。本发明利用计算机控制技术、物联网通信技术、传感器技术，并结合当地情况和农户需求建立综合信息化管理平台，以科学合理的灌溉计划为依据，结合气象、土壤墒情、作物长势进行自动轮灌，让管理有方、利用有度、使用有效，让灌溉与施肥真正实现全过程的精确管控。从而显著提高水和肥的利用效率，省水、省肥还省人工，有效降低农业生产的管理成本和生产成本，最终达到“节本增效”的目标。

下面对本发明进行具体描述：

根据附图1所示，远程管控中心装置包括监控中心，监控中心分别与智能灌溉田间服务器、智能灌溉决策管理模块、轮灌计划执行模块、日志管理模块和用户管理模块连接；监控中心包括与监控中心显示屏连接的编辑模块、分析模块和设备列表数据模块，编辑模块与设备列表数据模块连接，分析模块与监测模块连接，监测模块连接系统内的所有设备；智能灌溉田间服务器包括数据中心和决策中心，数据中心和决策中心连接所有田间的物联网设备，决策中心与数据中心连接；智能灌溉决策管理模块包括决策名称列表模块，决策名称列表模块分别与查询模块、记录模块和中断模块连接，决策名称列表模块包括已激活灌溉决策列表、未激活灌溉决策列表和新增的灌溉决策列表，中断模块连接用于执行中断的按钮；轮灌计划执行模块包括计划列表模块，计划列表模块分别连接计划执行模块和计划记录模块；日志管理模块包括日志编辑模块，日志编辑模块与日志记录模块连接；用户管理模块包括用户权限模块，用户权限模块与用户数据模块连接，用户权限模块具有组权限模式和用户权限模式，用户数据模块具有平台类用户组列表和客户类用户组列表。

远程管控中心装置是本发明灌溉系统的管控中心，总览所覆盖的作物区的灌溉管理、作物生长等过程，实施远程监视、远程管控、数据分析、生产决策等过程。同时为用户访问提供PC端和移动端的应用接入服务，并能够通过液晶拼接屏提供良好的展示示范功能。监测模块负责采集田间智能化灌溉系统的运行状态并传回监控中心，对系统中的水泵、流量计、压力计等设备进行自动化管控。同时，它还负责将中心的监控指令发送到水肥一体化灌溉装置中，进行远程控制指令进行智能化灌溉。

智能灌溉田间服务器是智能化灌溉数据中心及决策中心。田间物联网设备将数据汇集在到智能灌溉田间服务器中，通过田间服务器实现所有智能化灌溉决策及灌溉计划，传递决策执行指令到田间的物联网设备，实现整个智能化灌溉的闭环操作。

监控中心功能包括可制定、调整各个灌溉区域的灌溉计划；可向所属首部控制节点下发灌溉计划；接收所属远程控制终端采集回来的各项数据；可分析判断采集回来的各项数据，并在显示屏上直观显示；可监测各个田间控制终端的工作状态参数，并分析判断工作情况；可管理每个操作者的操作权限；具有区域控制中心操作界面，操作界面是非常直观的图形操作界面，每一个阀门和首部都在其上有明确的显示；用户可通过监控中心查看所属的物联网灌溉设备，查看设备的创建时间，并对所连接的设备进行编辑、添加、删除等操作。

设备列表数据模块包含以下内容：

(1)所有设备列表：以列表形式展示每个设备中的传感器详细数据，包括传感器ID、名称、在线状态、更新时间、实时数据、操作按钮以及数据曲线连接；

(2)已连接设备列表；

(3)未连接设备列表；

(4)添加设备按钮，弹出设备新建页面，用户可添加设备名称、设备连接协议、数据采集超时时间、下属传感器。

智能灌溉决策管理模块为所有灌溉决策的列表，用户可查看灌溉决策名称、灌溉决策创建时间、执行情况；且包括已激活的灌溉决策、未激活的灌溉决策以及新增灌溉决策，用户可新建灌溉决策，通过下选择至少1个条件并与某一项或几项预定义逻辑组合成一个灌溉决策。用户可以任意添加多个条件和预定义逻辑，条件可以是一个传感器、可以是一个设备的某个可监视属性、可以是另一个触发器等可被监控的测值。用户也可查询某段时间内被触发的灌溉记录，每个灌溉决策列表中均含有“策略条件详情”、“编辑灌溉策略”、“删除灌溉策略”，同时设置有中断模块进行“中断执行”。

轮灌计划执行模块使用列表方式进行显示。页面顶端分为两类：“计划列表”、“执行历史”；计划列表中显示内容包括“计划描述”、“计划内容”、“计划执行或暂停或停止按钮”、“计划执行状态”；对于已经执行的计划在整个列表项上显示执行进度；对有故障的计划，列表项在右侧有红色的提示图标，点击图标进入到计划故障处理页面；计划处理页面显示计划开始时间、计划详情、故障详情、处理按钮；处理按钮为“恢复”、“结束”。执行历史中包含计划执行的历史，包括描述、内容、开始时间、结束时间、是否正常执行完毕、是否有告警信息、告警信息点击后弹出框展示。

日志管理模块进行日志管理，可以根据时间和设备属性信息查询设备操作日志，可以根据时间和设备属性信息查询设备诊断日志，还可以查询灌溉决策执行技术。

用户管理模块可以进行用户信息显示，包括用户名、唯一序列号、联系方式，也可以进行用户信息修改，包括用户名、密码、联系方式等，还可以进行用户信息添加，包括用户名、用户联系方式、用户默认密码、唯一序列号生成。

根据附图1所示，水肥一体化灌溉装置包括智能施肥控制系统，智能施肥系统分别与物联网泵站系统和物联网田间阀控系统连接；智能施肥控制系统采用比例积分方法，智能施肥控制系统包括比例积分控制单元和施肥机构，比例积分控制单元与施肥机构连接，施肥机构与出料机构连接，出料机构设置有远传超声波流量计；物联网泵站系统包括自动反冲洗过滤设备和远传压力计，自动反冲洗过滤设备、远传超声波流量计和远传压力计均与变频启动控制柜连接；物联网田间阀控系统包括电阀启闭控制模块和异常报警模块，电阀启闭控制模块分别与设置在若干电阀上的数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接，异常报警模块分别与数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接。

