生活再生水控制系统
技术领域：
本发明涉及水资源再生利用技术领域，特别涉及一种生活再生水控制系统。
背景技术：
地球虽然有70.8％的面积为水所覆盖，但淡水资源却极其有限，人类真正能够利用的是江河湖泊以及地下水中的一部分，仅占地球总水量的0.26％，而且分布不均。20世纪50年代以后，全球人口急剧增长，工业发展迅速。全球水资源状况迅速恶化，“水危机”日趋严重。一方面，人类对水资源的需求以惊人的速度扩大；另一方面，日益严重的水污染蚕食大量可供消费的水资源。
在科技发展的今天，政府在会议上强调了保护国家土地以及水资源的重要性，通过积极推进水价改革、完善水资源费用征收管理体制等措施，实现节约资源、保护环境，科学发展的战略目标。因此，改造传统工艺的实用技术，先进的自动控制技术在环保工程中的广泛应用，是推动环保产业升级，实现环保发展战略的重要环节。在这种形势下中水处理自动化控制系统无疑是一个具有巨大的社会效益、环境效益及经济效益的研究课题。
我国是在二十世纪初才开始着手解决农村污水的净化问题，相对于一些发达国家，如美国，日本而言是较为落后的，我国之前处理中水的办法大多都是采用人工，在科技发展迅猛的今天，我国开始重视引进国外先进技术和设备来拓展中水处理系统，展开了国与国之间的中水处理技术问题的交流，逐步探索适合我国国情的工程技术和设计，为以后的建设奠定了基础。
随社会的进步,科技在不断的发展,信息化、自动化等技术与人类之间的联系越来越紧密。结合检测技术，网络技术与PLC控制技术等，设计中水再利用控制系统，可以有效的应用生活污水的再利用，尽可能的达到节约用水的效果。
发明内容：
有鉴于此，有必要提供一种生活再生水控制系统。
一种生活再生水控制系统，包括现场测控子系统、无线网络传输模块、云数据管理子系统和应用控制终端，现场测控子系统通过无线网络传输模块与云数据管理子系统通信连接，云数据管理子系统与应用控制终端通过无线传输网络通信连接；
现场测控子系统包括泵房首部监控装置、学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置和水所冲厕装置，泵房首部控制装置通过供水管分别与学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置和水所冲厕装置连接。
优选的，首部监控装置包括变频泵控制箱、主控系统控制箱、上水电机、变频控制水泵、补水泵、中水池、主管道过滤器、主管道压力表、主管道流量计、污水处理装置、学校灌溉支管流量计、学校灌溉支管电磁阀、水所灌溉支管流量计、水所灌溉支管电磁阀、学校冲厕支管流量计、学校冲厕支管电磁阀、水所冲厕支管流量计、水所冲厕支管电磁阀、五通管、第一支管、第二支管、第三支管和第四支管，补水泵通过补水管道与中水池连通，污水处理装置与污水连接，并通过供水管道上水电机连接，上水电机的出水口通过供水管道与中水池连通，变频控制水泵的入口通过管道与中水池连通，变频控制水泵的出口与主管道的一端连通，主管道过滤器、主管道压力表和主管道流量计配装在主管道上，主管道的另一端与五通管的入口连通，第一支管、第二支管、第三支管和第四支管的一端分别与五通管的四个出口连通，学校灌溉支管流量计和学校灌溉支管电磁阀配装在第一支管上，水所灌溉支管流量计和水所灌溉支管电磁阀配装在第二支管上，学校冲厕支管流量计和学校冲厕支管电磁阀配装在第三支管上，水所冲厕支管流量计和水所冲厕支管电磁阀配装在第四支管上，第一支管、第二支管、第三支管和第四支管的另一端分别与学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置和水所冲厕装置连接。
优选的，中水池中配装温度传感器和液位传感器，当中水池中的液位超过上限时液位传感器感测信息，并将信息发送至主控系统控制箱，主控系统控制箱控制补水泵停止注水，否则继续注水，同时如果污水不够，并且中水池水位低于下线时，启动补水泵为中水池补水，保证中水池始终有水，不影响灌溉和厕所冲厕。
优选的，学校灌溉装置包括学校灌区主管、若干学校灌区支管、若干学校灌区支管电磁阀，学校灌区支管电磁阀分别配装在学校灌区支管上，每个学校灌区支管的一端与学校灌区主管连通，学校灌区主管与第一支管的另一端连通。
