CN108476946B - 智能灌溉控制系统及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能灌溉控制系统,包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块;信息采集模块,用于采集土壤相关信息,控制模块,用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息,对该土壤相关信息进行处理,判断模块,用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息,将该处理后的土壤相关信息与预设的阈值进行比对,根据比对结果生成控制信号;灌溉模块,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药;施肥模块,来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。本发明能更精确的进行施肥,并且可以对肥料进行充分的搅拌,不会出现烧苗的情况;可以将多余的水进行回收,不会使植物或者农作物涝死,有利于植物或者农作物的生长。

Description

智能灌溉控制系统及方法
技术领域
本发明涉及农业灌溉领域,尤其涉及了一种智能灌溉控制系统及方法。
背景技术
我国是一个干旱严重缺水的国家,淡水资源仅占全球的6%,日益减少的水资源更让人们认识到节水的重要性。其中,农业用水占我国总水量的80% 之多,因此如何节约农业用水成为我国节水工作的重点。
由于我国农业节水的最大潜力在田间,目前,通常采用地面灌溉如畦灌、沟灌、漫灌等灌水方法,虽然简单易行,但是这种灌溉方法灌水耗时长,容易造成水资源浪费,灌溉后地面容易形成板结,且表层土壤含水量过高,使的土壤通透性差,作物根系呼吸困难。并且还需要人去现场观察土壤相关情况以及农作物长势,凭借经验决定是否需要灌溉、施肥以及洒农药,而随着智能农业的发展,农业活动中的灌溉设备也改为灌溉施肥控制系统,但是,现有的灌溉施肥控制系统不够智能,绝大多数都是人工搅拌肥料和水,将两者混合充分混合,还存在的弊端就是农药或者肥料没有根据农作物的面积来排放,导致农作物不好吸收,不利于农作物的生长。
发明内容
本发明针对现有技术中的缺点,提供了一种智能灌溉控制系统及方法。
为了解决上述技术问题,本发明通过下述技术方案得以解决:
一种智能灌溉控制系统,包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块;
信息采集模块,用于采集土壤相关信息,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度;
控制模块,用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息,对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息发送给对比模块,还用于接收判断模块生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合;
判断模块,用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息,将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号;
灌溉模块,用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药;
施肥模块,用于接收控制模块控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。
在本发明中,信息采集模块包括盐度传感器、酸碱度传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、植物叶面蒸腾传感器和植物叶面完整度传感器,通过这些传感器获取到土壤相关信息,这些土壤相关信息进一步传输给控制模块中,当然,传输可以采用有线网络传输和无线网络传输,再通过判断模块对处理后的土壤相关信息进行比对,得到比对结果,将比对结果归纳为六种结果:缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌,进而得到灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,通过控制模块的控制指令对灌溉模块和施肥模块进行控制,进而实现灌溉的智能化管理。
作为一种可实施方式,所述灌溉模块包括输水管和灌溉单元,所述输水管和灌溉单元连通,所述灌溉单元包括渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元,所述输水管分别连接渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元的进水端,所述渗灌单元的进水端、所述滴灌单元的进水端和喷灌单元的进水端分别设有灌溉阀门,每个灌溉阀门分别连接控制模块;
所述控制模块根据所述判断模块生成的灌溉控制信号并结合植物的类型来选择所述渗灌单元、所述滴灌单元和所述喷灌单元来执行灌溉。