物联网泵站系统用于为作物区灌溉用水提供较为优质的灌溉水源，保证智能化灌溉系统正常运行。变频控制柜实现水泵的变频启动、管道出口压力的恒定保持、电机保护等功能。

自动反冲洗过滤设备采用一级过滤，避免减少原灌溉系统的出水压力。远传超声波流量计具有远传功能，实现远程用水量的管控。同时，超声波流量计不会对系统照成水头损失。远传压力计能够实现远程控制过程对水泵和首部系统的保护，实时监视首部管道的入口压力和出口压力。

智能施肥控制系统采用先进的计算机技术、工业自动控制比例积分方法、无线远程控制技术及物联网技术，可以对农业灌溉施肥进行精确的控制。能够根据不同种类作物的生长阶段、生长环境、气候土壤条件实施智能化精细灌溉施肥，可远程监测系统的运行状态并控制系统的运行。该系统采用动态的中文人机交互界面，操作起来直观简洁，功能强大，智能化程度高，可满足不同灌溉水源及不同灌溉条件的要求，对水肥从0％-100％无极调节控制。在本发明的一个实施例中达到节水60％、节肥50％、增产30％、环保、省人力等效果。

通过智能施肥控制系统，对整个灌溉区进行有效的管控，能够同一调度，合理分配，节约用水。还能够精确管理灌溉流程，对作物进行合理灌溉，有效提高用水效率和作物产量；同时能够减少人工投入，让农户从灌溉中解放出来，实现节水增效；另外，灌溉系统在运作时，智能施肥控制系统能够及时显示灌溉情况，能够实现远程管控，大幅降低管理成本，还能够长期自动记录、统计、分析灌溉数据为实现精细农业提供支持。

物联网田间阀控系统能够实现电磁阀启闭控制、采集阀控制状态等信息如通讯电量，控制电磁电量等，能够检测电磁阀的开关状况、检测连接到本田间控制终端的多种外围设备，如水压等传感器、温湿度传感，能够接收自己所属远程控制终端发来的开阀、关阀命令，进行开阀、关阀操作以及阀门状态异常故障报警。

根据附图1至5所示，施肥机构包括第一施肥罐1、第二施肥罐2、第三施肥罐3、施肥泵4和比例积分施肥阀5，第一施肥罐1、第二施肥罐2、第三施肥罐3和施肥泵4通过施肥管6依次连接，施肥泵4通过施肥折管7与比例积分施肥阀5连接，比例积分施肥阀5通过施肥短管8与出料机构连接，第一施肥罐1上设置有第一施肥搅拌机11，第二施肥罐2上设置有第二施肥搅拌机21，第三施肥罐3上设置有第三施肥搅拌机31；施肥机构还包括用于固定第一施肥罐1的第一施肥罐支架组、用于固定第二施肥罐2的第二施肥罐支架组、用于固定第三施肥罐3的第三施肥罐支架组和用于固定施肥泵4的施肥泵支架组，第一施肥罐支架组包括依次设置的第一施肥罐左支架12、第一施肥罐中支架13和第一施肥罐右支架14，第二施肥罐支架组包括依次设置的第二施肥罐左支架22、第二施肥罐中支架23和第二施肥罐右支架24，第三施肥罐支架组包括依次设置的第三施肥罐左支架32、第三施肥罐中支架33和第三施肥罐右支架34，施肥泵支架组包括依次设置的施肥泵左支架41和施肥泵右支架42；施肥泵左支架41、施肥泵右支架42、第一施肥罐左支架12、第一施肥罐中支架13、第一施肥罐右支架14、第二施肥罐左支架22、第二施肥罐中支架23、第二施肥罐右支架24、第三施肥罐左支架32、第三施肥罐中支架33和第三施肥罐右支架34依次与施肥支架第一连接架9连接，第三施肥罐右支架34与出料机构连接。

第一施肥罐1内设置有第一施肥转轴15和与第一施肥转轴15连接的若干第一施肥旋转叶片16，第二施肥罐2内设置有第二施肥转轴25和与第二施肥转轴25连接的若干第二施肥旋转叶片26，第三施肥罐3内设置有第三施肥转轴35和与第三施肥转轴35连接的若干第三施肥旋转叶片36；第一施肥搅拌机11通过第一施肥搅拌机基座111与第一施肥罐1连接，第一施肥搅拌机基座111与第一施肥罐1的连接处设置有位于第一施肥搅拌机基座111中心的第一施肥搅拌机基座支撑轴112，以及位于第一施肥搅拌机基座111边缘的第一施肥搅拌机基座第一支撑脚113、第一施肥搅拌机基座第二支撑脚114和第一施肥搅拌机基座第三支撑脚115；第二施肥搅拌机21通过第二施肥搅拌机基座211与第二施肥罐2连接，第二施肥搅拌机基座211与第二施肥罐2的连接处设置有位于第二施肥搅拌机基座211中心的第二施肥搅拌机基座支撑轴212，以及位于第二施肥搅拌机基座211边缘的第二施肥搅拌机基座第一支撑脚213、第二施肥搅拌机基座第二支撑脚214和第二施肥搅拌机基座第三支撑脚215；第三施肥搅拌机31通过第三施肥搅拌机基座311与第三施肥罐3连接，第三施肥搅拌机基座311与第三施肥罐3的连接处设置有位于第三施肥搅拌机基座311中心的第三施肥搅拌机基座支撑轴312，以及位于第三施肥搅拌机基座311边缘的第三施肥搅拌机基座第一支撑脚313、第三施肥搅拌机基座第二支撑脚314和第三施肥搅拌机基座第三支撑脚315；施肥泵4底部设置有施肥泵基座43，施肥泵基座43底部设置有位于施肥泵基座43中心的施肥泵支撑轴44以及位于施肥泵基座43边缘的施肥泵第一支撑脚45、施肥泵第二支撑脚46和施肥泵第三支撑脚47；比例积分施肥阀5的后端设置有施肥第一法兰51，施肥折管7的前端设置有施肥第二法兰52，施肥第一法兰51和施肥第二法兰52通过若干施肥第一螺栓53和若干施肥第一螺母54螺旋连接，比例积分施肥阀5的前端设置有施肥第三法兰55，施肥短管8的后端设置有施肥第四法兰56，施肥第三法兰55和施肥第四法兰56通过若干施肥第二螺栓57和若干施肥第二螺母58螺旋连接。

