吴海龙，陶君怡，王 璐

（扬州大学 电气与能源动力工程学院，江苏 扬州 225127）

近年来，现代农业灌溉技术发展速度加快，但由于缺乏专业的灌溉技术，使得水资源愈加短缺，没有合理安排施肥的时间和次数，导致了水肥资源的浪费以及生态环境的恶化。全国农作物需求的水肥量大，为了节约水资源和肥料资源，应该大力发展节能灌溉技术。现在我国农作物灌溉的主要问题包括以下三点：其一，只靠农民的生产劳作经验，灌溉精度不准确；其二，基本依靠人工灌溉，农作物需求的水、肥料量得不到满足，会出现肥料不够的情况；其三，无法确定农作物最佳需水量加以灌溉，从而尽量用比较少的水来取得更高的经济效益。因此我们需要一个能够监控农作物生长、土壤pH 值的智能灌溉系统来解决农业灌溉问题。

本文设计了一个智能化水肥灌溉一体化监控系统，通过WinCC 系统可以观察到传感器实时采集到的土壤EC/pH 值和外部水压情况，利用传感器将土壤和水压变化传输到PLC，经过PLC 处理分析，控制肥料罐电磁阀开启以及水泵的启停。该系统可以有效改善传统灌溉与施肥模式的不足，实现灌溉的信息化和智能化，提升了水肥利用率，节约了水资源，对促进现代化农业发展和智能化灌溉的推进有着重要的意义。

1 灌溉监控系统组成及工作原理

系统由WinCC 触摸屏、变频器、PLC、模拟量输入输出模块、变频器、水泵、电磁阀等组成。液位计、流量计、压力传感器、EC/pH 等传感器将检测到的数据上传到PLC扩展模块（模拟量输入输出模块）上，再通过MODBUS 反应到WinCC 屏幕上，可以在WinCC 屏幕上实时观察到这些数据。……