CN110786224B - 一种同步抽水灌溉变频系统以及控制方法 - Google Patents

一种同步抽水灌溉变频系统以及控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种同步抽水灌溉变频系统以及控制方法，该变频系统包括用于对灌溉水进行输送的供水模块、用于对种植区域的湿度进行检测的湿度检测模块以及用于控制供水模块的工作状态的变频控制模块，所述供水模块包括输送水管和供水泵，所述输送水管的两端分别延伸至供水源和种植区域中；所述湿度检测模块设置在种植区域的土壤中；所述变频控制模块包括变频器和控制器，所述控制器中记载有种植物生长所需的正常水分范围；所述湿度检测模块、变频器、控制器和供水泵之间形成电信号连接。本发明能够自动地根据种植物的实际情况进行灌溉，最大程度地满足种植物的需求，而且还能够实时控制灌溉水量的大小，适用于不同的灌溉场合。

Description

一种同步抽水灌溉变频系统以及控制方法
技术领域
本发明涉及农用灌溉技术，具体涉及一种同步抽水灌溉变频系统以及控制方法。
背景技术
现有的农业灌溉中，运输水的方式以及供给方式都处于比较落后的状态，很多地方很大程度是需要人工去进行水资源的运输和管理，难以全面实现和普及自动化。而且，我国用水存在地域和时间方面的用水高峰期和低谷期，在电能的运用上会对高峰期和低谷期进行调峰调频，而在水资源方面，很难做到对用水高峰和低谷的调配。
一般地，现有灌溉中常用的供水方式为：采用水泵与蓄水池结合的灌溉供水方式，先进行蓄水，再灌溉；在该供水方式中，先通过水泵从水源处抽水，然后送入蓄水池，再从蓄水池供水到所需灌溉区域。当水泵抽水量多于灌溉用水量时，蓄水池的水位上升，到达饱和水位线时水泵停止运行；当灌溉用水量需求较大时，并且蓄水池水位到达低位线，水泵开始运行。上述供水方式中，需要建造蓄水池以及设置多个水泵，这样不仅会提高灌溉的硬件成本，还占用较大的用地面积，而且灌溉的水压不能随时根据实际情况调节，更无法兼顾不同场合的不同需要。为此有必要提供智能控制的灌溉技术，改变目前普遍存在不合理的灌溉方式，提高灌溉用水的利用率，节省水资源。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题，提供一种同步抽水灌溉变频系统，该灌溉变频系统能够自动地根据种植物的实际情况进行灌溉，最大程度地满足种植物的需求，而且还能够实时控制灌溉水量的大小，适用于不同的灌溉场合。
本发明的另一个目的在于提供一种同步抽水灌溉变频控制方法。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种同步抽水灌溉变频系统，包括用于对灌溉水进行输送的供水模块、用于对种植区域的湿度进行检测的湿度检测模块以及用于控制供水模块的工作状态的变频控制模块，所述供水模块包括输送水管和供水泵，所述输送水管的两端分别延伸至供水源和种植区域中；所述湿度检测模块设置在种植区域的土壤中；所述变频控制模块包括变频器和控制器，所述控制器中记载有种植物生长所需的正常水分范围；所述湿度检测模块、变频器、控制器和供水泵之间形成电信号连接；所述湿度检测模块将检测到的湿度信息传输至控制器中，控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送变频器灌溉的信号；变频器接收到灌溉的信号后，向供水泵发出抽水的信号，供水泵先后以正常的额定功率和降频后的功率进行工作。
上述同步抽水灌溉变频系统的工作原理是：
工作时，先将湿度检测模块的检测端埋在土壤中，并将待灌溉的种植区域中的种植物生长所需的正常水分范围(含水量百分比，例如60％-80％，对应于相对湿度)输入控制器中，然后将灌溉程序设定为自动灌溉模式，使得湿度检测模块实时对土壤中的湿度进行检测，并将检测到的湿度信息传输至控制器中，控制器将该湿度信息与正常生长所需的水分参考范围进行对比分析；当湿度检测模块检测到土壤中的湿度低于种植物的正常生长所需的水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号；变频器接收到快灌溉的信号后，向供水泵发出抽水的信号；供水泵开始工作，将灌溉水从供水源输送至种植区域中，灌溉水流经输送水管，从喷头喷出。当湿度逐渐回归正常的范围后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号或慢灌溉的降频信号，使得供水泵停止抽水或以较低功率进行抽水。
