CN107896951A - 基于云计算的故障浇灌补偿系统 - Google Patents
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- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/16—Control of watering
- A01G25/167—Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors
Abstract
本发明公开了基于云计算的故障浇灌补偿系统，包括：云服务器、移动终端、本地端主机、监测模块及管网系统，监测模块还包括湿度传感器、第一流量传感器、第一通信模块及第一MCU，本地端主机包括第二通信模块，湿度传感器、第一流量传感器及通信模块分别与第一MCU连接，第一通信模块与本第二通信模块通信连接，本地端主机、移动终端分别与云服务器无线通信连接；管网系统包括主管道、支管道、灌溉管道及喷头，主管道与蓄水池连接，支管道设置在主管道上，灌溉管道设置在所述支管道上，喷头设置在所述灌溉管道末端，监测模块数量与喷头数量一一对应。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉领域，特别是基于云计算的故障浇灌补偿系统。
背景技术
云计算作为近年来新兴的技术，以其灵活、便利、成本低的优势迅速赢得使用者的青睐，在生产生活中各个领域得到广泛应用，鉴于云计算技术的应用发展现状，能够为云计算在农业灌溉技术中的应用提供坚实的技术支持。
在农业发展中，灌溉一直对农业农作物生长起到决定性作用，现有农业灌溉系统是孤立存在的，农业耕作者完全依据天气预报信息，依靠观察实地土壤墒情（土壤湿度）进行灌溉，非常耗费精力，并且不能完全保证灌溉时间合适，没有形成适宜的精准的农作物灌溉控制系统，不利于农作物的良好成长，现有的灌溉系统在喷头损坏时往往没有补偿功能，造成灌溉不全面，同时需人工补偿，浪费人力。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出基于云计算的故障浇灌补偿系统。
具体的，基于云计算的故障浇灌补偿系统，包括：云服务器、移动终端、本地端主机、监测模块及管网系统，所述监测模块还包括湿度传感器、流量传感器、第一通信模块及MCU，所述本地端主机包括第二通信模块，所述湿度传感器、第一流量传感器及通信模块分别与所述MCU连接，所述第一通信模块与所述本第二通信模块通信连接，所述本地端主机、所述移动终端分别与所述云服务器无线通信连接；
所述管网系统包括主管道、支管道、灌溉管道及喷头，所述支管道设置在所述主管道上，所述灌溉管道设置在所述支管道上，所述喷头设置在所述灌溉管道末端，所述监测模块数量与所述喷头数量一一对应，所述喷头为多个。
进一步的，所述湿度传感器设置于被监测土壤中，所述流量传感器设置于所述灌溉管道内。
进一步的，所述云服务器用于接收、存储所述本地端主机发送的监测数据、向所述本地端主机发送控制信息，所述云服务器还用于接收所述移动终端及所述本地端主机发送的查询、修改指令；
所述移动终端用于通过无线网络访问所述云服务器，向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述本地端主机用于接收所述监测模块发送的监测数据并发送至所述云服务器，接收所述云服务器发送的控制信息并根据其向所述MCU发送对应控制指令及向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述湿度传感器及流量传感器分别用于采集土壤湿度及水流量监测数据，并将监测数据发送至所述MCU，所述MCU通过所述第一通信模块将监测数据发送至所述本地端主机。
进一步的，所述灌溉管道及主管道上还设置有电磁阀。
进一步的，所述第一MCU还连接有PWM控制电路，所述PWM控制电路与所述第一电磁阀连接，所述第一MCU通过控制输出的PWM波占空比控制所述第一电磁阀的阀门开合大小。
进一步的，所述云服务器还用于根据接收到的土壤湿度、水流量监测信息计算所述电磁阀的开合时间间隔并通过所述本地端主机向所述MCU发送对应指令，所述云服务器还用于根据水流量监测信息和所述电磁阀上次接收到的开合指令判断所述电磁阀是否异常，若异常，则发送告警信息至所述云服务器。
进一步的，所述云服务器还连接有气象系统，所述云服务器通过所述气象系统获取当日气象数据并通过预设算法生成调整所述第一电磁阀开合大小的指令并通过所述本地端主机将该指令发送至所述第一MCU，通过所述第一MCU调整所述第一电磁阀的开合大小调整灌溉量。
进一步的，所述云服务器还用于根据接收到的水流量监测信息计算并存储每次灌溉的时间段及灌溉量，通过历史数据分析、预测不同阶段的灌溉需求量并生成灌溉管理表。
