系统简介

水肥一体化智能控制系统通过与灌溉系统相结合，实现智能化控制。系统由物联网监控平台、气象数据采集终端、视屏监控、施肥一体机、过滤系统、阀门控制器、电磁阀、田间水管线等组成。

图为河南益民控股5G+智慧辣椒种植基地水肥一体化系统控制中心

概述

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。

系统原理图

水肥一体化系统通常包括水源工程、首部枢纽、田间输配水管网系统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施肥系统可能仅由部分设备组成。

水肥一体机

水肥一体机系统结构包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据以及控制前端设备；水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力投入成本。

施肥系统

水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。

41：输配水管网系统

由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采用PE管材或PVC管材，管径根据流量分级配置,毛管目前多选用内镶式滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；首部及大口径阀门多采用铁件。干管或分干管的首端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

输配水管网的作用是将首部处理过的水, 按照要求输送到灌水单元和灌水器，毛管是微灌系统的最末一级管道，在滴灌系统中，即为滴灌管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。

42：环境数据采集器

421气象信息采集

环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等诸多气象要素；具有高精度高可靠性的特点，可实现定时气象数据采集、实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等功能。

422土壤墒情采集

土壤检测仪可实现对土壤不同深度的温度、湿度、EC、 PH等数据监控，通过5G信号传输至AI农大数据平台，借助于大数据平台的综合建模分析，从而给出土壤土质的综合评级，并语音播报。

43：无线阀门控制器

阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌组的划分来确定安装位置及个数。

44：灌水器系统

微灌按微灌灌水流量小，一次灌水延续时间较长，灌水周期短，需要的工作压力较低，能够较精确的控制灌水量，能把水和养分直接地输送到作物根部附近的土壤中去。

系统功能

51：用水量控制管理

实现两级用水计量，通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量，通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量，与阀门自动控制功能结合，实现每一个阀门控制单元的用水量统计。同时水泵引入流量控制，当超过用水总量将通过远程控制，限制区域用水。

52：运行状态实时监控

通过水位和视频监控能够实时监测滴灌系统水源状况，及时发布缺水预警；

通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测，能够及时发现滴灌系统爆管、漏水、低压运行等不合理灌溉事件，及时通知系统维护人员，保障滴灌系统高效。

53：阀门自动控制功能

通过对农田土壤墒情信息、小气候信息和作物长势信息的实时监测，采用无线或有线技术，实现阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭。根据采集到的信息，结合当地作物的需水和灌溉轮灌情况制定自动开启水泵、阀门，实现无人职守自动灌溉，分片控制，预防人为误操作。

54：PC展示平台

通过物联网水肥一体化智能监测平台，能够为用户提供传感器数据、远程、采集、传输、储存、处理及报警信息发送等服务。该平台以集中式分区化的方式为用户提供便捷、经济、有效的远程监控整体解决方案。通过物联网智能监测平台，用户可以不受时间、地点限制对监控目标进行实时监控、管理、观看和接收报警信息。

55：移动终端

建立手机系统，客户直接采用微信客户端就可以控制和查看实时数据，手机端具有手动启动、关闭电磁阀，水泵等设备功能。

56：运维管理功能

包括系统维护、状态监测和系统运行的现场管理；实现区域用水量计量管理、旱情和灌溉预报专家决策、信息发布等功能的远程决策管理；以及对用水、耗电、灌水量、维护、材料消耗等进行统计和成本核算，对灌溉设施设备生成定期维护计划，记录维护情况，实现灌溉工程的精细化维护运行管理。

节水灌溉自动化控制系统能够充分发挥现有的节水设备作用，优化调度，提高效益，通过自动控制技术的应用，更加节水节能，降低灌溉成本，提高灌溉质量，将使灌溉更加科学、方便，提高管理水平。

下位机不同呗，硬件不同

物联网通讯无非是zigbee，用的是单片机

plc就是plc

而上位软件设计，说好的上位，你只要知道下位机的输入信息或者采集点数据

编程都是一样编写，没什么不同

工业智能网关叫什么？

工业智能网关也叫工业物联网智能网关、无线数据采集网关、通讯采集网关， PLC无线网关 ， 工业通讯网关 ，属于无线传感器网络产品。工业智能网关是一款具备挖掘工业设备数据并接入到云平台的智能嵌入式网络设备。