进一步，在初始灌溉阶段，供水泵一般以额定的正常全功率进行抽水，以便尽快地往土壤中的补充水分；初步灌溉一段时间后，土壤中的湿度逐渐提高，回归至正常的范围，进入60％-80％的范围内，并继续提高，此阶段为后灌溉阶段；进入后灌溉阶段后，虽然湿度已经位于种植物所需水分的正常范围之内，但是不会马上停止灌溉，会继续灌溉一定时间，使得土壤湿度继续提升；此时，经过对比分析后，控制器根据湿度的提升率，向变频器发送降频的信号，由变频器改变供水泵的工作电源频率来降低其抽水的功率，使得供水泵以低于额定的正常功率进行抽水，这样可以根据土壤中的湿度的提升来降低灌溉水量，以小水量的方式进行补充灌溉，既能够保证将湿度逐渐提升至正常范围的上限(80％)而不会超过，以便延长下次灌溉的时间，又能够节约灌溉水。当湿度等于或略大于正常水分范围的上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
本发明的一个优选方案，其中，所述供水模块还包括设置在输送水管末端的灌溉喷头。
本发明的一个优选方案，其中，所述输送水管包括主水管和多组分水管，所述主水管的一端延伸至供水源中，另一端与多组分水管连通；多组分水管一端与主水管连通，另一端分别延伸至种植区域的不同灌溉位置中；所述供水泵设置在主水管上。通过一个主水管将灌溉水将供水源处抽出，通过多组分水管将灌溉水分别输送至种植区域的不同位置，每组分水管负责不同位置的种植区域的灌溉工作，实现抽水和灌溉同步进行作业。
优选地，所述湿度检测模块的数量与分水管的数量相同，一个湿度检测模块对应一个种植区域中的灌溉位置。进一步，所述分水管上设有电磁阀开关，所述电磁阀开关、变频器、控制器之间形成电信号连接。通过上述结构，在整个种植区域中，划分好不同位置，分别由各自对应的湿度检测模块进行检测；当某些位置的湿度检测模块检测到的湿度低于正常范围时，控制器除了需要控制供水泵进行抽水灌溉外，还要控制该位置的分水管上的电磁阀开关打开，以便正常送水，而其他位置的分水管上的电磁阀开关保持关闭。这样可以实现合理且科学地统筹，只需设置一个总的控制模块和供水泵，亦可实现多个位置的单独灌溉，可以更加灵活地进行管理。
本发明的一个优选方案，其中，所述控制器包括中央处理单元和数据储存单元，所述变频控制模块还包括软件部分，所述软件部分包括存储在数据储存单元中的对比分析程序；所述数据储存单元用于存储种植物生长所需的正常水分范围以及湿度检测模块检测到的湿度数据。在实际应用中，湿度检测模块将检测到的湿度数据传输至控制器中，由数据储存单元进行储存；每次数据更新后，中央处理单元均会将更新后的数据与正常水分范围进行比较，从而开展相应的措施。
优选地，所述控制器还包括模式操作单元，所述软件部分还包括模式选择程序，该模式选择程序包括自动灌溉程序和手动灌溉程序；在自动灌溉程序中，控制器根据湿度检测模块实时检测到的湿度信息自动发送灌溉的相关信号，变频器执行控制器发送的灌溉的相关信号，调整供水泵的抽水功率；在手动灌溉程序中，工作人员设定好灌溉的时间和灌溉的水量，控制器、变频器和供水泵执行设定好的灌溉信息。通过上述结构，可以在某些特殊场合中，选择手动灌溉模式，进行相关的种植操作。
一种同步抽水灌溉变频控制方法，包括以下步骤：
将湿度检测模块的检测端埋在土壤中；将待灌溉的种植区域中的种植物生长所需的正常水分范围输入控制器中，并选择自动灌溉程序；湿度检测模块实时对土壤中的湿度进行检测，并将检测到的湿度信息传输至控制器中；控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号；变频器接收到快灌溉的信号后，向供水泵发出抽水的信号；供水泵以正常的额定功率工作，将灌溉水从供水源输送至种植区域中；当湿度超过正常水分范围的下限后，控制器向变频器发送慢灌溉的降频信号，由变频器改变供水泵的工作电源频率来降低其抽水的功率；供水泵以低于正常的额定功率进行抽水；当湿度大于或等于正常水分范围的上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
本发明的一个优选方案，其中，当湿度检测模块检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号以及向该湿度检测模块所处的灌溉位置的电磁阀开关发送开启的信号，供水泵将灌溉水抽送至主水管中，灌溉水流向该灌溉位置的分水管中，并从分水管末端的灌溉喷头喷出。