优选的，水所灌溉装置包括括水所灌区主管、若干水所灌区支管、若干水所灌区支管电磁阀，水所灌区支管电磁阀分别配装在水所灌区支管上，每个水所灌区支管的一端与水所灌区主管连通，水所灌区主管与第二支管的另一端连通。
优选的，学校冲厕装置包括学校冲厕水箱、学校上水位监测装置和学校下水位监测装置，学校冲厕水箱的上水口与第三支管的另一端连接，学校上水位监测装置和学校下水位监测装置配装在学校冲厕水箱内。
优选的，水所冲厕装置包括水所冲厕水箱、水所上水位监测装置和水所下水位监测装置，水所冲厕水箱的上水口与第四支管的另一端连接，水所上水位监测装置和水所下水位监测装置配装在水所冲厕水箱内。
优选的，变频泵控制箱包括第一箱体、输出继电器KQ、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、电源指示灯和直流电源，输出继电器KQ、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3和直流电源配装在第一箱体内，输出继电器KQ与三根火线分别连接，电源指示灯配装在第一箱体上，电源指示灯与零线和一根火线连接，直流电源与零线和输出继电器KQ连接，第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3分别与火线连接，第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3分别与上水电机、变频控制水泵、补水泵连接，直流电源与主控系统控制箱连接。
优选的，中水池内配装中水池液位传感器、中水池温度传感器、水箱温度传感器、第一支管上配装学校灌溉流量传感器、第二支管上配装水所灌溉流量传感器、第三支管上配装学校冲厕流量传感器、第四支管上配装在水所冲厕流量传感器，主管道上配装管道压力传感器；主控系统控制箱包括第二箱体、PLC控制器、PLC485扩展器、总线解码器网关和4G网关，中水池温度传感器、水箱温度传感器、学校灌溉流量传感器、水所灌溉流量传感器、学校冲厕流量传感、水所冲厕流量传感器、管道压力传感器分别通过485通信协议与4G网关通信连接，4G网关与PLC控制器通信连接，PLC485扩展器与PLC控制器连接，并与中水池液位传感器通信连接；PLC控制器通过485通信协议与总线解码器网关通信连接，总线解码器网关与24V直流供电电源连接，总线解码器网关分别与学校灌溉支管电磁阀、水所灌溉支管电磁阀、学校冲厕支管电磁阀和水所冲厕支管电磁阀的解码器通信连接。
优选的，云数据管理子系统包括WEB服务器和数据服务器，WEB服务器和4G网关通信连接，数据服务器和WEB服务器通信连接；应用控制终端为电脑或者手机，电脑或者手机与WEB服务器通信连接。
优选的，生活再生水控制系统还包括土壤墒情信息采集子系统包括土壤墒情传感器、土壤含氧量测定仪、降雨量测量仪、灌区墒情采集器、光伏板供电装置、空气温湿度传感器、风速传感器、风向传感器和光照传感器，光伏板供电装置与灌区墒情采集器电连接，土壤墒情传感器、土壤含氧量测定仪、降雨量测量仪、空气温湿度传感器、风速传感器、风向传感器和光照传感器与灌区墒情采集器通信连接，灌区墒情采集器通过无线节点与主控系统控制箱通信连接。
本发明的现场测控子系统的泵房首部监控装置将污染的水进行过滤处理，然后储存，将处理后的污水控制向学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置和水所冲厕装置输送，实现了污水的再生利用，现场测控子系统通过无线网络传输模块与云数据管理子系统通信连接，云数据管理子系统与应用控制终端通过无线传输网络通信连接；泵房首部控制装置的控制信息和学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置、水所冲厕装置的控制信息，通过网络实时上传至云数据管理子系统，云数据管理子系统将数据信息存储，并发送至应用控制终端，操作人员可通过应用控制终端，实时控制污水的过滤和对学校、水所的灌溉、学校冲厕和水所冲厕的状态的监控。本发明可以把处理后的污水向灌溉区域以及冲厕区域进行输送，中水水源配有液位计检测液位，当中水水源液位过低时，中水水泵对水池进行自动补充，使得中水水位一直保持在预设范围，如此，采用本发明实现了水资源的自动化再生利用，并实现了灌溉的智能控制，且大大节约了水资源的利用。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为生活再生水控制系统的框架结构示意图；
