物聯網水肥一體化技術是現代種植業發展的一項綜合管理措施。它是在灌溉的同時，通過灌溉設施將肥料輸送到作物根區的一種施肥方式，具有顯著的節水，節肥，省工，高效，優質，環保等優點。其理論基礎是植物營養學的質流和擴散理論。水肥一體化技術能提高肥料利用率的關鍵是促進了養分的吸收。由于勞動力短缺，水資源短缺及國家對灌溉設備的補貼，該技術具有廣闊的發展前景。
水肥一體化自動控制系統可以幫助生產者很方便的實現自動的水肥一體化管理。水肥一體化系統通常包括水源工程、首部樞紐、施肥機、過濾系統、田間輸配水管網系統、閥門控制器、電磁閥和控制軟件平臺等局部，還會配套田間氣候監測站、土壤墑情監測站。通過與供水系統有機結合，實現智能化控制。可實現智能化監測、控制灌溉中的供水時間、施肥濃度以及供水量。變送器（土壤水分變送器、流量變送器等）將實時監測的灌溉狀況，當灌區土壤濕度達到預 先設定的下限值時，電磁閥可以自動開啟，當監測的土壤含水量及液位達到預設的灌水定額后，可以自動關閉電磁閥系統。可根據時間段調度整個灌區電磁閥的輪流 工作，并手動控制灌溉和采集墑情。整個系統可協調工作實施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實現節水、節電，減少勞動強度，降低人力投入成本。在實踐消費中由于供水條件和灌溉請求不同，水肥一體化自動施肥系統可能僅由局部設備組成。
水肥一體化自動控制系統是將澆水與施肥合二為一的智慧農業新技術，借助壓力系統(或地形自然落差)，將肥料按土壤營養含量和作物品種的需肥規律和特性，配兌成的肥液與灌溉水一同經過管道系統供水、供肥，使水肥相融后，經過管道、噴槍或噴頭構成噴灌、平均、定時、定量，噴灑在作物發育生長區域，使生長區域土壤一直保持疏松和適合的含水量，同時依據不同的作物的需肥特性，土壤環境和營養含量情況，需肥規律狀況及不同生育期的需求設計，把水分、營養定時定量，按比例直接提供給作物，提高作物品質。該系統廣泛應用于大田、旱田、溫室、果園等種植灌溉作業。
系統架構圖：
系統特點：
1、任務設置、遠程自動控制；添加水肥任務計劃，設置周期計劃 ，實現全智能自動控制；
2、智能配肥，可設置灌溉程序，自動進行不間斷輪灌，可實現24小時無人值守工作；
3、預警預報系統：設置作物生長環境參數案例閥值，高于或低于閥值報警系統啟動；
4、可隨時隨地查看各種作物生長環境監測數據：如氣象、土壤、植物本體、設備狀態等數據；
5、移動管理方便快捷：系統已實現與手機端、平板電腦端、PC端無縫對接，方便管理人員通過手機等移動終端設備隨時隨地查看系統運行信息，遠程操作相關設備；
6、現場手動、自動兩種模式或切換。
系統參數：
類型 | 參數規格 |
灌溉施肥泵 | 最大流量：5m3/h，揚程：30～55m |
施肥方式 | 混合比例配肥, |
單通道吸肥量 | 420L/H（可根據客戶要求定制） |
控制方式 | 自定義（使用者根據實際可設置自動手動模式） |
尺寸 | 783mm*573mm*1274mm |
供電 | 三相3-380V/兩相220V |
物聯網智能水肥一體機：集施肥和控制于一身，可控制水泵，可手機、電腦遠程控制，10寸液晶觸摸屏，物聯網智能控制；手動、自動兩種模式或切換，帶進水壓力監測和報警功能，施肥流量設和監測功能，配備EC、PH值傳感器，可根據植物所需EC、PH值進行自動配肥。
系統配置：
項目 | 內容 |
控制方式 | ·時間控制：設定時間灌溉 ·肥水比例：設定流量比例來控制水肥比，通過PH/EC值來調控肥水比 ·外部信號控制：可設定土壤濕度等相關傳感器的閾值控制電磁閥的開關 ·電磁閥控制：可無線通過lore，水肥機內置集控路由的方式，無線控制電磁閥，也可通過485信號總線控制電磁閥，也可直接通過繼電器的方式直接將電磁閥控制線接入水肥機內。 ·傳感器采集： 水肥機控制器上7路模擬量采集，2路485信號輸出（可擴展） |
電磁閥（區間數） | ·依據項目需要可分多個區域 |
系統特征 | ·肥料控制：肥料供應量百分比來控制 ·流量控制：根據各個大棚內流量傳感器的值判斷閥門狀態 ·可選擇施肥或者直接灌溉 ·灌溉使用原灌溉網絡的壓力不需要加壓泵 ·報警及停止：超出壓力上限值時發出報警及停止運行 ·報警及停止：超出土濕上限值時發出報警及停止運行 ·一鍵灌水：緊急灌水（手動灌水） ·臨時停止：一鍵停止運行功能 ·灌溉區域閥門采集使用無線傳輸節約拉線成本 |
硬件特征 | ·包含嵌入式現場下位機控制器、信號采集模塊、設備驅動模塊以及人機交互10寸觸摸屏等，可完成灌溉精準調控、水肥信息采集、云服務器交互等工作； |
智能水肥機具有快速運算能力，配合最新傳感技術以及大數據分析技術保證設備操作簡單，智能運行。支持MQTT、標準MODBUS雙協議切換；可支持JSON/HTTP數據上報。 | |
·可利用lore或nb-lot技術拓展接入現場環境采集設備以及現場灌溉控制設備 | |
外形特征 | ·外形尺寸：783mm*573mm*1274mm（長寬高）； ·內置系統不銹鋼離心泵、過濾系統，檢控系統，電氣柜，施肥桶和吸肥通道組合。 ·10寸觸摸屏顯示 ·棚內使用無線傳輸節約拉線成本 ·系統標配3路注肥通道，預留1路，單通道最大施肥量420L/h； ·可與物聯網平臺聯動，根據采集的墑情等信息智能配比，自動記錄施肥時間、施肥區域、流量、PH值、EC值、各母液使用量等。 |
配套產品：物聯網智能水肥一體機、疊片過濾器、自動返沖洗砂石過濾器，電磁閥、噴頭等
