水肥一體化——系統組成

水肥一體化系統通常包括水源工程、首部樞紐、過濾系統、田間輸配水管網系統和控制軟體平臺等部分，還會配套田間氣象監測站、土壤墒情監測站。在實際生產中，由於供水條件和灌溉要求不同，水肥一體化自動施肥系統可能僅由部分裝置組成。

1、水源工程

江河、渠道、湖泊、井、水庫均可作為水源，只要水質符合灌溉要求，均可作為灌溉的水源。為了充分利用各種水源進行灌溉，往往需要修建引水、蓄水和提水工程以及相應的輸配電工程，這些統稱為水源系統。

水源工程主要涉及的控制系統有水泵啟停控制系統，蓄水池水位遠端監測系統等。根據泵房內的水泵、管路等可靈活設計，在水源取水工程中配置水泵遠端啟停控制系統，可實現在中控室內遠端監測水泵的執行狀態、執行引數和執行控制，水泵的啟停當、水泵狀態出現異常時發生告警，在提高水資源管理效率的同時，又大幅度降低了管理成本。

2、首部樞紐系統

首部樞紐系統主要包括水泵過濾器、壓力和流量監測裝置、壓力保護裝置、施肥裝置和自動化控制裝置。首部樞紐擔負著整個系統的驅動減控和調控任務，是全系統的控制排程中心。

3、過濾系統

過濾裝置是水肥一體化應用的必備裝置，部分使用者錯誤的認為井水或其他水源很乾淨，不需要過濾。而事實上，井水經常含有粗砂、細沙和一些化學物質，容易堵塞管道。

由於井水水源灌溉單一簡單，只需要配置離心加網式或者離心加疊片過濾模式就可以。地表水做水源的節水灌溉過濾系統，過濾器選型難度相對較大，主要原因是水源的來源不同，水質變化大，簡單配置很容易，造成應用時問題便多。另外，操作管理難度較大，也是運用中反映問題最多的一個環節，因此必須根據水源、水質、灌水器流道尺寸等精心選擇過濾裝置。

常用的過濾器有離心式過濾器，篩網式對節水灌溉的過濾系統，從使用效果來講，推薦使用全自動控制形式的過濾系統，如果人工控制會非常麻煩，也影響使用效果。地表水過濾系統按經驗設計時，多數設計為砂石過濾加網式過濾，或者砂石過濾加疊片過濾。這兩種設計選型基本上能滿足節水灌溉的過濾選型和要求，也是最常用的模式。

4、水肥一體機

水肥一體機是整個智慧水肥灌溉系統的核心。水肥一體機以自控單元為核心，透過感測檢測技術、微處理器技術、計算機技術等資訊化技術，實現水肥供應的自動管理和分配。系統根據使用者設定好的施肥比例、施肥時間及迴圈模式、平衡條件等各種邏輯組合，由控制器透過一組注肥器電磁閥門和一套監控系統，適時、適量、定比例的將各種肥料注入到灌溉管道中，自動完成施肥任務，合理控制水肥供應。

5、無線閥門控制系統

透過對種植區域土壤墒情資訊，小氣候資訊和作物長勢資訊的實時監測，採用無線或有線技術實現閥門的遙控啟閉，根據採集到的資訊，結合當地作物的需水和灌溉情況，制定自動開啟水泵閥門，實現無人值守，自動灌溉，分片控制，預防人為誤操作。

閥門控制終端直接與管網布置的電磁閥相連線，接收到田間工作站的指令後，對電磁閥的開關進行控制，一套閥門控制終端可控制多個電磁閥，電磁閥是控制田間灌溉的閥門，電磁閥由田間節水灌溉設計來確定安裝位置及個數。