图2为现场测控子系统的框架结构示意图；
图3为首部监控装置的结构示意图；
图4为学校灌溉装置的结构示意图；
图5为学校冲厕装置的结构示意图；
图6为变频泵控制箱内部接线结构示意图；
图7为主控系统控制箱内部接线结构示意图；
图8为主控系统控制箱内PLC控制器的芯片接线示意图；
图9为主控系统控制箱内部分接线示意图；
图10为土壤墒情信息采集子系统的结构示意图；
图中：场测控子系统1、泵房首部监控装置10、上水电机101、变频控制水泵102、补水泵103、中水池104、主管道过滤器105、主管道压力表106、主管道流量计107、污水处理装置108、学校灌溉支管流量计109、学校灌溉支管电磁阀1010、水所灌溉支管流量计1011、水所灌溉支管电磁阀1012、学校冲厕支管流量计1013、学校冲厕支管电磁阀1014、水所冲厕支管流量计1015、水所冲厕支管电磁阀1016、五通管1017、第一支管1018、第二支管1019、第三支管1020、第四支管1021、学校灌溉装置11、学校灌区主管110、学校灌区支管111、学校灌区支管电磁阀112、水所灌溉装置12、学校冲厕装置13、学校冲厕水箱130、学校上水位监测装置131、学校下水位监测装置132、水所冲厕装置14、无线网络传输模块2、云数据管理子系统3、应用控制终端4、池温度传感器a、池液位传感器b、水箱温度传感器c、学校灌溉流量传感器d、水所灌溉流量传感器e、学校冲厕流量传感器f、水所冲厕流量传感器g、管道压力传感器h、土壤墒情信息采集子系统5、土壤墒情传感器50、土壤含氧量测定仪51、降雨量测量仪52、灌区墒情采集器53、光伏板供电装置54、空气温湿度传感器55、风速传感器56、风向传感器57、光照传感器58。
具体实施方式：
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
本发明提供了以下具体的实施例。
请同时参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9及图10；生活再生水控制系统包括现场测控子系统1、无线网络传输模块2、云数据管理子系统3和应用控制终端4，现场测控子系统1通过无线网络传输模块2与云数据管理子系统3通信连接，云数据管理子系统3与应用控制终端4通过无线传输网络通信连接；
现场测控子系统1包括泵房首部监控装置10、学校灌溉装置11、水所灌溉装置12、学校冲厕装置13和水所冲厕装置14，泵房首部控制装置10通过供水管分别与学校灌溉装置11、水所灌溉装置12、学校冲厕装置13和水所冲厕装置14连接。
首部监控装置10包括变频泵控制箱、主控系统控制箱、上水电机101、变频控制水泵102、补水泵103、中水池104、主管道过滤器105、主管道压力表106、主管道流量计107、污水处理装置108、学校灌溉支管流量计109、学校灌溉支管电磁阀1010、水所灌溉支管流量计1011、水所灌溉支管电磁阀1012、学校冲厕支管流量计1013、学校冲厕支管电磁阀1014、水所冲厕支管流量计1015、水所冲厕支管电磁阀1016、五通管1017、第一支管1018、第二支管1019、第三支管1020和第四支管1021，补水泵103通过补水管道与中水池104连通，污水处理装置108与污水连接，并通过供水管道上水电机101连接，上水电机101的出水口通过供水管道与中水池104连通，变频控制水泵102的入口通过管道与中水池104连通，变频控制水泵102的出口与主管道的一端连通，主管道过滤器105、主管道压力表106和主管道流量计107配装在主管道上，主管道的另一端与五通管1017的入口连通，第一支管1018、第二支管1019、第三支管1020和第四支管1021的一端分别与五通管1017的四个出口连通，学校灌溉支管流量计109和学校灌溉支管电磁阀1010配装在第一支管1018上，水所灌溉支管流量计1011和水所灌溉支管电磁阀1012配装在第二支管1019上，学校冲厕支管流量计1013和学校冲厕支管电磁阀1014配装在第三支管1020上，水所冲厕支管流量计1015和水所冲厕支管电磁阀1016配装在第四支管1021上，第一支管1018、第二支管1019、第三支管1020和第四支管1021的另一端分别与学校灌溉装置11、水所灌溉装置12、学校冲厕装置13和水所冲厕装置14连接。
