基于物联网的精准农业灌溉系统监控软件开发

周海莲，张军国，杨睿茜，赖小龙，吕静霞

（北京林业大学工学院，北京 100083）

我国人均水资源匮乏，被列为世界上13个贫水国家之一。农业灌溉是水资源消耗的重要组成部分[1-2]。据统计，近几年我国农业灌溉用水量占农业总用水量的90%，占全国总用水量的63%。传统农业灌溉主要依靠经验进行定时灌溉，存在水资源利用率低下的问题。

精准农业灌溉技术实现了灌溉的精准性及可控性，有效地解决了这一问题。物联网技术是一种新型的信息处理方式，具有覆盖范围广、数据处理效率高等优点，广泛应用于环境监测、智能家居领域[3]。本文基于物联网技术构建了精准农业灌溉系统，重点对系统监控软件进行了开发，以实现对灌溉系统的远程监测控制。

1 基于物联网技术构建的精准农业灌溉系统

基于物联网技术构建的精准农业灌溉系统由五部分组成，分别为：传感器网络、电磁阀阵列、灌溉监测控制器、GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线服务技术）模块、远程监控计算机。系统结构如图1所示。

图1 精准农业灌溉系统结构图

图1中，传感器网络由数百个土壤水分传感器组成，用于监测不同区域、不同深度的土壤水分。灌溉监测控制器控制土壤水分传感器是否采集数据以及电磁阀是否打开。由于农田面积大，需要控制的土壤水分传感器及电磁阀多，因此采用分区控制的方法，每个控制区域设有一个灌溉监测控制器。当某一控制区域内传感器测得土壤水分超出设定的灌溉阈值时，灌溉监测控制器控制电磁阀打开或关闭。……