优选地，将种植物生长所需的正常水分范围设为R下限～R上限，将实际检测到的湿度设为R实；将供水泵的正常额定功率设为P正常，将供水泵实际需要的功率设为P实；将所有种植区域中的电磁阀的总数量设为S总，将实际开启的电磁阀的总数量设为S实；
当所有种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制所有的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率P正常运行；
当部分种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制对应的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率
Figure BDA0002293432710000061
运行；
当种植区域中检测到的R下限＜R实＜R上限后，变频器向供水泵发送慢灌溉的信号，供水泵以功率
Figure BDA0002293432710000062
运行；其中，ΔR＝R上限-R下限；
Figure BDA0002293432710000063
R上限-R平≤ΔR；
当种植区域中检测到的R实＞R上限后，控制器向该种植区域中的电磁阀发送关闭的信号；当所有种植区域中检测到的R实＞R上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
通过上述控制方法，可以根据湿度以及需要灌溉的区域实时控制供水泵的工作效率，最大程度地控制湿度逐渐提升至正常范围的上限而不会超过，以便延长下次灌溉的时间，又能够有效地节约灌溉水，不会多浪费水用于灌溉。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明中的灌溉变频系统中，通过对比分析湿度检测模块检测到的湿度，可以实时启动供水泵进行抽水灌溉，从而保证土壤中的水分能够满足种植物的生长需要，实现科学的灌溉模式，提高水资源的利用率，同时减轻工作人员的劳动负担。
2、在灌溉的过程中，土壤湿度持续提升，经过控制器对比分析后，向变频器发送降频的信号，由变频器改变供水泵的工作电源频率来降低其抽水的功率，使得供水泵以低于额定的正常功率进行抽水，这样可以根据土壤中的湿度的提升来降低灌溉水量，以小水量的方式进行补充灌溉，既能够保证将湿度逐渐提升至正常范围的上限而不会超过，以便延长下次灌溉的时间，又能够节约灌溉水。
3、由于取消了蓄水池，无需中间储水缓解，直接从供水源进行取水，使得抽水与灌溉同时进行，减少了对灌溉用水的二次污染，也能够很好得解决了水资源供需的平衡，有效减少供水泵的启动次数，延长了使用寿命。
附图说明
图1为本发明中的同步抽水灌溉变频系统的结构简图。
图2为本发明中变频器的工作原理图。
图3为本发明中的控制器的基本框架图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述，但本发明的实施方式不仅限于此。
参见图1，本实施例中的同步抽水灌溉变频系统，包括用于对灌溉水进行输送的供水模块、用于对种植区域的湿度进行检测的湿度检测模块以及用于控制供水模块的工作状态的变频控制模块，所述供水模块包括输送水管1、供水泵2以及设置在输送水管1末端的灌溉喷头3(360度旋转喷头)，所述输送水管1的两端分别延伸至供水源4和种植区域中；所述湿度检测模块设置在种植区域的土壤中；所述变频控制模块包括变频器和控制器，所述控制器中记载有种植物生长所需的正常水分范围；所述湿度检测模块、变频器、控制器和供水泵2之间形成电信号连接；所述湿度检测模块将检测到的湿度信息传输至控制器中，控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送变频器灌溉的信号；变频器接收到灌溉的信号后，向供水泵2发出抽水的信号，供水泵2先后以正常的额定功率和降频后的功率进行工作。具体地，本实施例中，所述湿度检测模块由土壤湿度计组成；所述供水泵2可采用三相潜水泵；而变频器主要由整流电路、中间直流滤波、逆变电路以及控制电路等组成，整流电路将电网或电源中输入的交流变直流，中间直流环节进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成交流电，控制电路将对主电路进行控制；由变频器对三相潜水泵的频率进行调节，从而控制三相潜水泵的转速，以满足不同时候不同区域的灌溉需求。其中，所述变频器可采用现有技术中的用于对电机进行调速的变频调速器，例如三科三相380V变频调速器。