进一步的，所述MCU上还连接有GPS，所述云服务器基于所述GPS发送的位置信息建立所述喷头的坐标库，当所述云服务器接收到报警信息时，判断其是否不出水，若不出水，则调用坐标库，通过所述本地终端向相邻的所述MCU发送增大所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU增大发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路进一步打开所述电磁阀，同时，所述云服务器向进一步打开所述电磁阀的所述喷头相邻的所有所述MCU发送减小所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU减小发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路减小打开所述电磁阀的程度。
本发明的有益效果在于：通过云服务器结合天气环境、土壤湿度智能调整灌溉量，有效的节约了水资源；当喷头出现故障时可通过调节相邻电磁阀的开闭程度增加/减小喷水范围，既能保证故障浇灌区域得到浇灌又能避免周围其他浇灌区过浇。
附图说明
图1是本发明的基于云计算的故障浇灌补偿系统示意图。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，基于云计算的故障浇灌补偿系统，包括：云服务器、移动终端、本地端主机、监测模块及管网系统，所述监测模块还包括湿度传感器、流量传感器、第一通信模块及MCU，所述本地端主机包括第二通信模块，所述湿度传感器、第一流量传感器及通信模块分别与所述MCU连接，所述第一通信模块与所述本第二通信模块通信连接，所述本地端主机、所述移动终端分别与所述云服务器无线通信连接；
所述管网系统包括主管道、支管道、灌溉管道及喷头，所述支管道设置在所述主管道上，所述灌溉管道设置在所述支管道上，所述喷头设置在所述灌溉管道末端，所述监测模块数量与所述喷头数量一一对应，所述喷头为多个。
进一步的，所述湿度传感器设置于被监测土壤中，所述流量传感器设置于所述灌溉管道内。
进一步的，所述云服务器用于接收、存储所述本地端主机发送的监测数据、向所述本地端主机发送控制信息，所述云服务器还用于接收所述移动终端及所述本地端主机发送的查询、修改指令；
所述移动终端用于通过无线网络访问所述云服务器，向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述本地端主机用于接收所述监测模块发送的监测数据并发送至所述云服务器，接收所述云服务器发送的控制信息并根据其向所述MCU发送对应控制指令及向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述湿度传感器及流量传感器分别用于采集土壤湿度及水流量监测数据，并将监测数据发送至所述MCU，所述MCU通过所述第一通信模块将监测数据发送至所述本地端主机。
进一步的，所述灌溉管道及主管道上还设置有电磁阀。
进一步的，所述第一MCU还连接有PWM控制电路，所述PWM控制电路与所述第一电磁阀连接，所述第一MCU通过控制输出的PWM波占空比控制所述第一电磁阀的阀门开合大小。
进一步的，所述云服务器还用于根据接收到的土壤湿度、水流量监测信息计算所述电磁阀的开合时间间隔并通过所述本地端主机向所述MCU发送对应指令，所述云服务器还用于根据水流量监测信息和所述电磁阀上次接收到的开合指令判断所述电磁阀是否异常，若异常，则发送告警信息至所述云服务器。
进一步的，所述云服务器还连接有气象系统，所述云服务器通过所述气象系统获取当日气象数据并通过预设算法生成调整所述第一电磁阀开合大小的指令并通过所述本地端主机将该指令发送至所述第一MCU，通过所述第一MCU调整所述第一电磁阀的开合大小调整灌溉量。
进一步的，所述云服务器还用于根据接收到的水流量监测信息计算并存储每次灌溉的时间段及灌溉量，通过历史数据分析、预测不同阶段的灌溉需求量并生成灌溉管理表。
进一步的，所述MCU上还连接有GPS，所述云服务器基于所述GPS发送的位置信息建立所述喷头的坐标库，当所述云服务器接收到报警信息时，判断其是否不出水，若不出水，则调用坐标库，通过所述本地终端向相邻的所述MCU发送增大所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU增大发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路进一步打开所述电磁阀，同时，所述云服务器向进一步打开所述电磁阀的所述喷头相邻的所有所述MCU发送减小所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU减小发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路减小打开所述电磁阀的程度。