由于农作物或者植物种类的不同,所需灌溉的方式也不同,因此,将灌溉模块设计成渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元,根据判断模块得到的比对结果种类来选择渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元中相应的单元来执行灌溉。
作为一种可实施方式,所述输水管和灌溉单元之间设有施肥模块,所述施肥模块包括储料箱、搅拌单元、驱动单元、进水管、出水管、若干电磁阀,所述进水管连接所述输水管,所述出水管连接所述输水管,所述进水管延伸至储料箱的底端,所述驱动单元连接所述搅拌单元,所述驱动单元设置在所述储料箱的上端,所述搅拌单元设置在储料箱的内部并延伸至储料箱的底端,所述出水管设置在储料箱的上部,所述进水管上设有电磁阀,所述出水管上设有电磁阀,所述驱动单元连接所述控制模块,每个所述电磁阀连接所述控制模块;
所述控制模块根据所述判断模块生成的施肥控制信号来控制所述进水管上的电磁阀打开,所述出水管上的电磁阀关闭,所述控制模块控制所述驱动单元带动所述搅拌单元工作。
由于农作物或者植物种类的不同,因此必须在输水管和灌溉单元之间加入了施肥模块,这样,在灌溉之前就会使肥料和水充分混合,再随着灌溉方式的不同来给不同植物或农作物来施肥,使得植物或者农作物能根据自己的需求来充分吸收肥料,不产生浪费,进而能实现更智能化的管理模式。
作为一种可实施方式,所述驱动单元为伺服电机,所述搅拌单元为设有叶轮的搅拌棒。伺服电机接收控制模块的控制信号,带动搅拌单元工作,为了能更充分的将肥料和水进行搅拌,在此选用了带有叶轮的搅拌棒,甚至,通过叶轮可以将颗粒状的肥料打碎,进而能更充分的搅拌。
作为一种可实施方式,还包括回收模块,所述灌溉模块中还包括储水池,所述储水池连通所述输水管,所述回收模块用于将土壤上多余的水回收至灌溉模块中的储水池中进行储存。如果一直处于雨季或者其他特殊情况下土壤上会存储太多水,导致植物或者农作物或涝死,因此需要及时的将多余的水进行回收,因此在整个系统中加入了回收模块,回收模块通过控制模块的控制,将多余的水进行回收并且存储。
作为一种可实施方式,所述回收模块包括排水管道、若干第一电磁阀、若干渗水管以及与渗水管配合使用的滤网,所述排水管道设置在土壤区域边界,所述渗水管的出口端连通所述排水管道,每个所述渗水管上设有第一电磁阀,所述渗水管的进口端设有所述滤网,所述排水管道的两个端口连接所述储水池;
所述控制模块根据所述判断模块生成的回收控制信号来控制渗水管上的第一电磁阀打开。土壤中的水进入到回收模块中,需要先经过滤网,滤网会将泥土过滤掉,以免堵塞渗水管。
作为一种可实施方式,所述渗水管的进口端的内径大于出口端的内径,从进口端至出口端的内径尺寸逐渐减小,所述渗水管的内壁设有若干流水道。由于过滤后的水的量不是很大,如果直接从圆滑的渗水管内壁流入到排水管道中,滤网中部的水的速度进入的比较快,而会导致滤网周边的速度比较慢,所以,在内壁设有若干流水道,经过滤网周边过滤的水通过渗水管内部的流水道进入排水管道中,速度比较快。
作为一种可实施方式,所述滤网和所述渗水管相互卡接,所述滤网的上方设置有缓冲件。
作为一种可实施方式,所述排水管道上方设有工作区,所述缓冲件设置在所述工作区的最底部及最底部以下的土壤中。
一种智能灌溉控制方法,包括以下步骤:
信息采集模块对土壤相关信息进行采集,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度;
控制模块接收采集到的土壤相关信息并对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息进行发送给判断模块,接收灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合;
判断模块接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息,并对土壤相关信息进行处理,处理包括:按照植物的种类对植物进行分类;对土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度进行统计,并将统计结果进行再处理,将处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,得到比对结果,将比对结果归纳为六种结果:缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌,根据六种结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号;
灌溉模块通过灌溉控制信号并结合植物的类型来选择渗灌模式、滴灌模式或喷灌模式,渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元接收控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药;
施肥模块接收到控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行添加肥料或者农药;
回收模块接收到控制回收阀门的开启或关闭信号,来执行回收多余的水,控制模块根据所述判断模块生成的回收控制信号来控制渗水管上的第一电磁阀打开,土壤中的水进入到回收模块中,滤网会将水中的泥土过滤掉,进而通过排水管道进入储水池中。
本发明由于采用了以上技术方案,具有显著的技术效果:
本发明在现有的灌溉控制系统中加入了施肥模块,并且给出了施肥模块的具体结构,能更精确的进行施肥,并且可以对肥料进行充分的搅拌,不会出现烧苗的情况;
