CN109601347A - 一种农业自动化灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业自动化灌溉系统，包括云计算中心、PC软件客户端、服务器组、手机端、气象站、墒情站、智能灌溉信息化管理系统，能实时监测农业设施的环境信息，制定合理的灌溉方案，不仅有效节省了水资源，还能使农业设施中的作物得到长期健康生长的平衡环境。且具有低功耗、配置方便、成本低廉、应用范围广等优点。可应用在果园、植物园区、公共绿化区、观光农业、花卉和苗圃地等农产业环境。通过对土壤墒情和气候进行检测与分析，实施智能化喷灌，提升农作物品质与产量，节约劳动成本，提高生产率，保障农产品安全，促进农业生态效益；通过建立农业信息云平台，获取农作物生长信息，进行数据分析与挖掘，提供专家库，共享农业科技。

Description

一种农业自动化灌溉系统

技术领域

本发明涉及一种农业设备，尤其涉及一种农业自动化灌溉系统。

背景技术

近年来，智慧农业的发展如火如荼，物联网感知技术、数据传输技术、智能处理技术已经走进农业生产的各个领域。政府、企业和相关组织都希望通过农业生产领域的智能化、经营领域的差异性以及服务领域的全方位，推动农业产业链改造升级，实现农业精细化、高效化与绿色化，保障农产品安全，提升农业竞争力和可持续发展。现有的灌溉系统主要采用人工浇灌的方式。产品主要涉及到灌溉喷头、和管道系统。随着农村人力成本的提高，推动农业的现代化进程也迫在眉睫。现今已经研制出了半自动化的水肥一体，并将系统应用于资中的灌溉项目中。但是现有的系统不能实现精细化的水、肥优化组合，也不能根据农田、果园的实际灌溉需求自动调节并实施灌溉。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种农业自动化灌溉系统。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

本发明包括云计算中心、PC软件客户端、服务器组、手机端、气象站、墒情站、智能灌溉信息化管理系统，所述PC软件客户端、所述云计算中心和所述手机智能终端均与所述服务器组通信连接，所述PC软件客户端、所述云计算中心、所述手机智能终端和所述服务器组均设置于办公区，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均与所述服务器组通信连接，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均设置于村镇。

进一步，所述PC软件客户端设置有用户及地块信息和表格。

进一步，所述气象站设置风速传感器、风向传感器、空气湿度传感器和光照传感器。

进一步，所述墒情站设置土壤墒情传感器和雨量监测传感器。

进一步，所述智能灌溉信息化管理系统设置类机翼涡旋流量计、水位计和压力表，并连接智能灌溉设备。

进一步，所述智能灌溉信息化管理系统由电源模块、主控核心模块、数据采集模块、控制模块、驱动执行模块、数据显示模块、数据分析模块和通信模块组成。

本发明的有益效果在于：

本发明是一种农业自动化灌溉系统，与现有技术相比，本发明具有如下优点：

1)能够通过控制面板实现水、肥精细化控制，依据农作物的品种及季节进行合理施肥和灌溉；

2)能够精确化控制滴灌或喷灌的时间及水量；

3)能够检测灌溉环境的温度、湿度，并将该数据上传到管理系统，作为灌溉的依据及控制策略；

4)能够依据天气情况，实施优化灌溉策略；

5)具有远程控制功能，并能够通过手机APP或者网站管理系统进行自动灌溉。

附图说明

图1是本发明的整体结构原理框图；

图2是本发明的智能灌溉信息化管理系统硬件结构原理框图；

图3是本发明的智能灌溉信息化管理系统运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

如图1所示：本发明包括云计算中心、PC软件客户端、服务器组、手机端、气象站、墒情站、智能灌溉信息化管理系统，所述PC软件客户端、所述云计算中心和所述手机智能终端均与所述服务器组通信连接，所述PC软件客户端、所述云计算中心、所述手机智能终端和所述服务器组均设置于办公区，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均与所述服务器组通信连接，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均设置于村镇。

进一步，所述PC软件客户端设置有用户及地块信息和表格。

进一步，所述气象站设置风速传感器、风向传感器、空气湿度传感器和光照传感器。

进一步，所述墒情站设置土壤墒情传感器和雨量监测传感器。

进一步，所述智能灌溉信息化管理系统设置类机翼涡旋流量计、水位计和压力表，并连接智能灌溉设备。

主要通过多种观测传感器，监测土壤墒情和农田小气候的实时情况，系统根据大数据智能判断农作物的生长情况，例如：在什么时候为作物灌溉多少水量与施肥最为适宜等等。还可以通过物联网、传感等技术实时将作物生长过程中的参数反馈在云平台上，通过手机APP或PC端网站查询的方式获取作物的生长环境参数。这样的方式，既省时省力，节约水资源，提高产量，又能智能控制。

如图2和图3所示：所述智能灌溉信息化管理系统由电源模块、主控核心模块、数据采集模块、控制模块、驱动执行模块、数据显示模块、数据分析模块和通信模块组成。

在线服务系统设计，主要包括如下功能：

1)基于湿度分布特征的小尺度空间采样，系统中采用了一种基于温湿度空间特征分布的小区域土壤温湿度空间采样策略(SMTC)，首先，利用传感器监测区域的土壤温湿度进行初步测量，根据测量数据的空间分布特征进一步划分子区域；然后，计算子区域内土壤湿度的变异特征系数，并采用Hammond McCullagh方程分析计算各个子区域内的最优采样点数量，最终完成整个监测区域的空间采样点部署。

2)数据分析方法，数据分析主要通过对作物缺水状况分析、土壤温湿度测量控制、土壤温湿度的时域分段测量控制等算法，实现数据采集程序控制设计与开发。

3)建立云平台，收集汇总植物喷灌和生长特性数据，后期进行数据挖掘分析，实现农业科技信息共享，为进一步提高农业生产率打下基础；

4)系统硬件方案设计，整个系统的硬件主要包括八个部分：主控核心模块、继电器驱动、系统供电、环境数据检测、数据采集、机械控制、通信模块以及数据分析、数据显示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种农业自动化灌溉系统，其特征在于：包括云计算中心、PC软件客户端、服务器组、手机端、气象站、墒情站、智能灌溉信息化管理系统，所述PC软件客户端、所述云计算中心和所述手机智能终端均与所述服务器组通信连接，所述PC软件客户端、所述云计算中心、所述手机智能终端和所述服务器组均设置于办公区，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均与所述服务器组通信连接，所述墒情站、所述气象站和所述智能灌溉信息化管理系统均设置于村镇。

2.根据权利要求1所述的农业自动化灌溉系统，其特征在于：所述PC软件客户端设置有用户及地块信息和表格。

3.根据权利要求1所述的农业自动化灌溉系统，其特征在于：所述气象站设置风速传感器、风向传感器、空气湿度传感器和光照传感器。

4.根据权利要求1所述的农业自动化灌溉系统，其特征在于：所述墒情站设置土壤墒情传感器和雨量监测传感器。

5.根据权利要求1所述的农业自动化灌溉系统，其特征在于：所述智能灌溉信息化管理系统设置类机翼涡旋流量计、水位计和压力表，并连接智能灌溉设备。

6.根据权利要求1所述的农业自动化灌溉系统，其特征在于：所述智能灌溉信息化管理系统由电源模块、主控核心模块、数据采集模块、控制模块、驱动执行模块、数据显示模块、数据分析模块和通信模块组成。