最新Insentek智能灌溉方案

I n s e n t e k智能灌溉

方案

一、Inentek智能灌溉系统简介

1.1 智能灌溉系统新定义

目前农业灌溉系统存在的诸多问题，最关键的是灌溉策略没有依据，几乎全部都在凭经验灌溉，诸如灌溉定额、灌溉周期、一次灌水延续时间等，且全生育期都在用同样的灌溉制度；其次是没有反馈和优化，每次灌溉之后，并不确定有效灌溉量是多少，以及是不是符合作物需求。即使目前高端的中控灌溉系统，依然以人工输入程序控制阀门启闭为主，存在灌溉制度不合理、控制系统管理难度大的诸多问题，同时水肥大量浪费，造成土壤板结和地下水污染。生态农业已逐步成为未来农业的主流方向，减少化肥、农药用量近年也被大力提倡和推广，而实现精准水肥一体化灌溉，将水肥有效输送至作物根毛区，实现节约水肥、增产高效，避免浪费污染，则是切实的向生态农业发展的重要步骤，也是智能灌溉系统推行的意义所在。

真正的智能灌溉系统，是指能够根据目标作物、目标土壤、目标地点气象等情况，配合生态大数据系统，对目标区域进行基于人工智能的灌溉、施肥参数设定，并且控制一系列机电设备实施上述灌溉、施肥，以及根据传感器反馈评估灌溉、施肥效果自动改进人工智能决策，从而改变目前农业灌溉、施肥单纯依靠人力经验的现状，达到按照作物需求灌溉、施肥的精准水肥一体化灌溉方式。

1.2 智能灌溉系统特点

（1）灌溉有依据：基于田间的基于作物根系的水分监测，执行灌溉决策，且灌后有反馈；

（2）可靠性高：长期工作稳定可靠，免人工维护，且核心设备防水级别为IP65和IP68；

（3）操作简便：提供多种操作模式，智能模式下一键启动。

（4）安全性高：超出系统流量、压力安全限值，系统启动报警并按照预设进行停灌处理，另外所有核心设备均带GPS定位，可实时查看位置及历史运行轨迹。

（5）集成度高：核心设备及平台都具有极高的集成度，不单独收通讯费等附加费用，且平台免费提供给用户，不按照模块逐项收费。

（6）扩展性强：拥有足够强大的硬件和软件功能，具备极强的扩展性，可为用户持续添加一般化的应用程序，且系统相对开放，允许用户自行开发特殊的应用程序模块。

1.3 智能灌溉系统应用场景

智能灌溉系统的控制管理通过数据平台“E生态”进行，用户可以直接使用微信或者Web浏览器登录，不同级别的用户有不同的管理权限。场景如下：管理者打开手机或者Web浏览器，登录“E生态”平台，查看自己名下所有设备的运行情况以及灌溉、施肥进程，可对设备进行手动启闭操作，也可置于自动模式，此时灌溉系统按照预设的灌溉、施肥程序运行；当管理者通过平台切换到智能模式，此时实现“智能灌溉＋”，基于实时的监测自动执行灌溉决策，且灌溉完毕，按照传感器反馈的客观信息自动优化灌溉。

所有程序均永久保存且可下载，便于下载及自检、优化的同时，也可降低现场管理人员频繁更换带来的风险。

二、Inentek智能灌溉系统实现过程

智能灌溉系统必不可少的是大数据和人工智能技术，而这一切的前提是可靠的、海量的、针对性强的本地数据，这些数据应该由性能可靠、使用简便的监测设备实时采集获得，最终由客观且专业的大脑——即智能灌溉控制器去分析、执行，同时基于反馈进行自我修正和衍进。