另外,还加入了回收模块,可以将多余的水进行回收,不会使植物或者农作物涝死,不利于植物或者农作物的生长。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的整体结构示意图;
图2是图1中的灌溉模块的结构示意图;
图3是灌溉模块的具体结构示意图;
图4是图1中的施肥模块的结构示意图;
图5是施肥模块和其他相互组合的结构示意图;
图6是图1中的回收模块的结构示意图;
图7是回收模块的部分结构示意图;
图8是含有工作区的回收模块的部分结构示意图。
标号说明:100、信息采集模块;200、控制模块;300、判断模块;400、灌溉模块;500、施肥模块;600、回收模块;410、输水管;421、渗灌单元;422、滴灌单元;423、喷灌单元;424、灌溉阀门;430、储水池;501、密封件;510、储料箱;520、搅拌单元;530、驱动单元;540、进水管;550、出水管;560、电磁阀;521、叶轮;522、搅拌棒;610、排水管道;620、第一电磁阀;640、渗水管;650、滤网;611、工作区;660、缓冲件。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例1:
一种智能灌溉控制系统,如图1所示,包括信息采集模块100、控制模块200、判断模块300、灌溉模块400和施肥模块500。
信息采集模块100,用于采集土壤相关信息,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度。
控制模块200,用于接收信息采集模块100采集的土壤相关信息,对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息发送给对比模块,还用于接收判断模块300生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合。
判断模块300,用于接收控制模块200发送的处理后的土壤相关信息,将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号。
灌溉模块400,用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药。
施肥模块500,用于接收控制模块200控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行给灌溉模块400中添加肥料或者农药。
在本发明中,信息采集模块100包括盐度传感器、酸碱度传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、植物叶面蒸腾传感器和植物叶面完整度传感器,通过这些传感器获取到土壤相关信息,这些土壤相关信息进一步传输给控制模块200中,当然,传输可以采用有线网络传输和无线网络传输,再通过判断模块300对处理后的土壤相关信息进行比对,得到比对结果,将比对结果归纳为六种结果:缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌,进而得到灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,通过控制模块200的控制指令对灌溉模块400和施肥模块500进行控制,进而实现灌溉的智能化管理。
另外,其实,在现有的智能灌溉控制系统中肯定是包含了抽水泵的,在此,本申请中在抽水泵上以及抽水泵和其他结构的连接关系上没有做任何改进,所以在此没有赘述。
更具体地,所述灌溉模块400包括抽水泵、输水管410和灌溉单元,所述输水管410和灌溉单元连通,所述灌溉单元包括渗灌单元421、滴灌单元422和喷灌单元423,所述输水管410分别连接渗灌单元421、滴灌单元422和喷灌单元423的进水端,所述渗灌单元421的进水端、所述滴灌单元422的进水端和喷灌单元423的进水端分别设有灌溉阀门424,每个灌溉阀门424分别连接控制模块200;所述控制模块200根据所述判断模块300生成的灌溉控制信号并结合植物的类型来选择所述渗灌单元421、所述滴灌单元422和所述喷灌单元423来执行灌溉。由于农作物或者植物种类的不同,所需灌溉的方式也不同,因此,将灌溉模块设计成渗灌单元421、滴灌单元422和喷灌单元423,根据判断模块300得到的比对结果种类来选择渗灌单元421、滴灌单元422和喷灌单元423中相应的单元来执行灌溉。
另外,所述输水管410和灌溉单元之间设有施肥模块500,所述施肥模块500包括储料箱510、搅拌单元520、驱动单元530、进水管540、出水管550、若干电磁阀560,所述进水管540连接所述输水管410,所述出水管550连接所述输水管410,所述进水管540延伸至储料箱510的底端,所述驱动单元530连接所述搅拌单元520,并且,还在搅拌单元520和储料箱510连接处设有密封件501,所述驱动单元530设置在所述储料箱510的上端,所述搅拌单元520设置在储料箱510的内部并延伸至储料箱510的底端,所述出水管550设置在储料箱510的上部,所述进水管540上设有电磁阀560a,所述出水管550上设有电磁阀560b,所述驱动单元530连接所述控制模块200,每个所述电磁阀560连接所述控制模块200;所述控制模块200根据所述判断模块300生成的施肥控制信号来控制所述进水管540上的电磁阀560a打开,所述出水管550上的电磁阀560b关闭,所述控制模块200控制所述驱动单元530带动所述搅拌单元520工作。由于农作物或者植物种类的不同,因此必须在输水管410和灌溉单元之间加入了施肥模块500,这样,在灌溉之前就会使肥料和水充分混合,再随着灌溉方式的不同来给不同植物或农作物来施肥,使得植物或者农作物能根据自己的需求来充分吸收肥料,不产生浪费,进而能实现更智能化的管理模式。