出料机构包括依次连接的出料长管10、第一出料短管101、出料阀管102、第二出料短管103、第三出料短管104、第四出料短管105和第五出料管106；出料长管10分别与自动反冲洗过滤设备连接和施肥机构连接，出料长管10与第一出料短管101的前端通过第一出料法兰107连接，第一出料法兰107与出料长管10通过第一出料扣接件108连接，第一出料法兰107上设置若干第一出料螺栓109和若干第一出料螺母1010，第一出料螺栓109和第一出料螺母1010螺旋连接，第一出料短管101的后端设置第二出料法兰1011，出料阀管102前端设置第三出料法兰1012，第二出料法兰1011和第三出料法兰1012通过若干第二出料螺栓1013和若干第二出料螺母1014螺旋连接，出料阀管102设置有单向出料阀，单向出料阀连接出料压力计1021，出料阀管102后端设置第四出料法兰1022，第二出料短管103前端设置第五出料法兰1023，第四出料法兰1022和第五出料法兰1023通过若干第三出料螺栓1024和若干第三出料螺母1025螺旋连接，第二出料短管103的后端与第三出料短管104的前端通过第六出料法兰1031连接，第六出料法兰1031与第二出料短管103通过第二出料扣接件1032连接，第六出料短管上设置有若干第四出料螺栓1033和若干第四出料螺母1034，第四出料螺栓1033和第四出料螺母1034螺旋连接，第三出料短管104的后端设置有第七出料法兰1041，第四出料短管105的前端设置有第八出料法兰1042，第七出料法兰1041与第八出料法兰1042通过若干第五出料螺栓1043和若干第五出料螺母1044螺旋连接，第四出料短管105的后端设置第九出料法兰1051，第五出料管106的前端设置第十出料法兰1052，第九出料法兰1051和第十出料法兰1052通过若干第六出料螺栓1053和若干第六出料螺母1054螺旋连接，第四出料短管105连接远传超声波流量计1055，第五出料管106的后端设置总出料口1056。

自动反冲洗过滤设备包括增压水泵机构增压水泵机构与砂石过滤机构连接，砂石过滤机构与叠片过滤机构连接；增压水泵机构包括十字形进水管201，十字形进水管201包括第一进水口202、第二进水口203、第三进水口204和第四进水口205；第二进水口203通过第一进水法兰206与第一水泵连接管207连接，第一进水法兰206上设置若干第一进水螺栓208和若干第一进水螺母209，第一进水螺栓208和第一进水螺母209螺旋连接，第三进水口204通过第一进水折管2010与第一进水短管2011连接，第一进水短管2011与第二水泵连接管2012通过第二进水法兰2013连接，第二进水法兰2013上设置若干第二进水螺栓2014和若干第第二进水螺母2015，第二进水螺栓2014与第第二进水螺母2015螺旋连接，第四进水口205通过第二进水折管2016与第二进水短管2017连接，第二进水短管2017通过第三进水法兰2018与第三水泵连接管2019连接，第三进水法兰2018上设置若干第三进水螺栓2020和若干第三进水螺母2021，第三进水螺栓2020与第三进水螺母2021螺旋连接；第一水泵连接管207与第一增压水泵2022的后端连接，第二水泵连接管2012与第二增压水泵2023的后端连接，第三水泵连接管2019与第三增压水泵2024的后端连接，第一增压水泵2022的前端连接第四水泵连接管2025，第二增压水泵2023的前端连接第五水泵连接管2026，第三增压水泵2024的前端连接第六水泵连接管2027，第四水泵连接管2025通过第一出水法兰2028与水泵总出水管2029连接，第一出水法兰2028上设置有若干第一出水螺栓2030和若干第一出水螺母2031，第一出水螺栓2030和第一出水螺母2031螺旋连接，第六水泵连接管2027通过第三出水法兰2032与水泵总出水管2029连接，第三出水法兰2032设置有若干第三出水螺栓2033和若干第三出水螺母2034，第三出水螺栓2033和第三出水螺母2034螺旋连接，第五水泵连接管2026通过第二出水法兰2035与水泵出水短管2036连接，第二出水法兰2035设置有若干第二出水螺栓2037和第二出水螺母2038，第二出水螺栓2037和第二出水螺母2038螺旋连接，水泵出水短管2036通过水泵出水折管2039与水泵总出水管2029连接，水泵总出水管2029通过砂石折管2040与砂石过滤机构连接；砂石过滤机构包括与砂石折管2040连接的砂石短管3001，砂石短管3001通过砂石连接法兰3002与砂石第一过滤管3003连接，砂石连接法兰3002设置有若干砂石连接螺栓3004和若干砂石连接螺母3005，砂石连接螺栓3004和砂石连接螺母3005螺旋连接，砂石第一过滤管3003通过砂石过滤上连接管3006和砂石过滤下连接管3007与砂石第二过滤管连接3008，砂石第一过滤管3003上设置有远传压力计3009和压力表3010，砂石第一过滤管3003下方设置有第一砂石过滤器3011和第二砂石过滤器3012，第一砂石过滤器3011和第二砂石过滤器3012分别通过砂石过滤第一流出管3013和砂石过滤第二流出管3014与砂石过滤总出水管3015连接，砂石过滤总出水管3015通过叠片过滤折管3016与叠片过滤机构连接；叠片过滤机构包括叠片过滤长管4001、第一叠片过滤器4002、第二叠片过滤器4003、第三叠片过滤器4004、第四叠片过滤器4005和叠片过滤长管4001，叠片过滤长管4001与叠片过滤折管3016连接；第一叠片过滤器4002的前端连接第一过滤前管4006，第一过滤前管4006与叠片过滤长管4001连接，第一过滤前管4006设置有第一过滤前固定扣件4007，第一叠片过滤器4002的后端连接第一过滤后管4008，第一过滤后管4008通过第一过滤后固定扣件4009与第一过滤水表前连接管4010连接，第一过滤水表前连接管4010与第一过滤水表4011的前端连接，第一过滤水表4011的后端通过第一过滤水表后连接管4012与出料长管10连接；第二叠片过滤器4003的前端连接第二过滤前管4013，第二过滤前管4013与叠片过滤长管4001连接，第二过滤前管4013设置有第二过滤前固定扣件4014，第二叠片过滤器4003的后端连接第二过滤后管4015，第二过滤后管4015通过第二过滤后固定扣件4016与第二过滤水表前连接管4017连接，第二过滤水表前连接管4017与第二过滤水表4018的前端连接，第二过滤水表4018的后端通过第二过滤水表后连接管4019与出料长管10连接；第三叠片过滤器4004的前端连接第三过滤前管4020，第三过滤前管4020与叠片过滤长管4001连接，第三过滤前管4020设置有第三过滤前固定扣件4021，第三叠片过滤器4004的后端连接第三过滤后管4022，第三过滤后管4022通过第三过滤后固定扣件4023与第三过滤水表前连接管4024连接，第三过滤水表前连接管4024与第三过滤水表4025的前端连接，第三过滤水表4025的后端通过第三过滤水表后连接管4026与出料长管10连接；第四叠片过滤器4005的前端连接第四过滤前管4027，第四过滤前管4027与叠片过滤长管4001连接，第四过滤前管4027设置有第四过滤前固定扣件4028，第四叠片过滤器4005的后端连接第四过滤后管4029，第四过滤后管4029通过第四过滤后固定扣件4030与第四过滤水表前连接管4031连接，第四过滤水表前连接管4031与第四过滤水表4032的前端连接，第四过滤水表4032的后端通过第四过滤水表后连接管4033与出料长管10连接。

