CN105183056B - 自动灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种自动灌溉系统，包括土壤墒情信息采集模块，用于采集土壤墒情信息；控制模块，用于接收土壤墒情信息采集模块采集的土壤墒情信息，对该土壤墒情信息进行处理，并将处理后的土壤墒情信息发送给对比模块；还用于接收对比模块生成的控制信号，并根据该控制信号控制灌溉阀门的开启或闭合；对比模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤墒情信息，将该处理后的土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号。本发明实施例可以自动根据土壤墒情以及植物需求自动判断是否灌溉，节约水资源和人力成本。

Description

自动灌溉系统

技术领域

本发明涉及农业灌溉领域，具体而言，涉及一种自动灌溉系统。

背景技术

传统农业生产活动中的浇水灌溉设施多为手动为主，需要人去现场观察土壤墒情以及农作物长势，凭借经验决定是否需要灌溉。而随着智能农业的发展，农业活动中的灌溉设备也改为了自动灌溉设备。

但现有技术中的自动灌溉设备，仍然需要人工去灌溉现场手动控制，非常麻烦，而且是根据人为对土壤墒情的判断决定是否需要灌溉，不仅浪费水，也不利于农作物的成长。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种自动灌溉系统，可以自动根据土壤墒情以及植物需求自动判断是否灌溉，节约水资源和人力成本。

第一方面，本发明实施例提供了一种自动灌溉系统，包括土壤墒情信息采集模块，控制模块和对比模块；

土壤墒情信息采集模块，用于采集土壤墒情信息；

控制模块，用于接收土壤墒情信息采集模块采集的土壤墒情信息，对该土壤墒情信息进行处理，并将处理后的土壤墒情信息发送给对比模块；还用于接收对比模块生成的控制信号，并根据该控制信号控制灌溉阀门的开启或闭合；

对比模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤墒情信息，将该处理后的土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述土壤墒情信息采集模块实时或定期采集土壤墒情信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述对比模块具体用于判断所述土壤墒情信息各项数值是否低于预设的土壤墒情信息各项阈值，如果是，则生成开启灌溉阀门的控制信号，并将所述开启灌溉阀门的控制信号发送给控制模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，还包括故障检测模块，用于检测灌溉阀门是否正常，当灌溉阀门异常时，通知控制模块关闭灌溉阀门。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，还包括压力检测模块，用于检测灌溉阀门受到的压力，当灌溉阀门受到的压力大于预设阈值时，通知控制模块关闭灌溉阀门。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，还包括监控终端，用于显示自动灌溉状态。

结合第一方面的第五种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，还包括数据服务器，用于将收到的对比模块发送的土壤墒情信息发送给监控终端，并根据监控终端发来的灌溉指令控制灌溉阀门的开启或闭合；

相应的，监控终端还用于监控土壤墒情，并根据土壤墒情信息向数据服务器发送灌溉指令。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，所述土壤墒情信息包括土壤中的水分、温度及水位信息。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述灌溉阀门是电磁阀。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述控制模块与所述对比模块通过无线通讯传输信息。

本发明实施例提供的自动灌溉系统，通过采集土壤墒情信息，将该土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号，以实现自动灌溉，达到节约水资源和节约人力成本的目的；进一步地，本发明实施例通过设置故障检测模块，在灌溉阀门异常时，通知控制模块，使控制模块关闭灌溉阀门，不会出现灌溉异常的现象；进一步地，本发明实施例通过设置压力检测模块检测灌溉阀门受到的压力，在保护自动灌溉系统的同时，也提高了对灌溉阀门的故障预测能力；进一步地，本发明实施例在自动灌溉系统故障时，还会通过数据服务器和监控终端实现手动控制的灌溉，保障农作物的正常生长。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1示出了本发明实施例所提供的一种自动灌溉系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑到相关技术需要人为对土壤墒情信息进行判断，以决定是否需要灌溉，不仅浪费水，也不利于农作物的生长，而且灌溉设备还需要人工去灌溉现场手动进行控制，较为麻烦，本发明实施例提供的自动灌溉系统可以根据土壤墒情信息自动进行灌溉，节约水资源和人力成本，而且也利于农作物生长。下面通过实施例进行描述。

参见图1所示的自动灌溉系统结构示意图，该自动灌溉系统包括土壤墒情信息采集模块1，控制模块2和对比模块3；

其中，土壤墒情信息采集模块1，用于采集土壤墒情信息；

具体地，土壤墒情信息采集模块1可以实时采集土壤墒情信息，也可以定期或不定期采集土壤墒情信息，本发明实施例对采集时间不作具体限定。其中，土壤墒情信息包括土壤中的水分、温度及水位信息等。

实际应用中，土壤墒情信息采集模块1采集到的土壤墒情信息为模拟信号，便于后续处理，土壤墒情信息采集模块1将采集到的土壤墒情信息经过模数转换，形成数字信号，然后将数字信号的土壤墒情信息发送给控制模块2。

控制模块2，用于接收土壤墒情信息采集模块采集的土壤墒情信息，对该土壤墒情信息进行处理，并将处理后的土壤墒情信息发送给对比模块3；还用于接收对比模块3生成的控制信号，并根据该控制信号控制灌溉阀门的开启或闭合。

本发明实施例中控制模块2对土壤墒情信息的处理包括去噪和/或转换等处理方法，去噪是指去除土壤墒情信息中混杂的噪声和干扰；转换是指将土壤墒情信息变换成容易传输、分析与识别的形式。本发明实施例中，采用限幅滤波进行去噪，但本发明不限于限幅滤波，还可以采用中位值滤波法、算术平均滤波法和递推平均滤波法等，本发明实施例可以采用上述滤波算法中的一种或多种对土壤墒情信息进行滤波去噪。进一步地，为了便于识别，还可以将土壤墒情信息转换为二-十进制(Binary-Coded Decimal，简称BCD)码。

