农用灌溉水阀 ，是一种用于农业标准化农田的供水、灌溉阀门，通常有L型双通球阀、三通球阀，蝶形阀，这类阀门用手动控制，用手动方式将阀门旋转到打开或关闭的状态，随着技术的发展，阀门改为电控方式，并可远程方式控制，如4G云端控制，Lora组网集中控制。这两种控制方式都可在程序上设置、或制定阀门的控制计划，如设置阀门按照时间日期周期打开，且阀门的打开状态、阀门的打开比例都可以查询或设置。

方案一，组成部分包括云端服务器，PLC，本地上位机，Lora网关、Lora节点；云端服务器：用于远端对本地上位机的设置、系统状态监控、设备管理、系统程序升级；PLC： 用于控制供水、供肥设备的控制；本地上位机：基于Linux或windows系统的PC机或工控机；Lora网关：用于Lora节点与本地机上位机通讯的桥接；Lora节点：即阀门数据采取器，用于接收控制阀门等开关的打开和关闭命令，并通过网关上报其状态数据； 此方案的本地上位机程序 用4G的方式与云端系统通讯，其功能与云端系统的控制、监测功能一致，并实时上报系统的状态和接收云端的控制指令。在云端系统出故障或通讯中断时，可按照之前云端的设置自主控制整个系统。 由于供水、供肥设备暂不知其控制方式，保留之前的PLC控制，保留PLC与本地上位机的通讯方式及通讯协议。 Lor网关与本地上位机之间用以太网的方式连接通讯，Lora网关不直接与云端服务器进行数据交互，仅作Lora节点与本地上位机的桥接作用。(否则本地上位机与对Lora节点等设备的控制权与云端有冲突。) Lora节点用电池供电，支持太阳能板充电带有过充过放保护，考虑低功耗，上报数据包括断开的输入输出状态、电池电量、信号强度等。系统框图如下： 方案二，组成部分包括云端服务器，PLC，本地上位机，阀门数据采集器；其中云端服务器与方案一功能一样本地上位机能直接控制与PLC连接的供水、供肥设备，但获取阀门数据采集器的数据或下发命令要经过云端服务器中转，阀门数据采集器带有4G模块，不与本地上位机直接通讯，经过云端服务器中转与上位机进行数据交互。阀门数据采集器用电池供电，支持太阳能板充电带有过充过放保护，考虑低功耗，上报数据包括断开的输入输出状态、电池电量、信号强度等。 方案特点比较：方案1，不完全依赖于4G网络，可独立运行，但是部署繁琐，单个网关的Lora节点容量有上限，且Lora传输数据不够实时性，Lora网络容易受干扰。 方案2，组网部署简单，数据上报、命令下发的实时性高，但阀门数据采集器完全依赖于4G网络组网，当没有4G网络时，本地上位机对阀门数据采集器是不可控的。 如果忽略4G网络可能出现的问题，方案2优于方案1。以上是将Lora组网和4G组网分列成两个方案，但在设计时，可将上位机程序的阀门数据采集器的组网方式设计成可选方式，即上位机支持阀门数据采集器的Lora节点方式，也支持4G组网方式。当设置为Lora节点方式时，上位机从Lora网关获取Lora节点的数据。当设置为4G组网方式时，上位机从云端服务器获取数据采集器的数据。