所述驱动单元530为伺服电机,所述搅拌单元520为设有叶轮521的搅拌棒522。伺服电机接收控制模块200的控制信号,带动搅拌单元520工作,为了能更充分的将肥料和水进行搅拌,在此选用了带有叶轮521的搅拌棒522,甚至,通过叶轮521可以将颗粒状的肥料打碎,进而能更充分的搅拌。
当一直处于雨季或者灌溉出现问题时,可能会导致土壤积水严重,于是,本系统还包括回收模块600,所述灌溉模块400中还包括储水池430,所述储水池430连接所述输水管410,所述回收模块600用于将土壤上多余的水回收至灌溉模块400中的储水池中进行储存。如果一直处于雨季或者其他特殊情况下土壤上会存储太多水,导致植物或者农作物或涝死,因此需要及时的将多余的水进行回收,因此在整个系统中加入了回收模块600,回收模块600通过控制模块200的控制,将多余的水进行回收并且存储。在此,没有限定储水池430中的水用来做什么,也就是说,只要将水回收了,就可以了。另外,在储水池430中还可以设置抽水泵,抽水泵连接控制模块200,假如土壤或者农作物缺水,还可以将储水池430中的水用抽水泵抽出然后通过输水管410进入灌溉单元,并进行灌溉。
所述回收模块600包括排水管道610、若干第一电磁阀620、若干渗水管以及与渗水管640配合使用的滤网650,所述排水管道610设置在土壤区域边界,这里说的土壤区域边界是对一块土壤的划分,不一定是大面积的土壤,还可以是小面积的土壤。所述渗水管640的出口端连通所述排水管道610,每个所述渗水管640上设有第一电磁阀620,所述渗水管640的进口端设有所述滤网650,所述排水管道610的两个端口连接所述储水池430;所述控制模块200根据所述判断模块300生成的回收控制信号来控制所述渗水管640上的第一电磁阀620打开,土壤中的水进入到回收模块600中,需要先经过滤网650,滤网650会将泥土过滤掉,以免堵塞渗水管640。
所述渗水管640的进口端的内径大于出口端的内径,从进口端至出口端的内径尺寸逐渐减小,所述渗水管640的内壁设有若干流水道。由于过滤后的水的量不是很大,如果直接从圆滑的渗水管640内壁流入到排水管道610中,滤网中部的水的速度进入的比较快,而会导致滤网650周边的速度比较慢,所以,在内壁设有若干流水道,经过滤网650周边过滤的水通过渗水管640内部的流水道进入排水管道610中,速度比较快。
所述滤网650和所述渗水管640相互卡接,所述滤网650的上方设置有缓冲件660。缓冲件660的材料是吸水性比较好的材料,其目的就是将多余的水吸过来,再进行过滤,最后回收至储水池430中。
所述排水管道610上方设有工作区611,所述缓冲件660设置在所述工作区611的最底部及最底部以下的土壤中。工作区611是为了能更好的更换滤网650而设计的,另外,工作区611设置成上大下小的区域,一方面可以快速的储水,另一方面便于土壤上多余的水留下来,便于回收。
实施例2:
一种智能灌溉控制方法,包括以下步骤:
信息采集模块100对土壤相关信息进行采集,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度。
控制模块200接收采集到的土壤相关信息并对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息进行发送给判断模块300,接收灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合。
判断模块300接收控制模块200发送的处理后的土壤相关信息,并对土壤相关信息进行处理,处理包括:按照植物的种类对植物进行分类;对土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度进行统计,并将统计结果进行再处理,将处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,得到比对结果,将比对结果归纳为六种结果:缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌,根据六种结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号。
假如,监测出农作物缺化肥,但是,根据植物的特性,是需要将化肥喷洒在农作物的叶面上,因此,判断模块300给出缺肥料和喷灌的结果,此时,控制模块200发出控制喷灌单元423上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和化肥混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,肥水混合物随输水管410中的水进入喷灌单元423中进行喷灌。
假如,监测出农作物缺化肥,但是,根据植物的特性,是需要将化肥渗灌在农作物的根上,因此,判断模块300给出缺肥料和渗灌的结果,此时,控制模块200发出控制渗灌单元421上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和化肥混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,肥水混合物随输水管410中的水进入渗灌单元421中进行渗灌。