中水池104中配装温度传感器a和液位传感器b，当中水池104中的液位超过上限时液位传感器b感测信息，并将信息发送至主控系统控制箱，主控系统控制箱控制补水泵103停止注水，否则继续注水，同时如果污水不够，并且中水池104水位低于下线时，启动补水泵103为中水池补水，保证中水池104始终有水，不影响灌溉和厕所冲厕，温度传感器a和液位传感器b分别与主控系统控制箱通信连接。
学校灌溉装置11包括学校灌区主管110、若干学校灌区支管111、若干学校灌区支管电磁阀112，学校灌区支管电磁阀112分别配装在学校灌区支管111上，每个学校灌区支管的一端与学校灌区主管110连通，学校灌区主管110与第一支管1018的另一端连通。
水所灌溉装置12与学校灌溉装置11的结构相同，包括括水所灌区主管、若干水所灌区支管、若干水所灌区支管电磁阀，水所灌区支管电磁阀分别配装在水所灌区支管上，每个水所灌区支管的一端与水所灌区主管连通，水所灌区主管与第二支管1019的另一端连通。
学校冲厕装置13包括学校冲厕水箱130、学校上水位监测装置131和学校下水位监测装置132，学校冲厕水箱130的上水口与第三支管1020的另一端连接，学校上水位监测装置131和学校下水位监测装置132配装在学校冲厕水箱130内。
水所冲厕装置14的结构与学校冲厕装置13的结构相同，包括水所冲厕水箱、水所上水位监测装置和水所下水位监测装置，水所冲厕水箱的上水口与第四支管1021的另一端连接，水所上水位监测装置和水所下水位监测装置配装在水所冲厕水箱内。学校上水位监测装置131、学校下水位监测装置132、水所上水位监测装置和水所下水位监测装置均为现有的水位传感器，水位传感器分别与主控系统控制箱连接。
变频泵控制箱包括第一箱体、输出继电器KQ、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、电源指示灯和直流电源，输出继电器KQ、第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3和直流电源配装在第一箱体内，输出继电器KQ与三根火线L1分别连接，电源指示灯配装在第一箱体上，电源指示灯与零线N和一根火线L1连接，直流电源与零线和输出继电器KQ连接，第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3分别与火线L1连接，第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3分别与上水电机101、变频控制水泵102、补水泵103连接，直流电源与主控系统控制箱连接。
中水池104内配装中水池液位传感器b、中水池温度传感器a、水箱温度传感器c、第一支管1018上配装学校灌溉流量传感器d、第二支管1019上配装水所灌溉流量传感器e、第三支管1020上配装学校冲厕流量传感器f、第四支管1021上配装在水所冲厕流量传感器g，主管道上配装管道压力传感器h；主控系统控制箱包括第二箱体、PLC控制器、PLC485扩展器、总线解码器网关和4G网关，中水池温度传感器a、水箱温度传感器c、学校灌溉流量传感器d、水所灌溉流量传感器e、学校冲厕流量传感器f、水所冲厕流量传感器g、管道压力传感器h分别通过485通信协议与4G网关通信连接，4G网关与PLC控制器通信连接，PLC485扩展器与PLC控制器连接，并与中水池液位传感器b通信连接；PLC控制器通过485通信协议与总线解码器网关通信连接，总线解码器网关与24V直流供电电源连接，总线解码器网关分别与学校灌溉支管电磁阀、水所灌溉支管电磁阀、学校冲厕支管电磁阀和水所冲厕支管电磁阀的解码器通信连接。
