土壤墒情监测与精准节水灌溉控制系统 成功案例

系统由无线节点和PC上位机组成，其中无线节点又分为带传感器和电磁阀的路由节点（由于路由节点有监测和控制功能，以下所有提及的路由节点和控制节点均属同一概念）以及与上位机直接相连的协调器节点。协调器节点用于组建无线网络和配置网络的参数，当网络建立之后路由器节点方可加入网络当中。而一旦网络形成之后，协调器节点就充当路由器的功能。路由器节点定时的向上位机发送心跳包和土壤含水量。其中心跳包的作用是定时的告知上位机自身是否在线和当前网络的质量。上位机接收到网络当中上传的数据之后将其记录在数据库，通过阀门开启的次数间接计算用水量。上位机还能通过手动方式设定指定节点的参数，诸如阈值的修改，采集含水量的频率，每次灌溉时间的长度等。整个系统都由太阳能光伏板配合铅酸电池供电。
2、系统功能
1) 实时的监测土壤墒情，并通过无线网络上传至上位机控制软件；
2) 无线节点能根据设定的阈值及时的控制电磁阀的开启和关闭；
3)上位机监控软件能实时记录所有节点上传的含水量数据，并能根据不同植物的生理特性调整灌溉时间和阈值。
4) 整个系统都由太阳能供电，彻底解除有线网络的施工和维修给草坪和植被带来的破坏。
系统的功能结构图如图所示：

3系统应用——某地区区大东流花卉示范基地项目
某地区大东流花卉试验基地，占地约150亩，种植芍药、牡丹、菊花、柳叶眉等多种花卉植物。根据地势及植被不同共设20个测试点，以植物生理需水指标及土壤含水量为依据，通过无线数据传输，利用自主研发的灌溉监测控制器来控制电磁阀，实现滴灌、喷灌、微灌和低压管道等灌溉方式的自动化，自动形成无线监控网络。同时将所有灌溉事件自动输入数据库，形成各种报表，以便对灌溉数据进行统计分析。
研发设备及施工现场：  

                              上图：控制阀门开闭

自组网拓扑图： 20个节点在某一工作瞬间的自组网状况
                          

 上位机显示节点网络拓扑图