假如,监测出农作物缺化肥,但是,根据植物的特性,是需要将化肥滴灌在农作物的根上,因此,判断模块300给出缺肥料和滴灌的结果,此时,控制模块200发出控制滴灌单元422上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和化肥混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,肥水混合物随输水管410中的水进入滴灌单元422中进行滴灌。
假如,监测出农作物缺农药,但是,根据植物的特性,是需要将化农药洒在农作物的叶面上,因此,判断模块300给出缺农药和喷灌的结果,此时,控制模块200发出控制喷灌单元423上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和农药混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,药水混合物随输水管410中的水进入喷灌单元423中进行喷灌。
假如,监测出农作物缺农药,但是,根据植物的特性,是需要将化肥渗灌在农作物的根上,因此,判断模块300给出缺农药和渗灌的结果,此时,控制模块200发出控制渗灌单元421上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和农药混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,药水混合物随输水管410中的水进入渗灌单元421中进行渗灌。
假如,监测出农作物缺农药,但是,根据植物的特性,是需要将化肥滴灌在农作物的根上,因此,判断模块300给出缺农药和滴灌的结果,此时,控制模块200发出控制滴灌单元422上灌溉阀门开启的命令,同时,还发出施肥模块500上施肥阀门打开的命令,水进入储料箱510,同时,给出开启驱动单元的指令,驱动单元530带动搅拌单元520进行搅拌,将水和农药混合均匀,等储料箱510充满后,控制模块200发出出水管550上电磁阀560b打开的命令,此时,药水混合物随输水管410中的水进入滴灌单元422中进行滴灌。
灌溉模块400通过灌溉控制信号并结合植物的类型来选择渗灌模式、滴灌模式或喷灌模式,渗灌单元421、滴灌单元422和喷灌单元423接收控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药。
施肥模块500接收到控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行添加肥料或者农药。
另外,还包括回收程序,此回收程序是当检测到积水过多才启动的,回收模块600包括排水管道610、若干第一电磁阀620、若干渗水管以及与渗水管640配合使用的滤网650,所述排水管道610设置在土壤区域边界,所述渗水管640的出口端连通所述排水管道610,每个所述渗水管640上设有第一电磁阀620,所述渗水管640的进口端设有所述滤网650,所述排水管道610的两个端口连接所述储水池430;当土壤上积水过多时,所述控制模块200根据所述判断模块300生成的回收控制信号来控制所述渗水管640上的第一电磁阀620打开,土壤中的水进入到回收模块600中,需要先经过滤网650,滤网650会将泥土过滤掉,以免堵塞渗水管640,最终通过排水管道610进入储水池430中。
此外,需要说明的是,本说明书中所描述的具体实施例,其零、部件的形状、所取名称等可以不同。凡依本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效或简单变化,均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能灌溉控制系统,其特征在于,包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块;
信息采集模块,用于采集土壤相关信息,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度;
控制模块,用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息,对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息发送给判断模块,还用于接收判断模块生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合;
判断模块,用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息,将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号;
灌溉模块,用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药;
施肥模块,用于接收控制模块控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药;