PLC控制器的控制芯片包括引脚X0、引脚X1、引脚X2、引脚X3、引脚X4、引脚X5、引脚X6、引脚X7、引脚X8、引脚X9、引脚X10、引脚X11、引脚Y0、引脚Y1、引脚Y2、引脚Y3、引脚Y4、引脚Y5、引脚Y6、引脚Y7、引脚Y8、引脚Y9、引脚Y10、引脚Y11,引脚X0、引脚X1、引脚X2、引脚X3分别与学校上水位监测装置131、学校下水位监测装置132、水所上水位监测装置和水所下水位监测装置的传感器连接，引脚Y0、引脚Y1、引脚Y2、引脚Y3、引脚Y4、引脚Y5分别与转换开关SA1、转换开关SA2、转换开关SA3、转换开关SA4、转换开关SA5、转换开关SA6连接，转换开关SA1、转换开关SA2、转换开关SA3、转换开关SA4、转换开关SA5、转换开关SA6分别与中间继电器KA1、中间继电器KA2、中间继电器KA3、中间继电器KA4、中间继电器KA5、中间继电器KA6连接，中间继电器KA1、中间继电器KA2、中间继电器KA3、中间继电器KA4、中间继电器KA5、中间继电器KA6分别与第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2、第三交流接触器KM3、交流接触器KM4、交流接触器KM5、交流接触器KM6连接，第一交流接触器KM1、第二交流接触器KM2和第三交流接触器KM3分别与上水电机101、变频控制水泵102、补水泵103连接；PLC控制器的控制芯片与24V直流电源连接并连接自动手动开关K和电源指示灯。
云数据管理子系统包括WEB服务器和数据服务器，WEB服务器和4G网关通信连接，数据服务器和WEB服务器通信连接；应用控制终端为电脑或者手机，电脑或者手机与WEB服务器通信连接。
生活再生水控制系统还包括土壤墒情信息采集子系统5,土壤墒情信息采集子系统5包括土壤墒情传感器50、土壤含氧量测定仪51、降雨量测量仪52、灌区墒情采集器53、光伏板供电装置54、空气温湿度传感器55、风速传感器56、风向传感器57和光照传感器58，光伏板供电装置54与灌区墒情采集器53电连接，土壤墒情传感器50、土壤含氧量测定仪51、降雨量测量仪52、空气温湿度传感器55、风速传感器56、风向传感器57和光照传感器58与灌区墒情采集器53通信连接，灌区墒情采集器53通过无线节点与主控系统控制箱通信连接。学校灌区和水所灌区分别配装土壤墒情信息采集子系统5，用于实时采集学校灌区和水所灌区的土壤墒情。
本发明的现场测控子系统的泵房首部监控装置将污染的水进行过滤处理，然后储存，将处理后的污水控制向学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置和水所冲厕装置输送，实现了污水的再生利用，现场测控子系统通过无线网络传输模块与云数据管理子系统通信连接，云数据管理子系统与应用控制终端通过无线传输网络通信连接；泵房首部控制装置的控制信息和学校灌溉装置、水所灌溉装置、学校冲厕装置、水所冲厕装置的控制信息，通过网络实时上传至云数据管理子系统，云数据管理子系统将数据信息存储，并发送至应用控制终端，操作人员可通过应用控制终端，实时控制污水的过滤和对学校、水所的灌溉、学校冲厕和水所冲厕的状态的监控。本发明可以把处理后的污水向灌溉区域以及冲厕区域进行输送，中水水源配有液位计检测液位，当中水水源液位过低时，中水水泵对水池进行自动补充，使得中水水位一直保持在预设范围，如此，采用本发明实现了水资源的自动化再生利用，并实现了灌溉的智能控制，且大大节约了水资源的利用。
土壤墒情信息采集子系统5还包括无人机拍摄采集装置，无人机拍摄采集装置通过无线节点与灌区墒情采集器53通信连接。无人机对水所和学校灌区进行实时拍照采样，并将采样信息照片发送至数据采集器，数据采集器将照片发送至主控系统控制箱的PLC控制器，PLC控制器通过485协议将转换的墒情信息实时发送至数据服务器，数据服务器通过WEB服务器将数据信息发送至应用控制终端的电脑或者手机，电脑或者手机的软件，将土壤墒情信息进行显示，达到土壤墒情预设的基准时，进行报警，提示操作人员，控制对学校灌区或者水所灌区进行灌溉作业，云数据管理子系统对照片信息进行对比分析后，制定出滴灌的管理策略。