进一步，所述控制器由可编程逻辑控制器(PLC)构成，包括中央处理单元、数据储存单元以及模式操作单元；所述变频控制模块还包括软件部分，所述软件部分包括对比分析程序和模式选择程序；所述数据储存单元用于存储种植物生长所需的正常水分范围以及湿度检测模块检测到的湿度数据。具体地，本实施例中的控制器的具体结构可参考现有技术中的PLC。在实际应用中，湿度检测模块将检测到的湿度数据传输至控制器中，由数据储存单元进行储存；每次数据更新后，中央处理单元均会将更新后的数据与正常水分范围进行比较，从而开展相应的措施。
另外，所述模式选择程序包括自动灌溉程序和手动灌溉程序；在自动灌溉程序中，控制器根据湿度检测模块实时检测到的湿度信息自动发送灌溉的相关信号，变频器执行控制器发送的灌溉的相关信号，调整供水泵2的抽水功率；在手动灌溉程序中，工作人员设定好灌溉的时间和灌溉的水量，控制器、变频器和供水泵2执行设定好的灌溉信息。通过上述结构，可以在某些特殊场合中，选择手动灌溉模式，进行相关的种植操作。
参见图1，所述输送水管1包括主水管1-1和多组分水管1-2，所述主水管1-1的一端延伸至供水源4中，另一端与多组分水管1-2连通；多组分水管1-2一端与主水管1-1连通，另一端分别延伸至种植区域的不同灌溉位置中；所述供水泵2设置在主水管1-1上。通过一个主水管1-1将灌溉水将供水源4处抽出，通过多组分水管1-2将灌溉水分别输送至种植区域的不同位置，每组分水管1-2负责不同位置的种植区域的灌溉工作，实现抽水和灌溉同步进行作业。具体地，在本实施例中，所述分水管1-2设有五组，分别对应不同的灌溉位置，当然也可以为三组或四组，甚至更多。
进一步，所述湿度检测模块的数量与分水管1-2的数量相同，一个湿度检测模块对应一个种植区域中的灌溉位置。进一步，所述分水管1-2上设有电磁阀开关5，所述电磁阀开关5、变频器、控制器之间形成电信号连接。通过上述结构，在整个种植区域中，划分好不同位置，分别由各自对应的湿度检测模块进行检测；当某些位置的湿度检测模块检测到的湿度低于正常范围时，控制器除了需要控制供水泵2进行抽水灌溉外，还要控制该位置的分水管1-2上的电磁阀开关5打开，以便正常送水，而其他位置的分水管1-2上的电磁阀开关5保持关闭。这样可以实现合理且科学地统筹，只需设置一个总的控制模块和供水泵2，亦可实现多个位置的单独灌溉，可以更加灵活地进行管理。
本实施例中的同步抽水灌溉变频控制方法，包括以下步骤：
将湿度检测模块的检测端埋在土壤中；将待灌溉的种植区域中的种植物生长所需的正常水分范围输入控制器，其中，根据土壤相对湿润度(R)的干旱等级指标可得出，田间持水量在60-80％时较适宜植被生长，即当R小于60时则土壤处于干旱状态，不利于农作物生长。
湿度检测模块实时对土壤中的湿度进行检测，并将检测到的湿度信息传输至控制器中；控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号；变频器接收到快灌溉的信号后，向供水泵2发出抽水的信号；供水泵2以正常的额定功率工作，将灌溉水从供水源4输送至种植区域中。进一步，在上述的初始灌溉阶段，供水泵2以正常的额定全功率进行抽水，以便尽快地往土壤中的补充水分；初步灌溉一段时间后，土壤中的湿度逐渐提高，回归至正常的范围，进入60％-80％的范围内，并继续提高，此阶段为后灌溉阶段；进入后灌溉阶段后，虽然湿度已经位于种植物所需水分的正常范围之内，但是不会马上停止灌溉，会继续灌溉一定时间，使得土壤湿度继续提升。当湿度超过正常水分范围的下限后，控制器向变频器发送慢灌溉的降频信号，由变频器改变供水泵2的工作电源频率来降低其抽水的功率；供水泵2以低于正常的额定功率进行抽水；这样可以根据土壤中的湿度的提升来降低灌溉水量，以小水量的方式进行补充灌溉，既能够保证将湿度逐渐提升至正常范围的上限(80％)而不会超过，以便延长下次灌溉的时间，又能够节约灌溉水。当湿度等于或略大于正常水分范围的上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵2停止抽水。当湿度大于或等于正常水分范围的上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵2停止抽水。
进一步，参见图1，当湿度检测模块检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号以及向该湿度检测模块所处的灌溉位置的电磁阀开关5发送开启的信号，供水泵2将灌溉水抽送至主水管1-1中，灌溉水流向该灌溉位置的分水管1-2中，并从分水管1-2末端的灌溉喷头3喷出。