自动反冲洗过滤设备还包括过滤支架机构，过滤支架机构包括设置在增压水泵机构下方的第一水泵支架5001和第二水泵支架5002，第一水泵支架5001和第二水泵支架5002的一端分别与施肥支架第一连接架9连接，第一水泵支架5001和第二水泵支架5002的另一端与砂石连接架5003连接，砂石连接架5003与设置在砂石过滤机构下方的第一砂石支架5004和第二砂石支架5005连接，第二砂石支架5005通过叠片第一连接架5006分别与第一砂石支架5004和叠片过滤机构连接，第一砂石支架5004通过叠片第二连接架5007与叠片过滤机构连接。

根据附图1所示，自动反冲洗过滤设备还包括若干灌溉管，若干灌溉管连接出料机构；变频控制柜具有变频器和压力变送器；电阀启闭控制模块还包括与电磁阀连接的田间阀门控制器和田间中继器；数据采集模块采集的数据包括电阀控制状态、通讯电量和控制电磁电量；外围检测设备模块检测的外围设备包括水压传感器、温度传感器和湿度传感器；远程管控中心还包括应用接入模块，应用接入模块与PC端和移动端连接。

灌溉管组成“主干管-支管-毛管”的灌溉管网，在其他条件不变时,灌水均匀度随着管铺设长度的增大而呈减小趋势,铺设长度越短,灌水均匀度越高。灌水均匀度随着管滴头流量的增大呈降低趋势,流量越大，水头损失越大，灌水均匀度越低。故在保证灌水需求的同时，设计毛管及滴头使灌水均匀。同时，在自动化灌溉中，电磁阀的成本占了很大的比重，增加单阀控灌面积同时也降低了自动化的投资成本。

在本发明的一个实施例中，电磁阀包括3寸减压电磁阀和2寸减压电磁阀；灌溉管与电磁阀连接，灌溉管包括160PE主管、Φ90支管和Φ20压力补偿式滴灌带。

作物生长环境监测装置包括用于监测和收集植物生长数据的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构；植物生长数据包括天气数据和土壤墒情数据，天气数据包括大气温度、大气相对湿度、风速、风向、降雨量和光照强度，土壤墒情数据包括土壤温度和土壤湿度。天气情况监测机构包括气象数据采集器；土壤墒情监测机构包括土壤墒情采集器。作物生长环境监测装置将收集到的数据发送至远程管控中心装置，对作物的生长环境因子进行实时的监测，并结合作物不同生长周期的需要，指导作物灌溉，让作物生长在最佳的土湿环境之中能够有效增加作物的产量和品质。而作物生长环境监测装置由太阳能板供电，可对风向、风速、日照、雨量、湿度、地表温度等多个天气数据进行实时动态监测，这些监测数据还可导入电脑，进行科学统计分析，用以监测大棚小气候。天气数据和土壤墒情数据约每分钟更新一次，通过无线传输传到接收端后可自动存贮并分析温、湿度等各项指标，还可预测未来一至数小时的天气变化趋势。同时根据作物生长环境监测装置上报的数据在主界面上实时显示气象数据。

田间视频监控装置包括中心子系统和与中心子系统连接的现地子系统，中心子系统包括视频采集单元、通信传输单元和储存应用单元，视频采集单元连接若干摄像头；现地子系统包括若干视频摄像头，视频摄像头与视频服务器连接，视频服务器与云台控制器连接，云台控制器包括方位角控制模块和俯仰角控制模块，视频服务器通过交换机与天馈系统连接。

中心子系统用于接收现地子系统的视频数据，并且通过无线信号控制现地子系统。视频摄像头的采集视频图像由视频服务器转换为数字化的网络信号。每一个视频信号都可以获得一个唯一的IP地址，便于管理和控制。视频服务器同时又可以与云台控制器连接，支持对其发出控制指令，操作云台控制器变换方位角和俯仰角，从而可以通过网络系统对系统中各个摄像机的取景进行选择和控制。经过信号变换后的视频和各种物理量可以直接接入或者经过交换机接入无线网桥，进而实现远程信号传送。

中心综合管理平台包括与集成灌溉系统连接的设备情况显示模块、任务执行情况显示模块、水肥使用情况显示模块、植物地理位置显示模块、气象环境显示模块、土壤情况显示模块、信息推送显示模块和信息警告显示模块；中心综合管理平台还包括报表中心和系统管理中心，报表中心具有传感器报表、设备状态报表、设备控制记录报表和警告信息报表，系统管理中心包括地理信息管理模块、用户及权限管理模块、设备管理模块和通知信息管理模块。

中心综合管理平台进行全场信息概览，通过系统服务获取农场的设备控制任务执行情况、设备健康状态、水肥使用情况、农场地理位子、气象环境、推送信息、告警信息。同时通过部署在农业生产现场的物联网设备，如采集器、传感器、高清摄像头、摄像机等，可以及时监测采集生产现场的数据，并及时上传至云端。用户通过手机或者电脑登陆WisFarm智慧农业云平台即可查看农场内的气象数据、土壤数据、水肥数据、设备状态等。

具体包括：

气象数据：大气温度、大气湿度、光照时长、光照强度、降雨量、风速、风向、二氧化碳浓度；

土壤数据：土壤温度、土壤湿度、土壤pH值、土壤EC值；

水肥数据：水池水位、肥料池水位、累计流量、瞬时流量、用肥统计、用水统计；

设备数据：水泵状态、水泵压力、电磁阀开关状态、施肥机状态、物联网关、阀控器等设备的健康信息

在设定监控条件后，可实现定时计划控制，传感联动自动控制。无须人工参与，系统即可根据设定条件远程控制生产现场的设备，自动实现灌溉作业。通过在种植现场安装360°视频监控设备以及高清摄像机，可实现对种植现场进行实时监控。用户只需要通过手机或者电脑就可以对作物情况进行远程查看。同时可进行视频录像，视频回放、截图上报云平台、截图通知指定用户。