工业智能网关是做什么的？

工业智能网关具备数据采集、协议解析、边缘计算，利用4G/5G/Wifi网络/WAN/以太网等为用户提供有线和无线长距离大数据传输功能和接入工业云平台。支持采集PLC、传感器、仪器仪表和各种控制器适合作为大规模的分布式设备的接入节点。工业网关是为满足工业级标准和工业用户需求而设计的工业级智能网关。

HINET工业智能网关是一个集成多种互联网通讯技术，面向工业领域的设备通讯终端产品。其包含的5G、4G、WIFI、有线宽带等多种互联网接入方式，可以适应各种网络应用环境，提供随处可得的安全通讯链路。为设备的信息化管理提供高速的数据通道，为整个系统各功能得以实现提供安全可靠的保障和坚实的基础。

工业智能网关 和工业物联网网关都是应用于工业类的。工业网关是物联网和工控系统的核心组成器件。网关起的是承上启下的作用。上即上位机，电脑或触屏监控系统、MES这些；下即下位机，包括PLC、传感器、嵌入式芯片等。它的基本功能就是“翻译功能”将不同协议的下位机产品反馈给上位机。网关担当沟通上、下位机的重任，它的基本功能就是翻译，即协议转换。网关将汇总所有数据，转换传感器的协议，并在发送数据之前对其进行预处理。

工业通信网关可以在各种网络协议间做报文转换，其功能可以通过一块芯片、一个嵌入式设备或板卡、或者是一台独立的设备实现。还有一些设备，如PC，也可以实现网关（或设备服务器）的功能。网关必须能够完整地解析出报文的内容，并且智能地将它转换为另一种协议。

工业智能网关典型应用场景：

工业智能网关的应用范围广，无需布线，减少运维成本，安装便捷，即插即用，可以快速帮助用户接入高速互联网，实现安全可靠的网络数据传输。

工业智能网关广泛应用于工业现场PLC、变频器、机器人等设备远程操作、监控、维护；工程机械远程维护和管理；车间设备与工艺系统的远程维护和管理；小区二次供水水泵远程监测及控制、智慧水务；油气田和油井等现场的监测和控制；电能数据监控系统，工厂机器设备、生产线运行状态监控系统；生产信息采集系统等无线监测与预警；智能楼宇、电梯监控、智能交通、工业自动化、智慧工厂及其他工业40领域等应用。

湖南华辰智通 科技 有限公司自主HINET工业智能网关产品为工业企业提供从设备联网、 PLC远程监控 、PLC远程控制、PLC远程调试、PLC远程编程、PLC数据采集整体解决方案。思普云工业互联网大数据云平台专注于工业设备远程运维与管理，已在全国数万家企业应用。

1、选择题：涉及了物联网原理、RFID、传感器、智能传感器与WSN技术、物联网智能设备与嵌入技术、计算机网络、移动通信技术、物联网定位技术、物联网数据处理、物联网应用等基础知识。

2、技能操作题：涉及了使用Newlab实训设备搭建数据采集硬件电路，使用上位机通过串口通信获取各类传感器的数据并进行展示和分析。注重参赛选手在实战中的分析和解决问题的能力，考核参赛选手对参考文档阅读、第三方库文件使用、C#上位机程序开发能力。

竞赛规则

1、答题规则

（1）选择题

共100题，每题1分，共100分，交卷前答案可重复更改，一旦交卷后不可更改。答题时间为13：30--14：30，共60分钟。规定时间结束后，系统自动交卷，选择答题即完全结束，再提交答案无效。

（2）技能操作题

共1题，共100分；答题时间为14：30--15：30，比赛结束后，不可再提交答案。

2、环境要求

（1）电脑及工具准备：本次比赛组委会提供用于竞赛的计算机及相关设备，参赛选手须使用提供的电脑进行答题。比赛过程中所使用的各类技术工具均由大赛组委会统一提供。

（2）开发软件使用Visual Studio2012，开发语言使用C#。

（3）传感器数据采集硬件环境使用新大陆Newlab实训套件。

1、用C#做好上位机界面

2、在上位机界面里加入串口通信功能

3、通过串口方式发指令给zigbee，zigbee再以串口方式返回所需数据

PS：你可以通过点击上位机按键发送一条命令，也可以弄个文本框打指令进行。至于你说的网络基础信息只有你知道是什么信息，我想你也知道怎么获取，就不描述了。串口通信是关键，完；

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