托普云農(nóng)水肥一體化灌溉系統(tǒng)可以幫助種植者在灌溉中很方便的實現(xiàn)自動的水肥一體化管理。系統(tǒng)由上位機軟件系統(tǒng)、區(qū)域控制柜、分路控制器、變送器、數(shù)據(jù)采集終端組成。通過與供水系統(tǒng)有機結(jié)合，實現(xiàn)水肥一體化智能化控制。可實現(xiàn)智能化監(jiān)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(jiān)測的灌溉狀況，當(dāng)灌區(qū)土壤濕度達到預(yù)先設(shè)定的下限值時，電磁閥可以自動開啟，當(dāng)監(jiān)測的土壤含水量及液位達到預(yù)設(shè)的灌水定額后，可以自動關(guān)閉電磁閥系統(tǒng)。可根據(jù)時間段調(diào)度整個灌區(qū)電磁閥的輪流工作，并手動控制灌溉和采集墑情。整個系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實施輪灌，充分提高灌溉用水效率，實現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電，減少勞動強度，降低人力投入成本。
    那么水肥一體化灌溉系統(tǒng)有什么功能特點怎么建立呢？具體如下：

    一、首先是建立一套灌溉系統(tǒng)
    在設(shè)計方面，要根據(jù)地形、田塊、單元、土壤質(zhì)地、作物種植方式、水源特點等基本情況，設(shè)計管道系統(tǒng)的埋設(shè)深度、長度、灌區(qū)面積等。水肥一體化灌溉系統(tǒng)的灌水方式可采用管道灌溉、噴灌、微噴灌、泵加壓滴灌、重力滴灌、滲灌、小管出流等。特別忌用大水漫灌，這容易造成氮素?fù)p失，同時也降低水分利用率。滴灌系統(tǒng)就是水肥一體化灌溉系統(tǒng)的體現(xiàn)，滿足了作物水分需求，其實滴頭的流量有很多種選擇。滴頭流量的選擇主要是由土壤質(zhì)地決定的，通常質(zhì)地越粘重，滴頭流量越小。滴灌可以通過處長灌溉時間和滴頭數(shù)量來增加供水量，可以滿足作物在各種炎熱氣候下的需水量。

    二、水肥一體化灌溉系統(tǒng)功能
    1、用水量控制管理： 托普云農(nóng)實現(xiàn)兩級用水計量，通過出口流量監(jiān)測作為本區(qū)域內(nèi)用水總量計量，通過每個支管壓力傳感采集數(shù)據(jù)實時計算各支管的輪灌水量，與閥門自動控制功能結(jié)合，實現(xiàn)每一個閥門控制單元的用水量統(tǒng)計。同時水泵引入流量控制，當(dāng)超過用水總量將通過遠(yuǎn)程控制，限制區(qū)域用水。
    2、運行狀態(tài)實時監(jiān)控 通過水位和視頻監(jiān)控能夠?qū)崟r監(jiān)測滴灌系統(tǒng)水源狀況，及時發(fā)布缺水預(yù)警；通過水泵電流和電壓監(jiān)測、出水口壓力和流量監(jiān)測、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測，能夠及時發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)爆管、漏水、低壓運行等不合理灌溉事件，及時通知系統(tǒng)維護人員，保障滴灌系統(tǒng)運行。
    3、閥門自動控制功能 通過對農(nóng)田土壤墑情信息、小氣候信息和作物長勢信息的實時監(jiān)測，采用無線或有線技術(shù)，實現(xiàn)閥門的遙控啟閉和定時輪灌啟閉。根據(jù)采集到的信息，結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑锏男杷凸喔容喒嗲闆r制定自動開啟水泵、閥門，實現(xiàn)無人職守自動灌溉，分片控制，預(yù)防人為誤操作。
    4、運維管理功能 包括系統(tǒng)維護、狀態(tài)監(jiān)測和系統(tǒng)運行的現(xiàn)場管理；實現(xiàn)區(qū)域用水量計量管理、旱情和灌溉預(yù)報專家決策、信息發(fā)布等功能的遠(yuǎn)程決策管理；以及對用水、耗電、灌水量、維護、材料消耗等進行統(tǒng)計和成本核算，對灌溉設(shè)施設(shè)備生成定期維護計劃，記錄維護情況，實現(xiàn)灌溉工程的精細(xì)化維護運行管理。 節(jié)水灌溉自動化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的節(jié)水設(shè)備作用，優(yōu)化調(diào)度，提益，通過自動控制技術(shù)的應(yīng)用，更加節(jié)水節(jié)能，降低灌溉成本，提高灌溉質(zhì)量，將使灌溉更加科學(xué)、方便，提高管理水平。
    5、移動終端APP 方便管理人員通過手機等移動終端設(shè)備隨時隨地查看系統(tǒng)信息，遠(yuǎn)程操作相關(guān)設(shè)備。  
   
    三、水肥一體化灌溉系統(tǒng)應(yīng)用背景
    中國作為農(nóng)業(yè)大國，同時也意味著是用水大國，而且中國水資源極為短缺，水資源危機已成為制約經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要的因素。我國農(nóng)業(yè)用水浪費嚴(yán)重，灌溉水利用系數(shù)低，因此走科技節(jié)水型農(nóng)業(yè)之路來實現(xiàn)水資源的合理利用，不僅可以節(jié)約水資源，更重要的是可以提高農(nóng)業(yè)用水效率，節(jié)省人力成本，改善生態(tài)環(huán)境，這是實現(xiàn)我國農(nóng)業(yè)的關(guān)鍵。
    中國農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的已達70%~80%，因而，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題，緩解水資源緊缺問題是非常重要的。我們的智能農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)運而生。
    水肥一體化灌溉系統(tǒng)就是不需要人為的控制，系統(tǒng)自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間，系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動開啟灌溉點，自動關(guān)閉灌溉點；可以按恒定的月、周、日運行表進行循環(huán)運行，按灌溉日內(nèi)循環(huán)時長、間隔間隔時長運行，可設(shè)定土壤水分參數(shù)自動啟停灌溉系統(tǒng)。