报表中心将用户权限范围内的监测数据以报表的形式展现出来，相关人员查看基地的传感器监测到的统计数据。根据需要，该功能提供了环境传感器在不同时段的数据，并可将不同时段、不同区域的数据进行对比显示。

其报表包括传感器报表：平台将收集到的环境数据以报表的形式展现在页面中，提供最高、最低、平均环境数据曲线，可自由选择报表数据采集的时间。鼠标移动到曲线上的点时可显示这个点上的环境数据信息，同时还可以调整报表显示的粒度。

设备状态报表：平台将收集到的设备状态数据以报表形式展示到页面中，提供包括设备位置和设备运行工况在内的所有数据，可自由选择报表数据的查询时间。

设备控制记录报表：平台将设备控制命令及结果以报表形式展示到页面中，用户可根据设备序列号、时间段、控制类型、设备名进行数据过滤。

告警信息报表：平台将所有告警信息以报表形式展示到页面中，用户可根据告警类型、时间段进行数据过滤。

系统管理中心的管理分为：地理信息管理、用户及权限管理、设备管理、通知信息管理。平台中功能模块、数据、通知信息等均通过授权方式被分配给不同的用户；拥有管理权限的用户可对农场信息、设备、消息通知等进行修改和配置。

农场信息管理：超级管理员可对平台上所有的农场信息进行管理，包括添加、删除、修改农场信息，可为每个农场关联任意多个用户及设备。一旦关联后，隶属该农场的用户即可查看对应设备上的数据，并对其进行操作。

用户及权限管理：平台中用户权限系统采用用户组+组权限+用户权限的模式进行管理。平台中用户组分为两大类：平台类用户组、客户类用户组(每个农场对应1个用户组)。平台类用户组中的超级管理员拥有对平台所有功能模块的操作权限，超级管理员可在该用户组内新建任意多个用户，并为其分配权限；平台类用户组中拥有管理权限的用户可添加任意多个客户类用户组，并为新建的用户组分配功能模块及相应的操作权限。客户类用户组的管理员可在该用户组内添加有限数量的用户，并授予这些用户除新建用户外且最大不超过用户组的所有权限。

设备管理：出厂管理：所有设备在出厂前使用设备的唯一编号到平台的“系统管理中心→设备管理”功能下进行备案，未备案的设备无法接入平台进行正常使用。

设备远程激活：备案后的设备会在平台中自动生成对应的设备序列号，该序列号会在设备第一次上线时自动下发至设备。设备获取到设备序列号后才能够正常与平台进行通讯。

设备远程配置：设备正常上线后，通常会使用默认的配置参数与平台进行通讯，多数情况下这些默认参数可以满足通讯需求，如果有个别情况需要进行配置，授权用户可通过手机客户端或web端对设备进行参数配置，并订阅感兴趣的传感器数据。

远程启停机管理：授权用户可通过手机客户端或web端对设备进行重启或恢复出厂设置的操作。

通知信息管理：消息中心：以气泡、弹窗的方式实时向用户展示由系统服务自动生成或人工编辑的消息。用户也可通过该功能查询历史消息。

发布通知消息：平台管理员或授权用户可通过此功能向手机客户端用户发布推送消息，比如农业工作安排、天气预警、气象预警等人工编辑的信息。

指定接收消息用户：授权用户可将消息定向发送至指定用户或用户组。

根据附图1所示，集成灌溉系统还包括综合展示系统，综合展示系统包括触摸模块、会议模块和白板模块；触摸模块分别与会议模块和白板模块连接。综合展示系统将采用触控演示系统，该系统是一种方便、简单、自然的人机交互设备，用户只要用手指轻轻触摸屏幕，就可以进行多媒体操作，极大的方便演示、教学工作。

具体如下：

1、通过该综合展示系统，将展示本次项目建设的智能化灌溉系统及中心综合管理平台。

2、触摸功能：多点红外触摸屏，触摸无延迟,回应灵敏，所有控制在荧幕表面完成，任意物体触摸,包括手指和笔点击触摸屏,控制所有应用程序，轻松实现手写文字、绘图、加注等功能，使用流畅的稳定可靠。

3、会议功能：可做会议演讲、策划方案讲解、远程视屏会议，电子文档即插即用，无需投影仪、投影幕布、计算机、幻灯片展示台等功能。

4、环保白板功能：随便写，随便画，无需笔擦，而且环保。用笔用手都可以书写，可以随便删除，也可以储存、录制。

本发明包括一种智慧农业水肥一体集成灌溉方法，其中，

步骤一：通过监控中心查询作物生长环境监测装置和田间视频监控装置发来的植物生长数据和视频，并通过智能灌溉决策管理模块选择合适的灌溉决策，通过轮灌计划执行模块选择合适的轮灌计划；

步骤二：将步骤一的指令发送至水肥一体化灌溉装置，对田间植物进行计划性灌溉和施肥；其中，通过物联网田间阀控系统来控制设置在田间的所有灌溉设备和施肥设备的电阀门的启闭，通过物联网泵站系统对田间的所有灌溉设备和施肥设备进行清洁；通过智能施肥控制系统对田间的植物进行比例积分控制施肥；

步骤三：作物生长环境监测装置上的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构实时将植物生长数据传送至监控中心，远程管控中心装置对灌溉决策和轮灌计划进行相对应的调整；

步骤四：通过中心综合管理平台对设备情况、任务执行情况、水肥使用情况、植物地理位置情况、气象环境情况、土壤情况和警告情况进行查看和生成各类相应的报表；

步骤四：通过综合展示系统对步骤四中的各类情况和相应的报表进行查看、会议讨论和修改记录。

所述的比例积分控制施肥方法如下：

S1：计算需要灌溉的水肥流速；

灌区面积数据为S_初＝[S_初1、S_初2……S_初i……S_初n]；

灌区灌溉时间数据为t_需＝[t₁、t₂……t_i……t_n]；其中i、n为自然数，且1≤i≤n；

每株植物需要肥料数为N；

每株植物需要水量值为M；

则灌区比例积分需求值

则灌区灌溉流速为V_需＝S_需/t_需；

S2：根据步骤1所计算出来的V_需调节电阀启闭控制模块，直到灌溉完成。

具体的，灌区初始占地面积为S_初；

灌区需要肥料值S_肥＝S_初*N，其中N为每亩地需要的肥料数；

灌区需要水量值S_水＝S_初*M，其中M为每亩地需要的水量数；

S_需＝S_肥+S_水，

灌溉时间为t_需，则灌溉流速V_需＝S_需/t_需；通过控制电阀启闭控制模块则能控制流速，在规定的时间完成计算好的水肥量灌溉。

本发明的主要功能：应用于各种作物的水肥一体的智能化灌溉方法和设备中。

综上所述，本领域的普通技术人员阅读本发明文件后，根据本发明的技术方案和技术构思无需创造性脑力劳动而作出其他各种相应的变换方案，均属于本发明所保护的范围。

Claims (16)

