智能農業灌溉系統也叫智能灌溉系統、智能農業物聯網精細農業自控系統，是托普物聯網為保證農業作物需水量的前提下，實現節約用水而提出的一整套解決方案。智能農業灌溉系統簡單的說就是農業灌溉不需要人的控制，系統能自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間；智能農業灌溉系統可以自動開啟灌溉，也可以自動關閉灌溉；可以實現土壤太干時增大噴灌量，太濕時減少噴灌量。

一、智能農業灌溉系統的功能設計
智能農業灌溉系統要實現上述功能就要充分利用可編程控制器的控制作用。系統要實現自動感測土壤濕度的功能必須要有土壤濕度傳感器。要實現灌溉水量的多與少的調節，必須要有變頻器。在可編程控制器內預先設定50%—60%RH為標準濕度，傳感器采集的濕度模擬信號經A/D模塊轉換成數字信號。
針對灌溉水利用系數較低,文中提出一種基于嵌入式智能灌溉控制系統。依托無線傳感器網絡采集灌區作物需水信息,匯聚到網關節點發送給主控中心,中心主機根據信息確定灌溉狀態并計算灌水量,控制灌溉設備工作實現智能灌溉;依托Internet管理員有權對系統遠程管理,滿足了規?；喔鹊男枨蟆８鶕痉秴^觀測,灌溉水利用系數由原來的0.6提高到0.9。系統結合了無線傳感、計算和網絡通信技術,解決了農業亟待解決的關鍵技術問題。
智能農業灌溉系統涉及到傳感器技術、自動控制技術、計算機技術、無線通信技術等多種*，這些新技術的應用使我國的農業由傳統的勞動密集型向技術密集型轉變奠定了重要的基礎。
智能農業灌溉系統可以根據植物和土壤種類，光照數量來優化用水量，還可以在雨後監控土壤的濕度。有研究現實，和傳統灌溉系統相比，智能農業灌溉系統的成本差不多，卻可節水16%到30%。加州出臺的新法案要求2012年起新公司必須使用智能農業灌溉系統。

二、智能農業灌溉系統的設計背景
灌溉造成水資源大量浪費
美國每年浪費掉的水資源高達8,520億升，而若安裝一種智能農業灌溉系統則可有效地控制水流量，達到節水目的。HydroPoint公司負責可持續領域業務的Chris Spain援引美國用水工程協會的報告稱，美國住宅區和商業區的草坪、植物灌溉用水浪費了30%到300%。
水資源被浪費的原因是技術不行，美國有4,500萬個僅是安有簡易計時器的灌溉系統，它們在時間控制上還可以，但度不高。Spain稱，城市灌溉系統占城市用水的58%，這些被浪費的水資源每年生產54.4萬噸溫室氣體。
在中國農業用水量約占總用水量的80%左右，由于農業灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國家已達70%～80%，因而，解決農業灌溉用水的問題，對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。我們的智能農業灌溉系統在這種背景下應運而生了。
不僅美國，英國也開始關注節水問題。英國節能信托基金會和能源部警告，隨著越來越多的家庭開始節約能源，使用熱水可能會超過取暖成為制造二氧化碳的主要途徑。

三、智能農業灌溉系統工作原理
灌溉系統工作時，濕度傳感器采集土壤里的干濕度信號，檢測到的濕度信號通過A/D模塊轉換，將標準的電流模擬信號轉換為濕度數字信號，輸入到可編程控制器?？删幊炭刂破鲀阮A先設定50%-60%RH為標準濕度值，實際測得的濕度信號與50%-60%RH比較，可以分為：在這個范圍內，超出這個范圍，小于這個范圍三種情況。
可編程控制器將控制信號傳給變頻器，變頻器根據濕度值，相應的調節電動機的轉速，電動機帶動水泵從水源抽水，需要灌溉時，電磁閥就自動開啟，通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉角度自動旋轉。灌溉結束時電磁閥自動關閉。為了避免離水源遠的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側安裝一塊壓力表，保證個噴頭的水壓滿足設定的噴灌射程，避免發生因為水壓不足，噴頭射程減少的現象。整個系統協調工作，實現對草坪灌溉的智能控制。
綜上所述，要實現智能灌溉，系統需要有可編程控制器、傳感器、A/D模塊、變頻器、電動機、水泵、電磁閥、管網和噴頭等設備。
①可編程控制器：負責發出和接收各種運行程序指令，是整個控制系統的中樞部分。
②傳感器：由于本次設計時間比較倉促，忽略了溫度對灌溉的影響，因此沒有使用溫度傳感器，只使用了土壤濕度傳感器。通過傳感器采集土壤里的濕度信號，判斷是否需要灌溉。
③A/D模塊：因為可編程控制器不能接收模擬信號，所以需將傳感器的電壓或電流信號轉換成數字信號。
④變頻器：通過改變電動機的轉速調節噴灌流量，達到節水的目的。
⑤電動機、水泵：由電動機帶動水泵從水源抽水，為噴灌系統提供一定的壓力。
⑥電磁閥：控制噴頭的噴灌與否。
⑦噴頭：實現均勻噴灑，便于充分吸收。
    ⑧管網：灌溉系統輸送水的管路。