灌溉的真正对象是作物而不是土壤，要把最宝贵的水肥资源精准的灌溉到作物的吸水活跃区即根毛区。

因此，实现真正的智能灌溉的第一步是：全方位、多维度地现场感知，为按需灌溉提供依据。按需灌溉则离不开现场感知和本地的生态大数据。现场感知到土壤水分及变化、地表地下温度、作物活跃根系位置及比例、气象数据……等诸多对作需水及生产环境产生影响的因素，而生态大数据则提供本地ET0历史数据及未来7天的预测数据、未来2周降雨预测数据，两者的无缝融合则可实时获取作物生长信息，自主分析根系活跃位置及分层比例，智能识别作物缺水胁迫，用于指导一次灌溉延续时间、灌溉定额及灌溉周期等灌溉策略。

其次，是人督导下的智能及大数据决策、执行机制。

灌溉决策的执行器是智能灌溉控制器，即云衍。云衍及其数据平台通过对水分数据、气象数据的综合分析处理，自动为每个拥有智能参照点的轮灌组制定灌溉决策：是否需要灌溉？灌溉时间是多少？

再次，深层反馈学习，自我修正、自我衍进。

反馈是目前灌溉领域比较缺失的一个环节，没有反馈，对灌溉系统的自我优化就不可能实现。云衍与智能土壤水分监测系统“智墒”实时连接，分析入渗速率、提供灌溉反馈，系统自动优化灌溉定额、灌溉周期等灌溉参数；与智能气象站“天圻”实时连接，

实现基于气象阈值灌溉，同时对各个气候条件设置灾害条件预警分级，积累气象灾害数据库；与第三方受控灌溉设备实时连接，实现自动监测、计量、评估灌溉和施肥等功能。

最后，精准水肥一体化。

精准水肥一体化技术是将施肥与灌溉结合在一起的一项精准农业新技术，它借助压力灌溉系统，将由可溶性固体肥料或液体肥料配兑而成的肥液与灌溉水一起，均匀、准确的输送到作物根部土壤，并可按照作物生长需求，进行全生育期水分和养分定量、定时，按比例供应。同时实现高效用肥、省肥节水、省时省力、减轻病害、提高产量等诸多功能，且每次施肥均形成记录，亩均施肥量数字化、可视化，便于对不同轮灌组、不同基地进行汇总分析和比较。

三、Inentek智能灌溉系统核心设备

3.1 智能灌溉控制器-云衍

云衍是Insentek倾心打造的最新一代智慧农业旗舰产品，在灌溉领域作为智能灌溉控制器应用，同时也是智墒、天圻的功能得以实现的载体。

3.1.1 云衍简介

云衍作为智能设备通过移动、宽带、卫星等网络将本地的所有机电设备、传感器、通讯装置安全地连入互联网。通过“E生态”平台对它及通过其接入网络的设备的操作系统（固件，firmware）、应用软件、知识库、策略或指令进行同步更新，并对它及通过其接入网络的设备、传感器进行设备管理。与智墒、天圻以及第三方产品完成基于智能生态原理的现场人工智能控制，实现智能灌溉、施肥，或者其它现场设备的控制。

云衍作为实现智能灌溉系统的核心硬件设备，接入灌溉系统首部的流量计、压力传感器、水泵启动器等设施，同时基于云端下载或者手动输入的灌溉程序，通过insentek 解码器控制田间电磁阀的启闭，实现对灌溉的控制。云衍一般安装在管理房，与解码器之间采取有线（最远2.4KM）/无线（最远5KM）的通讯方式（注：解码器至控制器的通信距离受现场条件等因素影响，实际距离根据现场情况而定）。

用户在电脑端使用Web浏览器进行查看、控制，手机端直接采用微信，进入公众号“E生态”进行管理。不管电脑端还是手机端，用户都不需要额外下载APP，避免软件频繁升级带来困扰。云衍提供本地Web服务，操作人员可现场连接云衍自带的WIFI，实现设备的现场管理。

云衍拥有足够强大的硬件和软件功能，具备极强的扩展性，可为用户持续添加一般化和特殊定制的应用程序模块。云衍自带8路DI、8路DO、8路AI以及两路AO，端口灵活易扩展，升级全部为后台升级，不需要再增加相应控制模块。