1.一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于，采用一体化设计，包括远程管控中心装置，所述远程管控中心装置还连接有水肥一体化灌溉装置、作物生长环境监测装置及田间视频监控装置；所述的远程管控中心装置接收所述作物生长环境监测装置及所述田间视频监控装置的数据，将指令发送至所述水肥一体化灌溉装置中；所述的远程管控中心装置将从所述水肥一体化灌溉装置、所述作物生长环境监测装置和所述田间视频监控装置中接收和记录的数据打包发送至中心综合管理平台，所述中心综合管理平台与综合展示系统连接，所述综合展示系统对所述中心综合管理平台的数据进行展示。

2.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述的远程管控中心装置包括监控中心，所述监控中心分别与智能灌溉田间服务器、智能灌溉决策管理模块、轮灌计划执行模块、日志管理模块和用户管理模块连接；所述监控中心包括与监控中心显示屏连接的编辑模块、分析模块和设备列表数据模块，所述编辑模块与所述设备列表数据模块连接，所述分析模块与监测模块连接，所述监测模块连接系统内的所有设备；所述智能灌溉田间服务器包括数据中心和决策中心，所述数据中心和所述决策中心连接所有田间的物联网设备，所述决策中心与所述数据中心连接；所述智能灌溉决策管理模块包括决策名称列表模块，所述决策名称列表模块分别与查询模块、记录模块和中断模块连接，所述决策名称列表模块包括已激活灌溉决策列表、未激活灌溉决策列表和新增的灌溉决策列表，所述中断模块连接用于执行中断的按钮；所述轮灌计划执行模块包括计划列表模块，所述计划列表模块分别连接计划执行模块和计划记录模块；所述日志管理模块包括日志编辑模块，所述日志编辑模块与日志记录模块连接；所述用户管理模块包括用户权限模块，所述用户权限模块与用户数据模块连接，所述用户权限模块具有组权限模式和用户权限模式，所述用户数据模块具有平台类用户组列表和客户类用户组列表。

3.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述的水肥一体化灌溉装置包括智能施肥控制系统，所述智能施肥系统分别与物联网泵站系统和物联网田间阀控系统连接；所述智能施肥控制系统采用比例积分方法，所述智能施肥控制系统包括比例积分控制单元和施肥机构，所述比例积分控制单元与所述施肥机构连接，所述施肥机构与出料机构连接，所述出料机构设置有远传超声波流量计；所述物联网泵站系统包括自动反冲洗过滤设备和远传压力计，所述自动反冲洗过滤设备、所述远传超声波流量计和所述远传压力计均与变频启动控制柜连接；所述物联网田间阀控系统包括电阀启闭控制模块和异常报警模块，所述电阀启闭控制模块分别与设置在若干所述电阀上的数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接，所述异常报警模块分别与所述数据采集模块、外围设备检测模块和远程接收模块连接。

4.根据权利要求3所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述施肥机构包括第一施肥罐、第二施肥罐、第三施肥罐、施肥泵和比例积分施肥阀，所述第一施肥罐、所述第二施肥罐、所述第三施肥罐和所述施肥泵通过施肥管依次连接，所述施肥泵通过施肥折管与所述比例积分施肥阀连接，所述比例积分施肥阀通过施肥短管与所述出料机构连接，所述第一施肥罐上设置有第一施肥搅拌机，所述第二施肥罐上设置有第二施肥搅拌机，所述第三施肥罐上设置有第三施肥搅拌机；所述施肥机构还包括用于固定所述第一施肥罐的第一施肥罐支架组、用于固定所述第二施肥罐的第二施肥罐支架组、用于固定所述第三施肥罐的第三施肥罐支架组和用于固定所述施肥泵的施肥泵支架组，所述第一施肥罐支架组包括依次设置的第一施肥罐左支架、第一施肥罐中支架和第一施肥罐右支架，所述第二施肥罐支架组包括依次设置的第二施肥罐左支架、第二施肥罐中支架和第二施肥罐右支架，所述第三施肥罐支架组包括依次设置的第三施肥罐左支架、第三施肥罐中支架和第三施肥罐右支架，所述施肥泵支架组包括依次设置的施肥泵左支架和施肥泵右支架；所述施肥泵左支架、所述施肥泵右支架、所述第一施肥罐左支架、所述第一施肥罐中支架、所述第一施肥罐右支架、所述第二施肥罐左支架、所述第二施肥罐中支架、所述第二施肥罐右支架、所述第三施肥罐左支架、所述第三施肥罐中支架和所述第三施肥罐右支架依次与施肥支架第一连接架连接，所述第三施肥罐右支架与所述出料机构连接。

5.根据权利要求4所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述第一施肥罐内设置有第一施肥转轴和与所述第一施肥转轴连接的若干第一施肥旋转叶片，所述第二施肥罐内设置有第二施肥转轴和与所述第二施肥转轴连接的若干第二施肥旋转叶片，所述第三施肥罐内设置有第三施肥转轴和与所述第三施肥转轴连接的若干第三施肥旋转叶片；所述第一施肥搅拌机通过第一施肥搅拌机基座与所述第一施肥罐连接，所述第一施肥搅拌机基座与所述第一施肥罐的连接处设置有位于所述第一施肥搅拌机基座中心的第一施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第一施肥搅拌机基座边缘的第一施肥搅拌机基座第一支撑脚、第一施肥搅拌机基座第二支撑脚和第一施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述第二施肥搅拌机通过第二施肥搅拌机基座与所述第二施肥罐连接，所述第二施肥搅拌机基座与所述第二施肥罐的连接处设置有位于所述第二施肥搅拌机基座中心的第二施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第二施肥搅拌机基座边缘的第二施肥搅拌机基座第一支撑脚、第二施肥搅拌机基座第二支撑脚和第二施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述第三施肥搅拌机通过第三施肥搅拌机基座与所述第三施肥罐连接，所述第三施肥搅拌机基座与所述第三施肥罐的连接处设置有位于所述第三施肥搅拌机基座中心的第三施肥搅拌机基座支撑轴，以及位于所述第三施肥搅拌机基座边缘的第三施肥搅拌机基座第一支撑脚、第三施肥搅拌机基座第二支撑脚和第三施肥搅拌机基座第三支撑脚；所述施肥泵底部设置有施肥泵基座，所述施肥泵基座底部设置有位于所述施肥泵基座中心的施肥泵支撑轴以及位于所述施肥泵基座边缘的施肥泵第一支撑脚、施肥泵第二支撑脚和施肥泵第三支撑脚；所述比例积分施肥阀的后端设置有施肥第一法兰，所述施肥折管的前端设置有施肥第二法兰，所述施肥第一法兰和所述施肥第二法兰通过若干施肥第一螺栓和若干施肥第一螺母螺旋连接，所述比例积分施肥阀的前端设置有施肥第三法兰，所述施肥短管的后端设置有施肥第四法兰，所述施肥第三法兰和所述施肥第四法兰通过若干施肥第二螺栓和若干施肥第二螺母螺旋连接。

