为适配高标准农田建设、智慧农业数字化发展人才需求,解决传统农田灌溉教学受季节、场地、气候限制的痛点,本方案基于威泰普工业物联网、PLC自控、数字孪生可视化技术,打造智慧农田灌溉虚实结合实训科研平台。平台模拟大田灌溉、水肥一体化、墒情监测全流程,可开展日常实训、科研实验、创新创业竞赛,是农业水利与环境生态专业智能化核心教学装备。

一、项目概述
面向高校、高职院校农业水利工程、生态环境、现代农业技术专业,围绕高标准农田智慧灌溉、节水农业方向,搭建物联网智慧灌溉实训平台。平台模拟大田灌溉管网、水肥一体化系统,融合传感器采集、PLC自动控制、云端远程调控、数字孪生可视化,支撑节水灌溉教学、科研、创新创业竞赛。
二、院校痛点
1. 农田灌溉现场实训受季节、场地限制,无法常态化开展教学;
2. 缺少虚实结合的智能化灌溉控制系统实训载体;
3. 难以开展灌溉策略优化、节水算法相关实验研究。
三、总体技术架构
感知层:土壤墒情传感器、流量、压力传感器、电磁阀、水肥加药单元;
平台层:司水云官工业物联网云平台、灌溉数字孪生可视化系统;
仿真层:智慧灌溉虚拟仿真软件。
四、核心装备清单
1. 模块化智慧灌溉实体实训装置(管网、水肥一体化单元)
2. PLC综合实训控制台、电动阀门控制单元
3. 土壤墒情、水质在线监测站点
4. 物联网边缘智联服务器
5. 智慧灌溉数字孪生可视化系统、仿真教学软件
五、实训与科研方向
1. 基于土壤墒情的自动节水灌溉闭环控制实训
2. 水肥一体化智能加药系统调控实训
3. 灌溉管网压力监测、漏损模拟实训
4. 智慧灌溉数字孪生建模研究
5. 农田节水灌溉优化策略实验研究
六、技术实现
系统实时采集土壤湿度、管道压力等参数,通过PLC实现阈值自动灌溉;所有数据同步上传云端,支持远程下发灌溉指令;虚实系统数据互通,学生可以在虚拟场景模拟大面积农田灌溉调度,在实体装置验证控制逻辑,实现理论、仿真、实操三位一体教学。
七、场地建议
建议建设面积100㎡实训实验室,划分实体灌溉实训区、仿真教学区、中控监测区,满足常态化教学与科研实验需求。
八、建设价值
紧扣高标准农田、智慧农业国家战略,补齐农业水利智能化实训短板,支撑互联网+、乡村振兴类创新创业大赛,提升专业办学特色与人才培养质量。
九、校企共建服务
威泰普提供国内农田智慧灌溉真实工程案例,联合开发特色课程、开展师资培训、指导学生科创项目,搭建校企协同育人平台。