塔克拉玛干沙漠，位于中国西北部的塔里木盆地之中, 素有“死亡之海”之称,它是世界第十大沙漠， 也是世界第二大流动沙漠，它的面积达33万平方公里，常年干旱缺水、终年狂风大作、昼夜温差极大……种种不利因素的叠加，使得这片沙漠人迹罕至。但大漠深处却蕴藏着极为丰富的石油和天然气宝藏，所以国家规划了世界唯一的绕沙漠环形铁路网穿越塔克拉玛干沙漠，将“死亡之海”逐步变为“希望之海”。

其中和田至若羌铁路先期开工段已经于2018年12月20日破土动工，线路长56公里。

但铁路修好后怎么保证铁路在常年沙漠化环境下正常运行是人们的普遍担忧，因为：
1、塔克拉玛干沙漠平均年降水不超过100毫米，最低只有四五毫米，自然条件极其恶劣，工程用水、防风固沙绿化植被用水是巨大问题。
2、保证为防止沙漠侵蚀铁路而修建的绿色植被顺利成活是未来轨道运行的关键。
3、防风固沙带绿色植被带人工养护成本极高。

未解决该重大技术问题，中铁相关公司邀请了北京天正高科智能科技有限公司等具备相关经验和资质的公司共赴沙漠项目现场，实地考察，实地测试设备比对，最终选定具备Lora远程通讯功能的智能阀门控制系统来保证未来环沙漠带绿化植被的成长。该系统自2020年开始运走，已经成功运行一年，为沙漠地带无线智能浇灌技术的应用提供了很好的样板。

智能浇灌系统说明

基于项目现状，利用物联⽹技术、嵌入式程序、节点低功耗、Cloud云平台以及Lora无线通讯等高新技术，推出了⼀套基于“深思⼤脑”的智能无人浇灌系统，通过该系统可以让管理员足不出户，通过⼿机、电脑、液晶屏/LED大屏等其他移动设备即可实现对首部泵房的全方位状态监测及铁路两旁灌溉阀门的控制，同时还可以监控并感知水管官网的破损情况。

该项目整套系统由首部指挥中心、无线控制系统首部、智能水井（选配）、智能泵房（含水泵无线控制、流量、压力监测）、无线阀门自动化控制、水管压力监测系统组成。

指挥中心

硬件产品介绍

无线控制系统首部--智能网关

智能网关为天正高科自主研发专利产品，主要功能为执行控制操作或分析数据，可实现远程及本地化运算和控制，配备有2-4个独立的采集发送信道，每个通讯信道有32个通讯频段供用户自由分配、调整，确保无线通讯的稳定性。和底层传感器、阀门的无线通讯距离可稳定在2000M-5000M，一个智能网关可无线控制最多64个底层设备，如无线传感器、无线阀门等。具有以下几点特色功能：GPS定位、本地数据缓存、OTA远程升级、支持触控屏脱网控制等。针对该项目，配备四套智能网关，均采用太阳能供电。

智能泵房

智能泵房通过配备无线水泵控制模块、无线管道流量、无线管道压力等无线传感设备，实时在线监测泵房内的压力、流量等信息。同时系统配备有完善的预警系统，可以第一时间获悉泵房内的异常信息，并以短信通知、页面预警消息提醒等形式及时告知管理人员，为管理人员正常、安全作业保驾护航。

无线电磁阀控制器

无线电磁阀控制系统均采用太阳能供电，和智能网关通过Lora无线通讯协议进行无线传输。同时基于深思大脑系统对土壤墒情和气象数据的收集、分析及决策，田间的无线电动蝶阀可在接收到智能网关的无线控制指令后自动执行开、关灌溉控制，节省人力的同时，实现了节水、精准灌溉。

天正高科自主研发专利产品，主要功能为控制直流脉冲电磁阀，可兼容市面上所有的电磁阀。同时基于深思大脑系统对土壤墒情和气象数据的收集、分析及决策，田间的无线电动蝶阀可在接收到智能网关的无线控制指令后自动执行开、关灌溉控制，节省人力的同时，实现了节水、精准灌溉。

项目现场

获奖现场

系统优势

1、安装成本低：本系统采用最新Lora无线组网方式，智能网关和节点（无线阀门、无线土壤墒情传感器）之间采用星型组网，稳定无线通讯距离可达2000M-5000M（均实测）。若采用有线控制势必需要大量的挖沟、套管、埋管工作，加大施工难度的同时，成本、工期也会有所增加。采用Lora无线通讯，不需要任何的挖沟、埋管、套管工作，只需在每个灌溉区域配备无线阀门控制器即可实现远程无线灌溉；

2、维护方便、成本低：相比有线控制，采用Lora无线控制后期设备故障排查及更换设备极为方便，用户通过手机或电脑即可准确定位到终端设备的位置，同时每个阀门可配备流量、压力传感器，方便用户对故障进行初步的判断。天正高科无线Lora电动蝶阀内置的控制模块可实时监测太阳能电池或锂亚电池的电量信息，并配备有完善的预警系统，在供电系统发生故障之前向用户发送预警信息，让用户提前解决，不影响关键时期的灌溉工作；

3、系统稳定性强：无线Lora智能网关具有独立的发射和采集通道（2到4个Lora1278通道），可有效避免信号发射和接受时产生冲撞。同时具有32个可分配的不同频段，支持手机APP端在线修改设备频点，很大程度上提高了系统抗干扰能力。另外，无线Lora智能网关内置有新疆专用的物联网GPRS模块，兼容4G、3G、2G网络，让数据传输和控制指令的下达更稳定；

4、没有4G网络情况下通过本地配置额触摸屏也可以实现远程阀门控制，大大解决了沙漠地带信号不好的问题。

5、省人。通过一年的实施运行，原来需要50个人浇水的工地，目前只需要保留5-10人即可，大大缓解了沙漠边远地带人工稀少，成本高昂的问题。

6、省水。通过精准的滴灌技术和智能控制技术，将宝贵的沙漠水资源应用到极致。 北京天正高科智能科技有限公司专注物联网无线智能浇灌多年，行业经验丰富，产品全部自研并具备专利技术，目前处于国内领先优势。并正在通过和相关国家机构合作为未来撒哈拉沙漠公路绿化带的建设提供技术和经验保障。