具体地，将种植物生长所需的正常水分范围设为R下限～R上限，将实际检测到的湿度设为R实；将供水泵的正常额定功率设为P正常，将供水泵实际需要的功率设为P实；将所有种植区域中的电磁阀的总数量设为S总，将实际开启的电磁阀的总数量设为S实；
当所有种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制所有的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率P正常运行；
当部分种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制对应的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率
Figure BDA0002293432710000111
运行；
当种植区域中检测到的R下限＜R实＜R上限后，变频器向供水泵发送慢灌溉的信号，供水泵以功率
Figure BDA0002293432710000112
运行；其中，ΔR＝R上限-R下限；
Figure BDA0002293432710000113
R上限-R平≤ΔR；
当种植区域中检测到的R实＞R上限后，控制器向该种植区域中的电磁阀发送关闭的信号；当所有种植区域中检测到的R实＞R上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
通过上述控制方法，可以根据湿度以及需要灌溉的区域实时控制供水泵的工作效率，最大程度地控制湿度逐渐提升至正常范围的上限而不会超过，以便延长下次灌溉的时间，又能够有效地节约灌溉水，不会多浪费水用于灌溉。
上述为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述内容的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，包括用于对灌溉水进行输送的供水模块、用于对种植区域的湿度进行检测的湿度检测模块以及用于控制供水模块的工作状态的变频控制模块，所述供水模块包括输送水管和供水泵，所述输送水管的两端分别延伸至供水源和种植区域中；所述湿度检测模块设置在种植区域的土壤中；所述变频控制模块包括变频器和控制器，所述控制器中记载有种植物生长所需的正常水分范围；所述湿度检测模块、变频器、控制器和供水泵之间形成电信号连接；所述湿度检测模块将检测到的湿度信息传输至控制器中，控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送变频器灌溉的信号；变频器接收到灌溉的信号后，向供水泵发出抽水的信号，供水泵先后以正常的额定功率和降频后的功率进行工作；
将种植物生长所需的正常水分范围设为R下限～R上限，将实际检测到的湿度设为R实；将供水泵的正常额定功率设为P正常，将供水泵实际需要的功率设为P实；将所有种植区域中的电磁阀的总数量设为S总，将实际开启的电磁阀的总数量设为S实；
当所有种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制所有的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率P正常运行；
当部分种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制对应的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率
Figure FDA0003123919730000011
运行；
当种植区域中检测到的R下限＜R实＜R上限后，变频器向供水泵发送慢灌溉的信号，供水泵以功率
Figure FDA0003123919730000012
运行；其中，ΔR＝R上限-R下限；
Figure FDA0003123919730000021
R上限-R平≤ΔR；
当种植区域中检测到的R实>R上限后，控制器向该种植区域中的电磁阀发送关闭的信号；当所有种植区域中检测到的R实>R上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
2.根据权利要求1所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述供水模块还包括设置在输送水管末端的灌溉喷头。
