水肥一体化技术在我国发展的非常迅速，国家也非常重视水肥一体化技术的推广、应用，目前，其已被纳入国家的农业发展规划。水肥一体化技术作为将灌溉与施肥有机结合的一项农业新技术，可大幅提高水资源和肥料的利用率，促进生态环境保护，并提高综合经济效益，具有广阔的发展前景和空间。

   随着水肥一体化技术的大力的推广和应用，各种新技术也逐步融入其中，促使水肥一体化技术向更深层次发展和创新，智能技术就是其中之一。智能技术和水肥一体化相结合，使水肥一体化技术如虎添翼，更加体现出“一体化”的优势，促进水肥一体化朝着更加智能化的方向发展。

   所谓的智能水肥一体化，其主要由恒压供水智能控制系统、首部过滤智能控制系统、灌溉施肥智能控制系统、田间首部智能控制、数据采集终端系统、通讯网络、云端数据储存系统及上位机组成。

    恒压供水智能控制系统是由水泵、智能变频设备、压力传感器等组成。该系统通过管道上所安装的压力传感器将管道压力传输到智能变频设备，由智能变频设备进行数据判断，实时调整变频运行参数，以达到对水泵的启停和转速控制，实现智能恒压供水。同时，变频设备将采集到的数据传输到上位机，由上位机通过通讯网络将数据上传到云端数据储存系统。

     首部过滤智能控制系统是由压力传感器、离心过滤器、自动反冲洗砂石过滤器、自动反冲洗叠片过滤器、智能控制器等组成。该系统通过采集过滤器前后的压力数据，传输到智能控制器，根据过滤系统前后的压力，自动决策系统过滤器反冲洗的压力差，并计算出反冲洗时长和时间间隔，将该系列数据通过通讯网络传输至云端数据储存系统。

    灌溉施肥智能控制系统是由灌溉施肥机、智能控制器、储肥容器、传感器等组成。该系统通过传感器采集灌溉水的EC值、PH值、流量、施肥量等数据，由智能控制器将采集的上述数据上传至云端系统。该系统主要负责将灌溉区域划分为不同的灌溉单元，并进行自动灌溉和施肥。

   田间首部控制系统主要包括电磁阀、无线控制器、过滤器等，执行上位机下传的命令，进行每个灌溉单元的灌溉和施肥工作。

    数据采集终端系统除了上述各个系统数据采集模块，还包括各种环境、作物、土壤等环境数据采集终端，如气象站、作物生长监测系统、土壤温湿度传感器等。环境数据的智能采集是实现智能水肥灌溉的关键，亦是整个智能水肥一体化系统实现的基础。

   通讯网络主要是将数据采集终端系统采集的各种数据传输至云端数据储存系统，其包含有线传输和无线传输两种，有线传输包括RS323、RS485、有线开关量等，无线传输包括4G、WiFi、Zigbee等，采用何种方式进行传输需要根据项目情况进行决策，以供选择最优的通讯网络，确保通讯畅通、数据无缺失、准确无误进行储存、下达、上传。

   云端数据储存系统是整个智能水肥一体化的中枢，也是最重要的部分，将采集的数据进行实时存储的同时，并对数据进行计算处理，通过对采集到的数据分析及系统知识库支持，根据运算结果，可判断出农作物在某个生长阶段对水肥的需求以及各个系统状态，即时进行反馈、操作，实现水肥一体化系统的智能控制。

   上位机主要是将云端所储存的数据进行读取，并实时显示在界面上，同时可对智能水肥一体化系统控制参数进行修改和提交，并控制系统各个部分的运行和操作。上位机主要包括电脑、手机等，是操作人员与设备进行交互的窗口和平台。

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