灌溉模块包括输水管和灌溉单元,输水管和灌溉单元之间设有施肥模块,所述施肥模块包括储料箱、搅拌单元、驱动单元、进水管、出水管、若干电磁阀,进水管连接所述输水管,出水管连接所述输水管,进水管延伸至储料箱的底端,驱动单元连接搅拌单元,驱动单元设置在所述储料箱的上端,搅拌单元设置在储料箱的内部并延伸至储料箱的底端,出水管设置在储料箱的上部,进水管上设有电磁阀,出水管上设有电磁阀,驱动单元连接所述控制模块,每个所述电磁阀连接所述控制模块;
控制模块根据判断模块生成的施肥控制信号来控制进水管上的电磁阀打开,出水管上的电磁阀关闭,控制模块控制所述驱动单元带动所述搅拌单元工作。
2.根据权利要求1所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,所述灌溉模块包括输水管和灌溉单元,所述输水管和灌溉单元连通,所述灌溉单元包括渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元,所述输水管分别连接渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元的进水端,所述渗灌单元的进水端、所述滴灌单元的进水端和喷灌单元的进水端分别设有灌溉阀门,每个灌溉阀门分别连接控制模块;
所述控制模块根据所述判断模块生成的灌溉控制信号并结合植物的类型来选择所述渗灌单元、所述滴灌单元和所述喷灌单元来执行灌溉。
3.根据权利要求1所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,所述驱动单元为伺服电机,所述搅拌单元为设有叶轮的搅拌棒。
4.根据权利要求1-2任意一项所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,还包括回收模块,所述灌溉模块中还包括储水池,所述储水池连通输水管,所述回收模块用于将土壤上多余的水回收至灌溉模块中的储水池中进行储存。
5.根据权利要求4所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,所述回收模块包括排水管道、若干第一电磁阀、若干渗水管以及与渗水管配合使用的滤网,所述排水管道设置在土壤区域边界,所述渗水管的出口端连通所述排水管道,每个所述渗水管上设有第一电磁阀,所述渗水管的进口端设有所述滤网,所述排水管道的两个端口连接所述储水池;
所述控制模块根据所述判断模块生成的回收控制信号来控制渗水管上的第一电磁阀打开。
6.根据权利要求5所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,所述渗水管的进口端的内径大于出口端的内径,从进口端至出口端的内径尺寸逐渐减小,所述渗水管的内壁设有若干流水道。
7.根据权利要求5所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,所述滤网和所述渗水管相互卡接,所述滤网的上方设置有缓冲件。
8.根据权利要求7所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,排水管道上方设有工作区,所述缓冲件设置在所述工作区的最底部及最底部以下的土壤中。
9.一种智能灌溉控制方法,包括如权利要求5所述的智能灌溉控制系统,其特征在于,包括以下步骤:
信息采集模块对土壤相关信息进行采集,土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度;
控制模块接收采集到的土壤相关信息并对该土壤相关信息进行处理,并将处理后的土壤相关信息进行发送给判断模块,接收灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号,并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合;
判断模块接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息,并对土壤相关信息进行处理,处理包括:按照植物的种类对植物进行分类;对土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度进行统计,并将统计结果进行再处理,将处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对,得到比对结果,将比对结果归纳为六种结果:缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌,根据六种结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号;
灌溉模块通过灌溉控制信号并结合植物的类型来选择渗灌模式、滴灌模式或喷灌模式,渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元接收控制灌溉阀门的开启或关闭信号,来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药;
施肥模块接收到控制施肥阀门的开启或关闭信号,来执行添加肥料或者农药;
回收模块接收到控制回收阀门的开启或关闭信号,来执行回收多余的水,控制模块根据所述判断模块生成的回收控制信号来控制渗水管上的第一电磁阀打开,土壤中的水进入到回收模块中,滤网会将水中的泥土过滤掉,进而通过排水管道进入储水池中。
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