隨著農業走向數位轉型，精準灌溉對於提高作物產量、減少水資源浪費和推廣環保實踐變得至關重要。實現這些目標的關鍵要素是即時灌溉水質監測。本文探討了智慧水質監測系統的工作原理、它追蹤的參數以及工業通訊解決方案如何實現從現場到雲端的無縫資料傳輸。
為什麼要監測灌溉水質？
監測灌溉水的品質對於以下方面至關重要：
- 確保土壤健康
- 防止植物因污染物或 pH 值不平衡而受損
- 優化用水
- 符合環保標準
借助先進的傳感器和工業通訊硬件，農業專業人員可以即時收集水質數據並採取行動。
灌溉水中測量的關鍵參數
典型的農業灌溉水監測系統追蹤：
- pH值 – 確定影響作物生長的水酸性/鹼性
- 鹽度和硬度 – 影響土壤結構和根吸收
- 氯離子和重金屬離子 – 有助於偵測有害污染物（例如鎘、銅、鉛）
- 溫度和電導率 – 影響水分吸收和植物代謝
智慧灌溉系統的工作原理
該系統整合了環境感測器、邊緣運算設備和工業通訊網關。其運作方式如下：
- 感應器 持續收集水質和土壤狀況的數據。
- 資料傳輸 透過串列（RS-232/485）、CAN 或乙太網路介面連接到本地觸控螢幕、PLC 或工業 PC。
- 閾值是預先配置的 在需要時觸發自動灌溉。
- 無線或有線傳輸 將資料路由到雲端平台，實現遠端視覺化和控制。
- 系統停止澆水 一旦土壤達到最佳濕度，確保精確灌溉。
選擇正確的硬體和網路架構
根據現場條件和介面要求，可以使用不同的設定：
🔹 透過 LAN 進行本地監控
- 使用 串口設備伺服器 或者 Wi-Fi 串口伺服器 將 RS-232/485 感測器資料連接至觸控螢幕或本機伺服器。
- 對於數位 I/O 設備，在有接線的情況下使用網路 IO 模組。
- 對於基於乙太網路的感測器或攝影機，直接通過 工業路由器.
🔹 基於雲端的遠端監控
- 有 4G 訊號時，使用 串行到蜂窩調製解調器 或者 蜂窩路由器 將資料上傳至公有雲平台（如阿里雲）。
- 在可佈線的地方，部署序列伺服器或基於 Wi-Fi 的網關。
- 對於I/O設備，CAT1或5G網路IO模組支援即時雲端通訊。
VPN 可實現安全、不間斷的資料流，確保使用者可以隨時隨地從 PC、行動應用程式或 Web 儀表板存取灌溉資料和控制系統。
實際應用案例：智慧農業中的高效灌溉
在中國南方的一個柑橘農場，部署了COME-STAR工業通訊設備，將PH和EC感測器連接到中央控制單元。 Wi-Fi串列埠將資料路由至本機PLC，PLC根據預設閾值觸發幫浦的運作。此外，還使用4G串口轉蜂窩調變解調器將資料同步到遠端儀表板，以便農藝師即時監控。這帶來了以下效果：
- 30%節水
- 作物產量更高
- 更好地遵守區域用水法規
結論：邁向綠色農業
透過整合支援物聯網的工業通訊設備， 智慧灌溉系統 不僅可以實現高效用水，還可以為永續的農業實踐奠定基礎。無論是小型農場還是大型農業企業，使用強大的串行伺服器、路由器和雲端連接客製化灌溉監控設定都能確保準確、可靠和可擴展的效能。
需要客製化解決方案嗎？
COME-STAR 為農業、水資源管理和智慧城市專案的系統整合商提供可靠的工業通訊設備和客製化 OEM/ODM 支援。無論您是設計物聯網水質監測系統，還是將河流感測器與雲端基礎設施集成，我們的團隊都隨時準備為您提供協助。 👉 立即聯絡我們 討論您的專案。