3.根据权利要求1所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述输送水管包括主水管和多组分水管，所述主水管的一端延伸至供水源中，另一端与多组分水管连通；多组分水管一端与主水管连通，另一端分别延伸至种植区域的不同灌溉位置中；所述供水泵设置在主水管上。
4.根据权利要求3所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述湿度检测模块的数量与分水管的数量相同，一个湿度检测模块对应一个种植区域中的灌溉位置。
5.根据权利要求3所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述分水管上设有电磁阀开关，所述电磁阀开关、变频器、控制器之间形成电信号连接。
6.根据权利要求1-5任一项所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述控制器包括中央处理单元和数据储存单元，所述变频控制模块还包括软件部分，所述软件部分包括存储在数据储存单元中的对比分析程序；所述数据储存单元用于存储种植物生长所需的正常水分范围以及湿度检测模块检测到的湿度数据。
7.根据权利要求6所述的同步抽水灌溉变频系统，其特征在于，所述控制器还包括模式操作单元，所述软件部分还包括模式选择程序，该模式选择程序包括自动灌溉程序和手动灌溉程序；在自动灌溉程序中，控制器根据湿度检测模块实时检测到的湿度信息自动发送灌溉的相关信号，变频器执行控制器发送的灌溉的相关信号，调整供水泵的抽水功率；在手动灌溉程序中，工作人员设定好灌溉的时间和灌溉的水量，控制器、变频器和供水泵执行设定好的灌溉信息。
8.一种同步抽水灌溉变频控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
将湿度检测模块的检测端埋在土壤中；将待灌溉的种植区域中的种植物生长所需的正常水分范围输入控制器中，并选择自动灌溉程序；湿度检测模块实时对土壤中的湿度进行检测，并将检测到的湿度信息传输至控制器中；控制器将该湿度信息与种植物生长所需的正常水分范围进行对比分析，当检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号；变频器接收到快灌溉的信号后，向供水泵发出抽水的信号；供水泵以正常的额定功率工作，将灌溉水从供水源输送至种植区域中；当湿度超过正常水分范围的下限后，控制器向变频器发送慢灌溉的降频信号，由变频器改变供水泵的工作电源频率来降低其抽水的功率；供水泵以低于正常的额定功率进行抽水；当湿度大于或等于正常水分范围的上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水；
将种植物生长所需的正常水分范围设为R下限～R上限，将实际检测到的湿度设为R实；将供水泵的正常额定功率设为P正常，将供水泵实际需要的功率设为P实；将所有种植区域中的电磁阀的总数量设为S总，将实际开启的电磁阀的总数量设为S实；
当所有种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制所有的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率P正常运行；
当部分种植区域中检测到的R实＜R下限时，控制器控制对应的电磁阀打开，变频器向供水泵发送快灌溉的信号，供水泵以功率
Figure FDA0003123919730000041
运行；
当种植区域中检测到的R下限＜R实＜R上限后，变频器向供水泵发送慢灌溉的信号，供水泵以功率
Figure FDA0003123919730000042
运行；其中，ΔR＝R上限-R下限；
Figure FDA0003123919730000043
R上限-R平≤ΔR；
当种植区域中检测到的R实>R上限后，控制器向该种植区域中的电磁阀发送关闭的信号；当所有种植区域中检测到的R实>R上限后，控制器向变频器发送停止灌溉的信号，供水泵停止抽水。
9.根据权利要求8所述的同步抽水灌溉变频控制方法，其特征在于，当湿度检测模块检测到的湿度低于种植物生长所需的正常水分范围时，控制器向变频器发送快灌溉的信号以及向该湿度检测模块所处的灌溉位置的电磁阀开关发送开启的信号，供水泵将灌溉水抽送至主水管中，灌溉水流向该灌溉位置的分水管中，并从分水管末端的灌溉喷头喷出。
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