CN113303069A - 基于物联网的智能灌溉控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于物联网的智能灌溉控制系统及方法，包括控制管理系统、软件系统、农业气象环境监测系统、远程控制端和灌溉系统，所述控制管理系统包括芯片、开发板、电脑控制端、网口接入端、SIM卡模块接口、锂电池、锂电池充电接口、GPRS北斗模块和GPRS北斗双模天线，所述软件系统包括北斗定位系统和智能化控制系统，所述远程控制端包括手机APP和客户端，所述灌溉系统包括首部枢纽、管路和喷头，通过农业气象环境监测系统对现场的环境进行监测，并将监测到的数据信息传输给控制管理系统，通过控制管理系统实现对灌溉系统进行控制并进行灌溉，通过手机APP和客户端与控制管理系统互通，进而通过手机APP和客户端可远程实现对灌溉系统进行控制。
Description
技术领域
本发明涉及灌溉技术领域，具体是基于物联网的智能灌溉控制系统及方法。
背景技术
灌溉为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。灌溉，即用水浇地。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。其种类主要有播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等。灌溉的方式主要有漫灌、喷灌、微喷灌、灌溉和渗灌。
现有对作物的灌溉方式单一，需要人员现场监测并人工进行灌溉，无法远程操作，较为耗费人力，且灌溉效率低，为此，我们提出基于物联网的智能灌溉控制系统及方法进行优化。
发明内容
本发明的目的在于提供基于物联网的智能灌溉控制系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
基于物联网的智能灌溉控制系统及方法，包括控制管理系统、软件系统、农业气象环境监测系统、远程控制端和灌溉系统，所述控制管理系统包括芯片、开发板、电脑控制端、网口接入端、SIM卡模块接口、锂电池、锂电池充电接口、GPRS北斗模块和GPRS北斗双模天线，所述软件系统包括北斗定位系统和智能化控制系统，所述远程控制端包括手机APP和客户端，所述灌溉系统包括首部枢纽、管路和喷头。
作为本发明进一步的方案：所述电脑控制端用于现场进行电脑控制本系统，所述网口接入端和SIM卡模块接口用于连接网卡和SIM卡，实现多地控制、无线终端控制和手机控制。
作为本发明再进一步的方案：所述首部枢纽包括水泵、砂石过滤器、施肥罐和智能流量表，所述管路包括干管、支管和调节设备，所述水泵的出水端与管路中的干管连通，所述施肥罐的出料端与管路中的干管连通，所述砂石过滤器设置于管路中的干管上，所述支管与干管连通，所述砂石过滤器上设置有三个电动控制阀门用于控制砂石过滤器自动排沙，所述智能流量表用于对水流量大小和一天的累计流量进行监测。
作为本发明再进一步的方案：所述农业气象环境监测系统用于监测粉尘、噪声、净辐射、土壤PH、雨雪、降雨量、散辐射和土壤盐分。
作为本发明再进一步的方案：所述调节设备包括压力表、闸阀和流量调节器，所述调节设备的作用是将加压水均匀地输送到喷头。
作为本发明再进一步的方案：开发硬件芯片植入北斗定位系统和智能化控制系统应用程序写入芯片。
作为本发明再进一步的方案：所述开发板上预留有北斗定位接口和各种传感器接口。
基于物联网的智能灌溉控制方法，其方法步骤如下：
S1：首先将灌溉系统和农业气象环境监测系统对应安装于需要灌溉的位置，通过农业气象环境监测系统对现场的环境进行监测，并将监测的数据信息传输至控制管理系统；
S2:人员根据气象环境监测系统监测的环境监测数据，来操作控制管理系统，控制各路电动控制阀门和调节设备，并控制水泵将灌溉需要的水以一定的压力输送至干管内，进而通过砂石过滤器对水中的砂石杂质进行过滤，通过施肥罐将一定比例的肥料水输送至干管内与砂石过滤器过滤后的水混合，再由各支管进入喷头，再通过喷头喷洒出水对作物进行灌溉；
S3：控制管理系统与手机APP和客户端实现信息互通，人员可通过移动设备下载手机APP和客户端，通过手机APP和客户端进行远程控制。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明通过农业气象环境监测系统对现场的环境进行监测，并将监测到的数据信息传输给控制管理系统，通过控制管理系统实现对灌溉系统进行控制并进行灌溉，同时可以通过手机、电脑下载手机APP和客户端，通过手机APP和客户端与控制管理系统互通，进而通过手机APP和客户端可远程实现对灌溉系统进行控制，实现多地控制、无线终端控制和手机控制的多种控制方式，进而不需要人员在现场进行监测，本发明操作简便，同时大大节省了时间，提升了灌溉效率，解决了水资源，节省了成本，降低了人工的劳动量，实用可靠。
附图说明
图1为基于物联网的智能灌溉控制系统及方法的连接框图。
图2为基于物联网的智能灌溉控制系统及方法中远程控制端的连接框图。
图3为基于物联网的智能灌溉控制系统及方法中控制管理系统的连接框图。
图4为基于物联网的智能灌溉控制系统及方法中软件系统的连接框图。
