針對梯田、丘陵等復雜地形設計，聚英云農研發了智能恒壓灌溉控制系統，結合地形特點、水資源利用效率和自動化技術，提供穩定、節能、便捷的灌溉解決方案。

基于聚英農業云平臺，實現手機APP/電腦遠程控制變頻器，對水泵電機進行無級調速，根據用戶實際環境設置管道壓力閾值，自動改變水泵轉速保持水壓恒定，具有高效節能、配置靈活，運行合理等特點，同時可以消除水錘效應，保護管道，延長水泵壽命和工作效率。

聚英智能恒壓灌溉系統具有定時、循環灌溉功能，結合土壤墑情監測系統和氣象監測站，可實現設施農業和大田農業自動灌溉需求，節省人力資源。

一、設計目標

1.恒壓供水：適應地形高差變化，確保灌溉管網壓力穩定，避免因壓力波動導致灌溉不均或管道損壞。

2.地形適應性：支持梯田、丘陵等不規則地形的多級分區灌溉。

3.節能高效：減少水泵能耗，優化水資源利用率。

4.遠程智能控制：通過物聯網技術實現遠程監控和管理，降低人工操作難度。

二、系統組件

1.傳感器網絡

-壓力傳感器：實時監測管網壓力，反饋至控制系統。

-流量傳感器：檢測各區域用水量，優化灌溉計劃。

-土壤濕度傳感器：根據土壤墑情動態調整灌溉策略。

-氣象站：集成降雨、溫濕度、光照數據，避免無效灌溉。

2.智能控制中心

-PLC/邊緣計算控制器：接收傳感器數據，實時調整水泵運行狀態。

-變頻調速技術(VFD)：通過變頻器控制水泵轉速，動態調節水壓，維持恒壓輸出。

-物聯網網關：支持4G/5G/LoRa通信，實現遠程數據傳輸與控制。

3.水泵與儲能系統

-多級水泵組：根據地形高差選擇合適揚程的水泵，支持分時分區啟停。

-儲能水罐/壓力罐：在丘陵高處設置儲水設施，平衡電力供應與用水需求。

-太陽能供電：為偏遠區域提供清潔能源，降低電網依賴。

4.灌溉管網優化

-分區控制閥門：按梯田層級或地形劃分灌溉區域，獨立控制開關。

-壓力補償滴灌頭：適應不同壓力環境，確保均勻灌溉。

-防堵塞設計：采用過濾系統，防止泥沙堵塞管道。

三、核心功能

1.動態壓力調節算法

-基于邊緣計算算法，實時分析壓力傳感器數據，調整變頻器輸出頻率，確保管網壓力恒定。

-在梯田多級灌溉中，通過壓力調節閥(PRV)平衡不同高度區域的壓力需求。

2.地形自適應灌溉策略

-GIS地圖建模：導入梯田地形高程數據，劃分灌溉優先級和水量分配。

-分時分區控制：根據作物需水量和地形高差，錯峰啟動水泵，降低能耗。

3.遠程監控與移動端管理

-手機App/Web平臺：實時查看灌溉狀態、傳感器數據、能耗統計。

-異常報警：管道泄漏、水泵故障、低壓/高壓預警推送至用戶端。

-自動化腳本：支持預設灌溉計劃(如定時、定量、按需灌溉)。

4.節能與故障冗余

-水泵輪換機制：避免單泵長期高負荷運行，延長設備壽命。

-備用電源系統：配置電池或柴油發電機，應對突發停電。

四、應用場景

1.梯田層級灌溉：高位儲水罐通過重力供水至低層梯田，結合變頻泵補充壓力，減少能源消耗。

2.丘陵多坡向灌溉：根據坡向光照差異，動態調整不同區域灌溉時長(如陽坡減少水量，陰坡增加水量)。

3.作物精準灌溉：通過土壤濕度數據，對果樹、茶樹等高附加值作物實施精準滴灌。

五、優勢與價值

-節水節電：相比傳統灌溉，節能率可達30%~50%。

-減少人力成本：遠程控制替代人工巡田，尤其適合地形復雜的偏遠地區。

-提高作物產量：恒壓供水確保灌溉均勻性，避免旱澇不均。

-擴展性強：可兼容氣象預警、施肥系統等智慧農業模塊。

六、實施建議

1.前期勘測：測繪地形高程、土壤類型、水源分布，優化管網布局。

2.試點驗證：在小范圍區域測試壓力穩定性和控制算法，逐步擴展。

3.用戶培訓：提供簡易操作手冊，重點培訓故障排查和App使用。

智能恒壓灌溉控制系統通過智能化、自適應設計，可顯著提升梯田與丘陵地區的灌溉效率，助力農業現代化與可持續發展。