6.根据权利要求3所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述出料机构包括依次连接的出料长管、第一出料短管、出料阀管、第二出料短管、第三出料短管、第四出料短管和第五出料管；所述出料长管分别与所述自动反冲洗过滤设备连接和所述施肥机构连接，所述出料长管与所述第一出料短管的前端通过第一出料法兰连接，所述第一出料法兰与所述出料长管通过第一出料扣接件连接，所述第一出料法兰上设置若干第一出料螺栓和若干第一出料螺母，所述第一出料螺栓和所述第一出料螺母螺旋连接，所述第一出料短管的后端设置第二出料法兰，所述出料阀管前端设置第三出料法兰，所述第二出料法兰和所述第三出料法兰通过若干第二出料螺栓和若干第二出料螺母螺旋连接，所述出料阀管设置有单向出料阀，所述单向出料阀连接出料压力计，所述出料阀管后端设置第四出料法兰，所述第二出料短管前端设置第五出料法兰，所述第四出料法兰和所述第五出料法兰通过若干第三出料螺栓和若干第三出料螺母螺旋连接，所述第二出料短管的后端与所述第三出料短管的前端通过第六出料法兰连接，所述第六出料法兰与所述第二出料短管通过第二出料扣接件连接，所述第六出料短管上设置有若干第四出料螺栓和若干第四出料螺母，所述第四出料螺栓和所述第四出料螺母螺旋连接，所述第三出料短管的后端设置有第七出料法兰，所述第四出料短管的前端设置有第八出料法兰，所述第七出料法兰与所述第八出料法兰通过若干第五出料螺栓和若干第五出料螺母螺旋连接，所述第四出料短管的后端设置第九出料法兰，所述第五出料管的前端设置第十出料法兰，所述第九出料法兰和所述第十出料法兰通过若干第六出料螺栓和若干第六出料螺母螺旋连接，所述第四出料短管连接所述远传超声波流量计，所述第五出料管的后端设置总出料口。

7.根据权利要求3所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述自动反冲洗过滤设备包括增压水泵机构所述增压水泵机构与砂石过滤机构连接，所述砂石过滤机构与叠片过滤机构连接；所述增压水泵机构包括十字形进水管，所述十字形进水管包括第一进水口、第二进水口、第三进水口和第四进水口；所述第二进水口通过第一进水法兰与第一水泵连接管连接，所述第一进水法兰上设置若干第一进水螺栓和若干第一进水螺母，所述第一进水螺栓和所述第一进水螺母螺旋连接，所述第三进水口通过第一进水折管与第一进水短管连接，所述第一进水短管与所述第二水泵连接管通过第二进水法兰连接，所述第二进水法兰上设置若干第二进水螺栓和若干第二进水螺母，所述第二进水螺栓与所述第二进水螺母螺旋连接，所述第四进水口通过第二进水折管与第二进水短管连接，所述第二进水短管通过第三进水法兰与第三水泵连接管连接，所述第三进水法兰上设置若干第三进水螺栓和若干第三进水螺母，所述第三进水螺栓与所述第三进水螺母螺旋连接；所述第一水泵连接管与第一增压水泵的后端连接，所述第二水泵连接管与第二增压水泵的后端连接，所述第三水泵连接管与第三增压水泵的后端连接，所述第一增压水泵的前端连接第四水泵连接管，所述第二增压水泵的前端连接第五水泵连接管，所述第三增压水泵的前端连接第六水泵连接管，所述第四水泵连接管通过第一出水法兰与水泵总出水管连接，所述第一出水法兰上设置有若干第一出水螺栓和若干第一出水螺母，所述第一出水螺栓和所述第一出水螺母螺旋连接，所述第六水泵连接管通过第三出水法兰与所述水泵总出水管连接，所述第三出水法兰设置有若干第三出水螺栓和若干第三出水螺母，所述第三出水螺栓和所述第三出水螺母螺旋连接，所述第五水泵连接管通过第二出水法兰与水泵出水短管连接，所述第二出水法兰设置有若干第二出水螺栓和第二出水螺母，所述第二出水螺栓和所述第二出水螺母螺旋连接，所述水泵出水短管通过水泵出水折管与所述水泵总出水管连接，所述水泵总出水管通过砂石折管与所述砂石过滤机构连接；所述砂石过滤机构包括与所述砂石折管连接的砂石短管，所述砂石短管通过砂石连接法兰与砂石第一过滤管连接，所述砂石连接法兰设置有若干砂石连接螺栓和若干砂石连接螺母，所述砂石连接螺栓和所述砂石连接螺母螺旋连接，所述砂石第一过滤管通过砂石过滤上连接管和砂石过滤下连接管与砂石第二过滤管连接，所述砂石第一过滤管上设置有所述远传压力计和压力表，所述砂石第一过滤管下方设置有第一砂石过滤器和第二砂石过滤器，所述第一砂石过滤器和所述第二砂石过滤器分别通过砂石过滤第一流出管和砂石过滤第二流出管与砂石过滤总出水管连接，所述砂石过滤总出水管通过叠片过滤折管与所述叠片过滤机构连接；所述叠片过滤机构包括叠片过滤长管、第一叠片过滤器、第二叠片过滤器、第三叠片过滤器、第四叠片过滤器和叠片过滤长管，所述叠片过滤长管与所述叠片过滤折管连接；所述第一叠片过滤器的前端连接第一过滤前管，所述第一过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第一过滤前管设置有第一过滤前固定扣件，所述第一叠片过滤器的后端连接第一过滤后管，所述第一过滤后管通过第一过滤后固定扣件与第一过滤水表前连接管连接，所述第一过滤水表前连接管与第一过滤水表的前端连接，所述第一过滤水表的后端通过第一过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第二叠片过滤器的前端连接第二过滤前管，所述第二过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第二过滤前管设置有第二过滤前固定扣件，所述第二叠片过滤器的后端连接第二过滤后管，所述第二过滤后管通过第二过滤后固定扣件与第二过滤水表前连接管连接，所述第二过滤水表前连接管与第二过滤水表的前端连接，所述第二过滤水表的后端通过第二过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第三叠片过滤器的前端连接第三过滤前管，所述第三过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第三过滤前管设置有第三过滤前固定扣件，所述第三叠片过滤器的后端连接第三过滤后管，所述第三过滤后管通过第三过滤后固定扣件与第三过滤水表前连接管连接，所述第三过滤水表前连接管与第三过滤水表的前端连接，所述第三过滤水表的后端通过第三过滤水表后连接管与所述出料长管连接；所述第四叠片过滤器的前端连接第四过滤前管，所述第四过滤前管与所述叠片过滤长管连接，所述第四过滤前管设置有第四过滤前固定扣件，所述第四叠片过滤器的后端连接第四过滤后管，所述第四过滤后管通过第四过滤后固定扣件与第四过滤水表前连接管连接，所述第四过滤水表前连接管与第四过滤水表的前端连接，所述第四过滤水表的后端通过第四过滤水表后连接管与所述出料长管连接。