本发明实施例中，灌溉阀门可以是电磁阀，或者是其它各种直接控制开关的电磁元件，电磁元件属于本技术领域人员的公知常识，本发明实施例对此不作具体描述。本发明实施例对灌溉阀门的具体形式不作限制，只要能达到开始灌溉或者停止灌溉的目的即可。

对比模块3，用于接收控制模块2发送的处理后的土壤墒情信息，将该处理后的土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号。

具体地，对比模块3收到处理后的土壤墒情信息后，判断该土壤墒情信息各项数值是否低于预设的土壤墒情信息各项阈值，如果是，则生成开启灌溉阀门的控制信号，并将该开启灌溉阀门的控制信号发送给控制模块2。

具体地，控制模块2与对比模块3通过无线通讯来传输信息。

进一步地，该自动灌溉系统还包括：故障检测模块4，用于检测灌溉阀门是否正常，当灌溉阀门异常时，通知控制模块2关闭灌溉阀门。

现有技术中对灌溉阀门没有感知能力，在灌溉阀门异常时，控制模块2依然会执行控制命令，进而导致出现灌溉正常的错觉。而本发明实施例中通过设置故障检测模块4，在灌溉阀门异常时，通知控制模块2，使控制模块2关闭灌溉阀门，从而不会出现上述问题。

进一步地，该自动灌溉系统还包括：压力检测模块5，用于检测灌溉阀门受到的压力，当灌溉阀门受到的压力大于预设阈值时，压力检测模块5通知控制模块2，使控制模块2关闭灌溉阀门。

本发明实施例中，通过设置压力检测模块5检测灌溉阀门受到的压力，在保护自动灌溉系统的同时，也提高了对灌溉阀门的故障预测能力。

进一步地，该自动灌溉系统还包括：监控终端，用于显示自动灌溉状态，供农作物种植人员查看。

本发明实施例提供的自动灌溉系统通过采集土壤墒情信息，将该土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号，以实现自动灌溉，达到节约水资源和节约人力成本的目的。

但是在实际应用中，自动灌溉系统有可能会出现故障，为了保障灌溉的顺利进行，本发明实施例在自动控制灌溉的基础上增加了手动控制的灌溉功能，因此本发明实施例还包括：数据服务器，用于将收到的对比模块3发送的土壤墒情信息发送给监控终端，并根据监控终端发来的灌溉指令控制灌溉阀门的开启或闭合。

相应的，监控终端还用于监控土壤墒情，并根据土壤墒情信息向数据服务器发送灌溉指令。

当自动灌溉系统出现故障时，农作物种植人员通过在监控终端上监控土壤墒情，当土壤墒情不适于农作物生长时，农作物种植人员通过监控终端向数据服务器发送灌溉指令，数据服务器收到灌溉指令后，开启灌溉阀门，实现灌溉。

具体地，数据服务器与对比模块和监控终端分别通过无线通讯传输信息。

本发明实施例提供的自动灌溉系统，通过采集土壤墒情信息，将该土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号，以实现自动灌溉，达到节约水资源和节约人力成本的目的；进一步地，本发明实施例通过设置故障检测模块，在灌溉阀门异常时，通知控制模块，使控制模块关闭灌溉阀门，不会出现灌溉异常的现象；进一步地，本发明实施例通过设置压力检测模块检测灌溉阀门受到的压力，在保护自动灌溉系统的同时，也提高了对灌溉阀门的故障预测能力；进一步地，本发明实施例在自动灌溉系统故障时，还会通过数据服务器和监控终端实现手动控制的灌溉，保障农作物的正常生长。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统可以通过其它的方式实现。以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个模块可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，系统的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种自动灌溉系统，其特征在于，包括土壤墒情信息采集模块，控制模块和对比模块；

土壤墒情信息采集模块，用于采集土壤墒情信息；

控制模块，用于接收土壤墒情信息采集模块采集的土壤墒情信息，对该土壤墒情信息进行处理，并将处理后的土壤墒情信息发送给对比模块；还用于接收对比模块生成的控制信号，并根据该控制信号控制灌溉阀门的开启或闭合；

对比模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤墒情信息，将该处理后的土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对，根据比对结果生成控制信号；

该自动灌溉系统还包括：压力检测模块，用于检测灌溉阀门受到的压力，当灌溉阀门受到的压力大于预设阈值时，通知控制模块关闭灌溉阀门；

所述自动灌溉系统还包括：数据服务器，用于将收到的对比模块发送的土壤墒情信息发送给监控终端，并根据监控终端发来的灌溉指令控制灌溉阀门的开启或闭合；

相应的，监控终端还用于监控土壤墒情，并根据土壤墒情信息向数据服务器发送灌溉指令。

2.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，所述土壤墒情信息采集模块实时或定期采集土壤墒情信息。

3.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，所述对比模块具体用于判断所述土壤墒情信息各项数值是否低于预设的土壤墒情信息各项阈值，如果是，则生成开启灌溉阀门的控制信号，并将所述开启灌溉阀门的控制信号发送给控制模块。

4.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，还包括故障检测模块，用于检测灌溉阀门是否正常，当灌溉阀门异常时，通知控制模块关闭灌溉阀门。

5.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，还包括监控终端，用于显示自动灌溉状态。

6.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，所述土壤墒情信息包括土壤中的水分、温度及水位信息。

7.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，所述灌溉阀门是电磁阀。

8.根据权利要求1所述的自动灌溉系统，其特征在于，所述控制模块与所述对比模块通过无线通讯传输信息。