图5为基于物联网的智能灌溉控制系统及方法中灌溉系统的连接框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请参阅图1～5，本发明实施例中，基于物联网的智能灌溉控制系统及方法，包括控制管理系统、软件系统、农业气象环境监测系统、远程控制端和灌溉系统，所述控制管理系统包括芯片、开发板、电脑控制端、网口接入端、SIM卡模块接口、锂电池、锂电池充电接口、GPRS北斗模块和GPRS北斗双模天线，所述软件系统包括北斗定位系统和智能化控制系统，所述远程控制端包括手机APP和客户端，所述灌溉系统包括首部枢纽、管路和喷头。
所述电脑控制端用于现场进行电脑控制本系统，所述网口接入端和SIM卡模块接口用于连接网卡和SIM卡，实现多地控制、无线终端控制和手机控制。
所述首部枢纽包括水泵、砂石过滤器、施肥罐和智能流量表，所述管路包括干管、支管和调节设备，所述水泵的出水端与管路中的干管连通，所述施肥罐的出料端与管路中的干管连通，所述砂石过滤器设置于管路中的干管上，所述支管与干管连通，所述砂石过滤器上设置有三个电动控制阀门用于控制砂石过滤器自动排沙，所述智能流量表用于对水流量大小和一天的累计流量进行监测。
所述农业气象环境监测系统用于监测粉尘、噪声、净辐射、土壤PH、雨雪、降雨量、散辐射和土壤盐分。
所述调节设备包括压力表、闸阀和流量调节器，所述调节设备的作用是将加压水均匀地输送到喷头。
开发硬件芯片植入北斗定位系统和智能化控制系统应用程序写入芯片。
所述开发板上预留有北斗定位接口和各种传感器接口。
基于物联网的智能灌溉控制方法，其方法步骤如下：
S1：首先将灌溉系统和农业气象环境监测系统对应安装于需要灌溉的位置，通过农业气象环境监测系统对现场的环境进行监测，并将监测的数据信息传输至控制管理系统；
S2:人员根据气象环境监测系统监测的环境监测数据，来操作控制管理系统，控制各路电动控制阀门和调节设备，并控制水泵将灌溉需要的水以一定的压力输送至干管内，进而通过砂石过滤器对水中的砂石杂质进行过滤，通过施肥罐将一定比例的肥料水输送至干管内与砂石过滤器过滤后的水混合，再由各支管进入喷头，再通过喷头喷洒出水对作物进行灌溉；
S3：控制管理系统与手机APP和客户端实现信息互通，人员可通过移动设备下载手机APP和客户端，通过手机APP和客户端进行远程控制。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.基于物联网的智能灌溉控制系统，包括控制管理系统、软件系统、农业气象环境监测系统、远程控制端和灌溉系统，其特征在于：所述控制管理系统包括芯片、开发板、电脑控制端、网口接入端、SIM卡模块接口、锂电池、锂电池充电接口、GPRS北斗模块和GPRS北斗双模天线，所述软件系统包括北斗定位系统和智能化控制系统，所述远程控制端包括手机APP和客户端，所述灌溉系统包括首部枢纽、管路和喷头。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：所述电脑控制端用于现场进行电脑控制本系统，所述网口接入端和SIM卡模块接口用于连接网卡和SIM卡，实现多地控制、无线终端控制和手机控制。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：所述首部枢纽包括水泵、砂石过滤器、施肥罐和智能流量表，所述管路包括干管、支管和调节设备，所述水泵的出水端与管路中的干管连通，所述施肥罐的出料端与管路中的干管连通，所述砂石过滤器设置于管路中的干管上，所述支管与干管连通，所述砂石过滤器上设置有三个电动控制阀门用于控制砂石过滤器自动排沙，所述智能流量表用于对水流量大小和一天的累计流量进行监测。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：所述农业气象环境监测系统用于监测粉尘、噪声、净辐射、土壤PH、雨雪、降雨量、散辐射和土壤盐分。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：所述调节设备包括压力表、闸阀和流量调节器，所述调节设备的作用是将加压水均匀地输送到喷头。
6.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：开发硬件芯片植入北斗定位系统和智能化控制系统应用程序写入芯片。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的智能灌溉控制系统，其特征在于：所述开发板上预留有北斗定位接口和各种传感器接口。
8.基于物联网的智能灌溉控制方法，其特征在于：其方法步骤如下：
S1：首先将灌溉系统和农业气象环境监测系统对应安装于需要灌溉的位置，通过农业气象环境监测系统对现场的环境进行监测，并将监测的数据信息传输至控制管理系统；
S2:人员根据气象环境监测系统监测的环境监测数据，来操作控制管理系统，控制各路电动控制阀门和调节设备，并控制水泵将灌溉需要的水以一定的压力输送至干管内，进而通过砂石过滤器对水中的砂石杂质进行过滤，通过施肥罐将一定比例的肥料水输送至干管内与砂石过滤器过滤后的水混合，再由各支管进入喷头，再通过喷头喷洒出水对作物进行灌溉；
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