由于时空和地理分布上的不均衡,导致我国水资源极度匮乏,这对农业生产模式产生了深远影响。在农业生产过程中,灌溉用水浪费问题较为突出。水利部数据显示,2023 年我国农田灌溉水有效利用系数仅为 0.576,与 0.7 到 0.8 的世界先进水平差距明显。为减少灌溉用水浪费,缓解水资源紧缺与全球粮食需求增长之间的矛盾,节水农业成为国家和行业重点推广的方向,对保障国家粮食安全、推动农村经济可持续发展意义重大。

然而,当前行业仍面临诸多痛点。
一、行业痛点剖析
1、管理模式粗放
灌溉管理模式缺乏精细化,灌溉设备长期运行却缺乏有效维护,故障发生时难以及时察觉,导致灌溉用水大量浪费。因此,迫切需要实现对灌溉设备的实时监控与高效运维。
2、人工操作低效
农作物生长与气象墒情紧密相关,传统依赖人工监测操作的模式,不仅成本高昂,而且劳动强度大。这就要求实现气象墒情的自动监测,并能远程调控灌溉设备。
3、数据分析匮乏
灌溉用水缺乏持续的数据监控与深入分析,难以为后续节水灌溉工作提供可靠的决策依据。为此,需要建立灌溉用水的可视化与数据化管理体系。
二、天拓四方解决方案
天拓四方推出的智能灌溉监控管理系统,集成了气象墒情监测与灌溉设备管理等多项功能。通过将工业智能网关与土壤温湿度传感器、光照强度传感器、水位计、流量计、阀门控制器、PLC 以及摄像头等设备连接,实时采集各类数据,并借助 4G/5G/WIFI 等无线网络将数据上传至智慧农业平台,确保气象数据、墒情数据和设备数据的实时、可靠传输。借助该平台,管理员能够获取灌溉设备的工作参数、气象墒情数据以及实时监控视频等信息,实现远程灌溉控制、异常报警处理、远程运维管理和数据分析决策等功能,从而及时调整农田生产策略,在提高水资源利用率的同时,保障农作物的产量与质量。
三、方案功能亮点
1、精准数据采集监测
系统能够实时采集 PLC、传感器等设备的数据,涵盖土壤温湿度、气温、光照强度、水位、流量以及阀门开关状态等信息,并生成数据报表和曲线图,便于快速查询与对比分析。
2、智能灌溉控制
管理员可设置定时灌溉规则,实现按需、定时、定量的本地智能灌溉;同时,还能向 PLC 下发指令,远程控制水泵阀门,大幅减轻管理工作负担。
3、异常自动告警
结合农作物的用水需求设定告警规则,一旦监测到异常数据,系统将自动通过微信、短信、邮件等方式通知相关人员,以便快速定位问题、诊断故障并采取应对措施,有效预防旱涝灾害。
4、设备运维管理
管理员可随时随地查询各个设备的工作时间、告警记录、维护工单等信息,合理调配维护资源,确保设备稳定运行,避免因设备故障引发水资源浪费。
5、远程高效维护
借助天拓四方的设备维护快线,工程师能够对异地的 PLC 进行远程编程调试、程序上下载等操作,提升售后服务质量,增强产品附加值,开拓新的业务模式。
6、科学数据分析决策
系统对用水流量、设备运维等数据进行分析,总结经验与规律,为制定科学合理的决策提供依据,推动节水农业的持续优化与改进,提高水资源利用率。
四、方案显著效益
天拓四方的智能灌溉监控管理系统为农业灌溉提供了高效、智能的管理手段,有助于推动农业用水方式的转变,提高农业用水效率。该方案能够有效促进我国农业节水灌溉的发展,缓解农业缺水问题,提升水资源利用效率,保障农业生产的可持续发展。