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、ROM、RAM等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于，包括：云服务器、移动终端、本地端主机、监测模块及管网系统，所述监测模块还包括湿度传感器、流量传感器、第一通信模块及MCU，所述本地端主机包括第二通信模块，所述湿度传感器、第一流量传感器及通信模块分别与所述MCU连接，所述第一通信模块与所述本第二通信模块通信连接，所述本地端主机、所述移动终端分别与所述云服务器无线通信连接；
所述管网系统包括主管道、支管道、灌溉管道及喷头，所述支管道设置在所述主管道上，所述灌溉管道设置在所述支管道上，所述喷头设置在所述灌溉管道末端，所述监测模块数量与所述喷头数量一一对应，所述喷头为多个。
2.根据权利要求1所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述湿度传感器设置于被监测土壤中，所述流量传感器设置于所述灌溉管道内。
3.根据权利要求2所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述云服务器用于接收、存储所述本地端主机发送的监测数据、向所述本地端主机发送控制信息，所述云服务器还用于接收所述移动终端及所述本地端主机发送的查询、修改指令；
所述移动终端用于通过无线网络访问所述云服务器，向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述本地端主机用于接收所述监测模块发送的监测数据并发送至所述云服务器，接收所述云服务器发送的控制信息并根据其向所述MCU发送对应控制指令及向所述云服务器发送查询、修改指令；
所述湿度传感器及流量传感器分别用于采集土壤湿度及水流量监测数据，并将监测数据发送至所述MCU，所述MCU通过所述第一通信模块将监测数据发送至所述本地端主机。
4.根据权利要求3所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述灌溉管道及主管道上还设置有电磁阀。
5.根据权利要求4所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述第一MCU还连接有PWM控制电路，所述PWM控制电路与所述第一电磁阀连接，所述第一MCU通过控制输出的PWM波占空比控制所述第一电磁阀的阀门开合大小。
6.根据权利要求5所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述云服务器还用于根据接收到的土壤湿度、水流量监测信息计算所述电磁阀的开合时间间隔并通过所述本地端主机向所述MCU发送对应指令，所述云服务器还用于根据水流量监测信息和所述电磁阀上次接收到的开合指令判断所述电磁阀是否异常，若异常，则发送告警信息至所述云服务器。
7.根据权利要求6所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述云服务器还连接有气象系统，所述云服务器通过所述气象系统获取当日气象数据并通过预设算法生成调整所述第一电磁阀开合大小的指令并通过所述本地端主机将该指令发送至所述第一MCU，通过所述第一MCU调整所述第一电磁阀的开合大小调整灌溉量。
8.根据权利要求7所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述云服务器还用于根据接收到的水流量监测信息计算并存储每次灌溉的时间段及灌溉量，通过历史数据分析、预测不同阶段的灌溉需求量并生成灌溉管理表。
9.根据权利要求8所述的基于云计算的故障浇灌补偿系统，其特征在于：所述MCU上还连接有GPS，所述云服务器基于所述GPS发送的位置信息建立所述喷头的坐标库，当所述云服务器接收到报警信息时，判断其是否不出水，若不出水，则调用坐标库，通过所述本地终端向相邻的所述MCU发送增大所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU增大发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路进一步打开所述电磁阀，同时，所述云服务器向进一步打开所述电磁阀的所述喷头相邻的所有所述MCU发送减小所述电磁阀打开程度的指令，所述MCU减小发送的PWM波占空比，通过所述PWM控制电路减小打开所述电磁阀的程度。
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