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農業高效節水自動化灌溉系統由閥門控制系統、土壤墑情監測系統、水泵控制系統、通訊網絡和監測服務中心等組成。監測服務中心與各監測系統通訊由各系統的田間控制器設備通過GPRS/4G網絡實現，各子系統通過閥控、傳感器和田間控制器完成的監測和管理控制。

? 監測中心：

硬件：服務器、計算機、打印機、顯示大屏、交換機等。

軟件：節水灌溉系統平臺、數據庫軟件和操作系統軟件。

? 通信網絡：

GPRS/4G/lora

? 閥門控制系統：

閥門監控系統由閥控、電磁閥和田間控制器統組成。

閥門控制系統是對農田灌溉片區運行管網實現水流截斷和分輸作用。系統采用全無線漫游組網，田間不需要鋪設線路，通過分區管理，級聯通訊，實現數據的遠程傳輸。每一個電磁閥有一個專用名稱，根據輪灌制定的計劃開啟電磁閥，監控中心給指定電磁閥或者輪灌組下達指令，開啟電磁閥灌水，或關閉電磁閥停止灌水。可根據土壤水分含量，聯動閥門控制器實現自動灌溉，系統中設定土壤水分閾值，當土壤水分低于設定值閾值時，開啟電磁閥灌水，當達到閾值時，關閉電磁閥停止灌水。

閥門控制器通過線纜與電磁閥相連，閥門控制器通過無線（lora）與田間控制器通訊，開關閥指令由田間控制器通過lora通訊方式，發送給閥門控制器。

? 土壤墑情監測系統：

土壤墑情監測系統由閥門控制器、土壤溫濕度傳感器和田間控制器組成。

土壤墑情監測系統主要針對土壤水份進行采集與處理。可采用全數字網絡化平臺管理，將前端數字采集到的數據利用無線通信終端,通過GPRS/4G網絡傳回到控制中心及各監控中心，實現分布監控，集中控制和管理的功能。

土壤溫濕度傳感器通過485線纜與閥門控制器相連，閥門控制器通過lora與田間控制器通訊，采集的數據由田間控制器通過4G網絡上傳至監控中心。

? 水泵控制系統：

水泵控制系統由機井控制器、PLC和水表組成。

水泵控制系統對深井潛水泵的水泵用電量、水泵機組運行狀態、管道流量等參數進行監測，通過GPRS/4G網絡傳回到控制中心及各監控中心，實現分布監控，集中控制和管理的功能。

水泵機組的控制有三種控制模式：現地手工控制、遠程手動控制和程序自動控制。水泵控制系統在本地存儲實時監測數據。