8.根据权利要求3所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述自动反冲洗过滤设备还包括过滤支架机构，所述过滤支架机构包括设置在所述增压水泵机构下方的第一水泵支架和第二水泵支架，所述第一水泵支架和所述第二水泵支架的一端分别与所述施肥支架第一连接架连接，所述第一水泵支架和所述第二水泵支架的另一端与砂石连接架连接，所述砂石连接架与设置在所述砂石过滤机构下方的第一砂石支架和第二砂石支架连接，所述第二砂石支架通过叠片第一连接架分别与所述第一砂石支架和所述叠片过滤机构连接，所述第一砂石支架通过叠片第二连接架与所述叠片过滤机构连接。

9.根据权利要求3所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述自动反冲洗过滤设备还包括若干灌溉管，所述若干灌溉管连接所述出料机构；所述变频控制柜具有变频器和压力变送器；所述电阀启闭控制模块还包括与所述电磁阀连接的田间阀门控制器和田间中继器；所述数据采集模块采集的数据包括电阀控制状态、通讯电量和控制电磁电量；所述外围检测设备模块检测的外围设备包括水压传感器、温度传感器和湿度传感器；所述远程管控中心还包括应用接入模块，所述应用接入模块与PC端和移动端连接。

10.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述的作物生长环境监测装置包括用于监测和收集植物生长数据的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构；所述植物生长数据包括天气数据和土壤墒情数据，所述天气数据包括大气温度、大气相对湿度、风速、风向、降雨量和光照强度，所述土壤墒情数据包括土壤温度和土壤湿度。

11.根据权利要求10所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述天气情况监测机构包括气象数据采集器；所述土壤墒情监测机构包括土壤墒情采集器。

12.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述的田间视频监控装置包括中心子系统和与所述中心子系统连接的现地子系统，所述中心子系统包括视频采集单元、通信传输单元和储存应用单元，所述视频采集单元连接若干摄像头；所述现地子系统包括若干视频摄像头，所述视频摄像头与视频服务器连接，所述视频服务器与云台控制器连接，所述云台控制器包括方位角控制模块和俯仰角控制模块，所述视频服务器通过交换机与天馈系统连接。

13.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述中心综合管理平台包括与集成灌溉系统连接的设备情况显示模块、任务执行情况显示模块、水肥使用情况显示模块、植物地理位置显示模块、气象环境显示模块、土壤情况显示模块、信息推送显示模块和信息警告显示模块；所述中心综合管理平台还包括报表中心和系统管理中心，所述报表中心具有传感器报表、设备状态报表、设备控制记录报表和警告信息报表，所述系统管理中心包括地理信息管理模块、用户及权限管理模块、设备管理模块和通知信息管理模块。

14.根据权利要求1所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉机组，其特征在于：所述集成灌溉系统还包括综合展示系统，所述综合展示系统包括触摸模块、会议模块和白板模块；所述触摸模块分别与所述会议模块和所述白板模块连接。

15.一种智慧农业水肥一体集成灌溉方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：通过监控中心查询作物生长环境监测装置和田间视频监控装置发来的植物生长数据和视频，并通过智能灌溉决策管理模块选择合适的灌溉决策，通过轮灌计划执行模块选择合适的轮灌计划；

步骤二：将步骤一的指令发送至水肥一体化灌溉装置，对田间植物进行计划性灌溉和施肥；其中，通过物联网田间阀控系统来控制设置在田间的所有灌溉设备和施肥设备的电阀门的启闭，通过物联网泵站系统对田间的所有灌溉设备和施肥设备进行清洁；通过智能施肥控制系统对田间的植物进行比例积分控制施肥；

步骤三：作物生长环境监测装置上的天气情况监测机构和土壤墒情监测机构实时将植物生长数据传送至监控中心，远程管控中心装置对灌溉决策和轮灌计划进行相对应的调整；

步骤四：通过中心综合管理平台对设备情况、任务执行情况、水肥使用情况、植物地理位置情况、气象环境情况、土壤情况和警告情况进行查看和生成各类相应的报表；

步骤四：通过综合展示系统对步骤四中的各类情况和相应的报表进行查看、会议讨论和修改记录。

16.根据权利要求15所述的一种智慧农业水肥一体集成灌溉方法，其特征在于：所述的比例积分控制施肥方法如下：

S1：计算需要灌溉的水肥流速；

灌区面积数据为S_初＝[S_初1、S_初2……S_初i……S_初n]；

灌区灌溉时间数据为t_需＝[t₁、t₂……t_i……t_n]；其中i、n为自然数，且1≤i≤n；

每株植物需要肥料数为N；

每株植物需要水量值为M；

则灌区比例积分需求值

则灌区灌溉流速为V_需＝S_需/t_需；

S2：根据步骤1所计算出来的V_需调节电阀启闭控制模块，直到灌溉完成。

Images