如图5所示，本发明的无人机为低空无人机搭载多光谱相机、低空无人机搭载红外热成像相机，采用地面微气象站、地面只能传感器传感网络，用于采集NDVISAVIEVISRGNDVI和VARI等的植被指数，采集高时间和空间分辨率的热红外图像，面状冠层温度，地面微气象站和地面智能传感器传感器网络对学校和水所灌区空气温度、湿度、风速、太阳净辐射、热通量和降雨量进行实时采集，从而实现作物长势、作物估产、土壤蒸散、土壤水分及时空分布、植被覆盖度、作物水分胁迫和干旱的监测，并通过云数据管理子系统制定灌溉决策，云数据管理子系统通过灌溉决策，向PLC控制器发送指令，PLC控制器接收到指令控制上水电机101、变频控制水泵102、补水泵103、主管道过滤器105、学校灌溉支管电磁阀1010、水所灌溉支管电磁阀1012、学校冲厕支管电磁阀1014和水所冲厕支管电磁阀1016的开启和关闭。
云数据管理子系统的软件系统包括用户管理模块、灌区管理模块、田块管理模块、种植管理模块、设备管理模块、灌水决策模块和知识库；
用户管理模块：对应用水肥气热一体化智能灌溉系统的用户进行注册、登录、退出和注销管理；
灌区管理模块：注册用户对其种植的农业灌区进行增加、删除、gps定位操作；
田块管理模块：对于任一学校和水所灌区进行种植田块划分，并与每个灌区的土壤墒情信息采集子系统5的土壤墒情传感器、土壤含氧量测定仪、降雨量测量仪、灌区墒情采集器、光伏板供电装置、空气温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照传感器进行绑定；
种植管理模块：授权用户完成作物生长过程中的信息监测、对机器人和无人机的远程操作和利用虚拟现实对作物的实时生长情况的观察；
设备管理模块：对每个学校水所灌区的田间采集控制子系统的土壤墒情传感器、土壤含氧量测定仪、降雨量测量仪、灌区墒情采集器、光伏板供电装置、空气温湿度传感器、风速传感器、风向传感器、光照传感器进行增加、删除、绑定田块操作；
灌水决策模块：根据田块的作物类别和作物适宜的土壤含水量，以及作物的生长阶段，田间持水量和萎蔫含水量，根据计划灌水层厚度，制定灌水的时间和灌水量，使当前的土壤含水量满足适宜的作物需求量；
知识库模块：对不同作物，设置相应的作物生长及种植知识库，同时对每年作物生长过程数据进行分析，并逐年完善知识库，最终起到指导生产的目的。
软件系统的部署方法为：采用松耦合、分布式架构，服务端与用户界面采用前后端分离模式，PC端与安装有安卓系统的手机共用API；数据分析与业务逻辑解耦，采用job方式异步模式管理；MQTT作为服务云平台与灌溉单元主控制器的基础通信协议。
软件系统包括前端UI、接口层、业务层、数据层、基础服务层和运行环境，运行环境为云平台，基础服务层包括Mysql系统、Stroge系统和Memcache系统，数据层包括事务控制系统、数据映射系统和缓存系统，业务层包括PHP处理器和python设置模块，PHP处理器包括SPAC监测结果展示模块、实时数据接收模块、现场检测数据上传模块、种植管理模块和园区管理模块，python设置模块包括知识库和算法模块；接口层包括laravel业务服务器、MQTT通信协议和REDIS服务器，前端UI包括管理后台、控制器、微信和安卓系统。
应用终端的手机安装微信程序，微信程序包括首页模块、系统管理模块、智能控制模块和数据分析模块；本系统主要是把处理后的中水向灌溉区域以及冲厕区域进行输送，中水水源配有液位计检测液位，当中水水源液位过低时，中水水泵对水池进行自动补充，使得中水水位一直保持在预设范围。其自动化与信息化管理系统分为现场智能感知平台、无线网络传输平台、云数据管理平台、应用平台、监控中心及移动管理控制端四个层次，其中，田间脉冲电磁阀、无线阀门控制器、远程水泵智能控制器、云服务器、主控制中心和控制中心、移动控制终端等组成灌溉无线控制系统，能够实现现场地无线遥控、远程随时随地监控、轮灌组定时自动轮灌等控制方式，并且实时监测机井和阀门状态，灌溉流量和管网压力，保障运行安全，及时提示报警信息，在此基础上，还可以扩充田间土壤墒情监测、农田气象监测、作物和泵房视频监测等内容，指导科学灌溉，提高灌溉的智能化程度。
