一、产品概述
智能移动灌溉水肥一体机是成都微马电子科技（DIGIHORSE）面向大田种植、设施农业、果园茶园等场景自主研发的无人值守智能轮灌装备。
系统由『4G + LoRa 主机』与分布在田间的『LoRa 无线阀控』组成：主机集成水肥混合、EC/pH 在线监测、增压泵与主水管控制，并通过 4G 上云；各灌区电磁阀由 LoRa 阀控器就地驱动，太阳能 + 锂电供电，无需布设信号线与电源线，从主机到田间任意阀控器都是真正的『无布线』。
二、核心架构
整机按『主机侧水路 → 主机侧控制 → LoRa 无线阀控』三层架构：
- 主机水路：增压泵 + 过滤器 + 多路注肥（文丘里 / 计量泵）+ 混合罐 + EC/pH 在线传感器，构成水肥混合与压力供给单元
- 4G + LoRa 主机：32位MCU 主控 + RTOS，本地执行轮灌策略、EC/pH 闭环注肥；4G 全网上云对接农场平台与小程序；LoRa 链路下行广播 / 轮询各 LoRa 阀控器
- LoRa 阀控器：每阀控器内置 LoRa 模组 + 电磁阀驱动 + 锂电 + 太阳能板，开盖即装在田间阀门旁，无外接电源与信号线
- LoRa 土壤墒情 / 气象节点：可选配墒情、雨量、温湿度 LoRa 节点，构成『墒情触发 + 主机决策 + 阀控执行』的闭环
- 通信链路：LoRa 自组网 1~3km 视距覆盖；4G MQTT + TLS 加密上云，断网本地缓存、恢复自动续传
- 无人值守逻辑：主机按『墒情阈值 / 定时计划 / 远程下发』任一触发，自动排队轮灌，单区浇完转下一区，全程无需人工干预
三、关键技术指标
- 4G 上行：全网通 / 可选 WiFi，MQTT 协议，TLS 加密
- LoRa 频段：470~510MHz（CN）可选 868/915MHz，免申请频段
- LoRa 通信距离：视距 1~3km（田野开阔环境），穿透 300~500m
- 单主机可挂载 LoRa 节点：典型 64 / 128 / 256，可扩展至 512
- 阀控器供电：单晶硅太阳能 5W + 锂电 18650，连续阴雨 ≥ 30 天
- 阀控器驱动能力：DC 12V / 24V / AC 24V 电磁阀，最大 2A 脉冲 / 持续
- 阀控器待机功耗：< 20μA，年电量损耗 ≤ 5%
- 注肥路数：2~4 路可配置（A/B 母液 + 酸碱调节）
- 注肥比例：1:200 ~ 1:2000 可调，支持按体积比与 EC 闭环两种模式
- EC 测量：0~10 mS/cm · 精度 ±0.1；pH 测量：0~14 · 精度 ±0.1
- 流量监测：0.1~50 m³/h · 精度 ±2%
- 工作温度：-20℃ ~ +60℃（户外型）；防护等级：主机 IP65 / 阀控器 IP68
四、典型应用场景
- 大田轮灌：玉米、小麦、棉花等大面积作物的滴灌 / 喷灌，按区域排队灌溉匹配泵组流量
- 设施农业：温室大棚、植物工厂的水肥精准供给，无需在大棚间布信号线
- 果园茶园：苹果、柑橘、茶叶等经济作物的水肥一体化，丘陵山地无电无网也能装
- 药材育苗：三七、人参、石斛等对 EC/pH 敏感的精细育苗，闭环保证肥液浓度
- 园区示范：现代农业产业园、智慧农业示范基地的标准化无人值守装备
- 分散地块：承包地流转、季节性轮作，阀控器随用随装、随撤随走
五、设计亮点
无人值守智能轮灌：主机内置轮灌调度引擎，按墒情阈值 / 定时计划 / 远程下发任一触发自动排队灌溉，单区浇完自动转下一区，泵组流量不够时自动排队，无需人工开关阀门；4G 断网仍可继续本地执行，恢复后续传数据，真正实现『装一次、自己浇』。
4G + LoRa 双链路无布线：主机 4G 上云对接农场平台与小程序，LoRa 下行广播 / 轮询各阀控器；田间任意阀控器无需布设信号线与电源线，开盖即装在阀门旁，新增灌区、迁移地块仅靠增减阀控器，转场部署从『工程』降级为『安装』。
LoRa 阀控器太阳能自供电：单晶硅 5W + 锂电，连续阴雨 ≥ 30 天续航，待机 < 20μA，全年免维护；阀控器支持 DC 12V/24V/AC 24V 多种电磁阀，最大 2A 驱动，兼容市面主流灌溉阀。
EC/pH 闭环注肥：在线 EC/pH 反馈实时调节注肥比例，应对水源与肥料批次波动，保证肥液浓度稳定；支持按体积比与 EC 闭环两种注肥模式自由切换。
工业级与户外适应：主机控制箱 IP65、阀控器 IP68，元器件全温区选型，主机 AC 220V / DC 24V / 太阳能可选，阀控器纯太阳能，满足无市电、高温、高湿、丘陵山地等恶劣田间环境。