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山東某大型農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)案例：美控在線儀表在水肥一體機(jī)中的落地實(shí)踐

新聞時(shí)間： 2026-05-29

近年來，水肥一體化正在成為現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)的重要發(fā)展方向。相比傳統(tǒng)灌溉模式，水肥一體機(jī)不僅能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)灌溉，還能夠根據(jù)作物不同生長階段，對肥料濃度、酸堿度以及灌溉量進(jìn)行精準(zhǔn)控制，在節(jié)水、節(jié)肥以及提升作物品質(zhì)方面發(fā)揮越來越重要的作用。
在水肥一體機(jī)運(yùn)行過程中，pH與電導(dǎo)率是影響施肥效果的核心參數(shù)。pH關(guān)系到作物對營養(yǎng)元素的吸收效率，電導(dǎo)率則直接反映肥液濃度。如果參數(shù)波動(dòng)較大，容易導(dǎo)致肥料利用率下降，甚至影響作物長勢。因此，越來越多農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)開始采用在線分析儀表，對肥液狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測與自動(dòng)調(diào)節(jié)。
近日，山東某大型現(xiàn)代農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)，在水肥一體機(jī)升級過程中，引入美控在線pH控制器與電導(dǎo)率分析儀，對肥液參數(shù)進(jìn)行連續(xù)在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥與自動(dòng)控制。
一、深耕設(shè)施農(nóng)業(yè)的山東大型農(nóng)業(yè)裝備企業(yè)
項(xiàng)目客戶位于山東省，是一家從事現(xiàn)代農(nóng)業(yè)智能裝備研發(fā)與集成的企業(yè)，產(chǎn)品主要應(yīng)用于蔬菜大棚、連棟溫室、果蔬種植基地以及智慧農(nóng)業(yè)園區(qū)。
山東是國內(nèi)設(shè)施農(nóng)業(yè)較為集中的區(qū)域之一，尤其在壽光、青州等地，蔬菜種植規(guī)模較大。隨著農(nóng)業(yè)種植逐步向規(guī)?；?、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，傳統(tǒng)人工施肥方式已經(jīng)難以滿足現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對精準(zhǔn)管理的需求。尤其在番茄、黃瓜、草莓等經(jīng)濟(jì)作物種植中，不同生長階段對肥液濃度和酸堿度要求差異明顯。如果施肥濃度控制不穩(wěn)定，容易出現(xiàn)燒根、缺肥或作物長勢不均的問題。因此，客戶希望通過在線監(jiān)測與自動(dòng)控制，提高水肥一體機(jī)的施肥穩(wěn)定性與自動(dòng)化水平。
二、客戶遇到的問題
在項(xiàng)目升級前，部分設(shè)備主要依賴人工經(jīng)驗(yàn)調(diào)整施肥比例，現(xiàn)場存在幾個(gè)比較典型的問題。
首先是肥液濃度波動(dòng)較大。由于缺少連續(xù)在線監(jiān)測，電導(dǎo)率值容易受到水質(zhì)、肥料濃度以及灌溉頻率的變化影響。尤其在夏季高頻灌溉階段，肥液穩(wěn)定性不足的問題更加明顯。其次是pH調(diào)節(jié)存在滯后。不同肥料混合后會(huì)導(dǎo)致肥液酸堿度變化，傳統(tǒng)人工檢測無法實(shí)時(shí)修正，容易影響作物對養(yǎng)分的吸收效率。另外，現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)無法統(tǒng)一管理。設(shè)備參數(shù)主要顯示在本地控制柜，管理人員難以及時(shí)查看肥液狀態(tài)和設(shè)備運(yùn)行情況，異常排查效率較低。同時(shí)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)場長期處于高濕環(huán)境，肥液具有一定腐蝕性，普通傳感器容易出現(xiàn)探頭污染、測量漂移等問題，后期維護(hù)頻率較高。
三、美控解決方案
