CN202019600U - 一种温室甜瓜灌溉决策系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温室甜瓜灌溉决策系统，其包括处理器模块，处理器模块连接有数据采集模块、输入输出模块、灌溉控制模块和电源模块；处理器模块通过其数据、地址信号及读写控制信号与数据采集模块、输入输出模块和灌溉控制模块相连接；数据采集模块包括空气温湿度传感器和光照强度传感器；输入输出模块包括显示器和键盘；灌溉控制模块连接灌溉控制阀门控制灌溉量。本实用新型能够实时检测温室内气象环境，并根据输入的甜瓜生长期计算确定甜瓜需水量，并根据需水量控制灌溉，达到节水和合理灌溉的目的。

Description

一种温室甜瓜灌溉决策系统

1技术领域

本发明涉及一种农业灌溉决策系统，特别针对温室甜瓜灌溉。

2背景技术

甜瓜具有外形好，气味芳香，含糖量高等特点，是消暑解渴之上品，已逐渐成为温室栽培的主要蔬菜之一，也成为农民增收的有效途径。在甜瓜优质高产的基础上，对其实施节水灌溉、按需灌溉，不仅能有节约水电资源，而且可以降低种植成本，进一步提高农民收入。目前甜瓜灌水量的确定主要有经验方法和理论计算方法。其中，经验方法主要依靠农业生产经验，通过“看天，看地，看庄稼”的形式确定灌水量，其优点是快速方便，但缺点是需要长期的实践经验积累，不容易掌握，而且不够精确，在实际应用中往往出现由于估计不当造成过量灌溉，不仅浪费水电资源，而且增加了甜瓜发病的概率，使产量和质量下降。而理论计算的方法虽然能够精确确定灌水量，但往往由于参数的不易获得和计算的繁琐而难以运用于生产实践。

3发明内容

为了准确快捷方便的确定温室甜瓜的需水量，按需对其进行灌溉，本实用新型提供了一种智能灌溉控制系统，该系统能够自动采集温室内气象参数，结合甜瓜叶面积计算并显示日甜瓜需水量，通过电磁阀控制水泵开关对甜瓜进行按需灌水。

本实用新型所要解决的技术问题是通过如下技术方案实现的：

一种温室甜瓜灌溉控制系统，它包括处理器模块，所述的处理器模块连接有数据采集模块、输入输出模块、灌溉控制模块和电源模块。

其中，所述的数据采集模块，用于实现气象数据的采集功能，包括温湿度传感器和光照强度传感器，所述的温湿度传感器实时采集温室内空气温度和相对湿度，所述的光照传感器实时采集温室内光照强度，采集到的温室内空气温度、空气相对湿度和光照强度传输到处理器模块。

其中，所述的处理器模块是单片机，用于接收数据采集模块和输入输出模块采集和输入的数据，通过计算得到结果，并通过输入输出模块显示，同时根据计算结果通过灌溉控制模块控制灌溉。

其中，所述的输入输出模块用于进行人机交互，所述的人机交互包括通过操作界面输入参数和通过显示器显示温室内空气温度、空气相对湿度、光照强度、灌水量和系统工作状态。

其中，所述的灌溉控制模块通过电磁阀控制水泵开关对甜瓜进行灌溉。

其中，所述的电源模块为整个系统供电。

本实用新型的有益效果是，能够通过对温室气象数据的采集，结合甜瓜生育期准确快速的确定甜瓜日需水量，参数容易获得，对甜瓜进行按需灌溉，能够有效减少水电浪费并降低生产成本。

4附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的电路原理图。

图3为本实用新型的系统功能示意图。

5具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的技术方案做进一步说明：

如图1和图2所示，为本实用新型的一个实施例的结构示意图和电路原理图。一种温室甜瓜灌溉控制系统，它包括处理器模块、输入输出模块、数据采集模块、灌溉控制模块及电源模块；数据采集模块由空气温湿度传感器和光照传感器组成，通过与处理器模块连接将采集的数据传输到处理器模块；处理器模块接收由两组传感器发送来的空气温湿度和光照强度的数据采集信号，通过其数据、地址信号及读写控制与输入输出连接；输入输出模块由显示器和键盘组成，通过与处理器模块的连接实现人机交互。

数据采集模块中，空气温湿度采用两个空气温度传感器，利用干湿球温度计的方法采集干球和湿球温度，通过处理模块数据、地址信号及读写控制与其连接，并计算得到空气的温度和相对湿度；本实施例中采用的是DS18B20温度传感器。

数据采集模块中，光照强度采用光频转换元件，根据光照强度与元件输出频率成线性关系的特性，通过处理模块数据、地址信号及读写控制与其连接，并接收数据采集模块采集的频率信号计算出光照强度；本实施例中采用的是TSL230光频转换元件。

处理器模块连接输入输出模块中用于显示检测和数据处理过程的结果的显示器，处理器模块通过其数据、地址信号及显示控制信号和该显示器连接；该显示器为LCD显示器；本实施例中采用12864液晶屏模块。

处理器模块还连接输入输出模块中用于接收用户输入信息的键盘，该键盘和处理器模块的输入输出信号连接。

处理器模块还与灌溉控制模块连接，以本系统作为主发送机，各阀门控制器作为从接收机，在温室空气温湿度、光照强度和甜瓜生育期的控制下，按照一定的通讯协议控制阀门的开启、开启力度及关闭。

电源模块采用稳压元件，采取干电池供电或变压器接交流电供电。

如图3所示，为本实用新型的一个实施例的系统功能示意图，本系统具有四大功能：采样、处理、显示及灌溉控制功能。

一、采样功能，包括三部分：

1、通过空气温度传感器采集温室内空气温度；

2、通过一组空气温度传感器采集温室内干湿球温度；

3、通过光照传感器采集温室内光照强度。

二、处理功能，包括四部分：

1、根据一组空气温度传感器采集的温室内干湿球温度，计算出温室内空气相对湿度；

2、根据光照传感器采集的频率信号，计算出温室内光照强度；

3、根据输入的甜瓜生育期及甜瓜生育期与叶面积关系的模型，计算出该生育期甜瓜的叶面积；

4、根据采集和计算得到的气象条件(空气温度、空气相对湿度、光照强度)和叶面积，计算得出甜瓜日蒸腾蒸发量，进而确定甜瓜的灌溉量。

三、显示功能：

1、显示系统状态；

2、显示当前时间；

3、显示当前采集信息；

4、显示数据处理结果。

四、灌溉控制功能：

根据计算得到的灌水量，按照一定的通讯协议控制灌水阀门的开启、开启力度及关闭。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详尽的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种温室甜瓜灌溉决策系统，包括处理器模块，所述的处理器模块连接有数据采集模块和输入输出模块，其特征在于：所述的系统得到的灌溉量是通过温室温湿度、光照强度、甜瓜叶面积计算得到的；所述的数据采集模块连接有空气温湿度传感器及光照传感器。

2.根据权利要求1所述的温室甜瓜灌溉控制系统，其特征在于：所述的处理器模块连接有显示器，所述的显示器为LCD显示器。

3.根据权利要求1所述的温室甜瓜灌溉控制系统，其特征在于：所述的处理器模块还连接有灌溉系统阀门控制器。

4.根据权利要求1所述的温室甜瓜灌溉控制系统，其特征在于：所述的处理器模块还连接有输入键盘。

5.根据权利要求1所述的温室甜瓜灌溉控制系统，其特征在于：电源模块采用干电池供电或变压器接交流电供电。 

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