對水肥一體化設(shè)備連續(xù)運(yùn)行、肥液參數(shù)變化頻繁的特點(diǎn)，美控為客戶搭建了在線pH與電導(dǎo)率實(shí)時(shí)監(jiān)測方案。系統(tǒng)在水肥一體機(jī)肥液混合及輸出環(huán)節(jié)，對配比后的肥液進(jìn)行連續(xù)在線檢測，并將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)同步至控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)施肥過程自動(dòng)調(diào)節(jié)。
項(xiàng)目采用美控SUP-PH6.5pH控制器與在線電導(dǎo)率分析儀組合方案。其中，SUP-PH6.5可實(shí)現(xiàn) 0～14pH 范圍測量，測量精度達(dá)到 ±0.02pH，并支持自動(dòng)溫度補(bǔ)償功能，能夠根據(jù)環(huán)境溫度變化自動(dòng)修正測量結(jié)果，保證農(nóng)業(yè)現(xiàn)場長時(shí)間運(yùn)行下的數(shù)據(jù)穩(wěn)定性。SUP-TDS210-B電導(dǎo)率分析儀則用于實(shí)時(shí)監(jiān)測肥液電導(dǎo)率值變化，通過對肥液離子濃度的連續(xù)檢測，判斷當(dāng)前施肥比例是否處于設(shè)定范圍內(nèi)。
系統(tǒng)運(yùn)行過程中，儀表會(huì)持續(xù)將pH與電導(dǎo)率數(shù)據(jù)反饋至PLC控制系統(tǒng)，聯(lián)動(dòng)加肥模塊自動(dòng)調(diào)整不同肥料的投加比例，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥控制。相比傳統(tǒng)人工經(jīng)驗(yàn)式配肥方式，自動(dòng)化控制能夠有效減少肥液濃度波動(dòng)，提高施肥均勻性?？紤]到農(nóng)業(yè)現(xiàn)場長期處于高濕環(huán)境，同時(shí)肥液具有一定腐蝕性，整套方案采用工業(yè)級儀表設(shè)計(jì)，支持4-20mA輸出、RS485通訊以及Modbus-RTU協(xié)議，可直接接入農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)或中控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查看、歷史趨勢分析以及集中化管理，更適合現(xiàn)代設(shè)施農(nóng)業(yè)長期連續(xù)運(yùn)行需求。
四、項(xiàng)目實(shí)施后的效果
項(xiàng)目運(yùn)行后，水肥一體機(jī)整體運(yùn)行穩(wěn)定性得到明顯提升。
在線監(jiān)測投入使用后，肥液電導(dǎo)率與pH波動(dòng)明顯減小，施肥均勻性得到改善。相比此前人工經(jīng)驗(yàn)式施肥，系統(tǒng)能夠根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)自動(dòng)調(diào)整施肥狀態(tài)，提高肥液穩(wěn)定性。由于參數(shù)控制更加精準(zhǔn)，部分種植區(qū)域肥料浪費(fèi)情況有所減少，肥料利用效率得到優(yōu)化。
在運(yùn)維方面，現(xiàn)場人工檢測頻次明顯下降。運(yùn)維人員無需頻繁取樣檢測，日常工作重點(diǎn)轉(zhuǎn)向設(shè)備巡檢與維護(hù)，整體管理效率得到提高。設(shè)備穩(wěn)定性方面，美控在線分析儀表在農(nóng)業(yè)高濕環(huán)境下保持連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，現(xiàn)場未出現(xiàn)頻繁漂移或大規(guī)模通訊異常情況，維護(hù)周期相比普通傳感器有所延長。通過通訊接口，現(xiàn)場運(yùn)行數(shù)據(jù)還可上傳至農(nóng)業(yè)管理平臺(tái)，管理人員能夠?qū)崟r(shí)查看灌溉狀態(tài)與施肥運(yùn)行情況，實(shí)現(xiàn)了從傳統(tǒng)人工管理向數(shù)字化管理的轉(zhuǎn)變。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人表示：“引入美控在線pH與電導(dǎo)率分析儀表之后，水肥一體機(jī)的施肥精度和運(yùn)行穩(wěn)定性都有了明顯提升。儀表在農(nóng)業(yè)大棚這種高濕環(huán)境里連續(xù)運(yùn)行了大半年，一直比較穩(wěn)定，后期維護(hù)量比預(yù)期要低。”

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