CN206097182U - 节水灌溉预报系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种节水灌溉预报系统，包括服务器和用户终端，其中，服务器包括数据库模块，用户终端包括实时信息模块、土壤墒情模块、灌溉预报模块和实际用水模块；用户终端通过网络与服务器之间实现数据交互。本实用新型节水灌溉预报系统集实时信息、土壤墒情、灌溉预报和实际用水量等功能于一体，能够实现数据远程传输、显示、存储、实时查询功能，实现科学现代化的管理和节水灌溉监测预报，达到节水灌溉、科学灌溉的目的，大大的节约了农业用水，提高水资源利用率。

Description

节水灌溉预报系统

技术领域

本实用新型涉及农业水利工程领域，特别涉及一种节水灌溉预报系统。

背景技术

我国是淡水资源相对匮乏的国家，随着人口数量急剧增加，经济日益发达，工业用水、农业用水和生活用水之间的竞争严峻，水资源供需矛盾一方面反应在灌溉上。同时，由于国内水土资源分布不均衡，导致缺水矛盾突出，成为制约农业发展的因素，发展节水灌溉成为破解淡水资源紧缺和粮食需求上涨难题之间的关键。

目前，欧美等农业发达国家在节水灌溉方面普及程度较高，60％-80％的灌溉面积采用喷灌、滴灌的灌溉方法。节水灌溉技术根据作物需水要求，适时适量的灌水，科学有效的控制土壤水分，进行合理调度，有效的节省了水资源。目前，我国对节水灌溉理论研究较为深入，节水灌溉系统也较为完善，节水灌溉技术在我国部分地区已普及，但大部分灌溉区仍采用传统地面灌溉技术，水资源浪费现象仍然存在。此外，由于水资源分布不均衡，大量的灌溉用水在输水、配水过程中损失，同时，受信息化水平的限制，水资源综合管理不足，节水灌溉和水资源调度在实际应用中受到限制。

因此，存在开发一种科学现代化的管理与监测预报的节水灌溉预报系统的需求，从水资源一体化的要求和实际需求出发，开发出具有系统性、实用性、可操作性的适度前瞻性的节水灌溉预报系统。

发明内容

本实用新型的目的是为克服水资源综合利用不足的缺陷，提供一种集雨情、水情和气象信息以及土壤墒情信息等数据的采集与传输、存储与分析的系统性、实用性、兼容性的节水灌溉预报系统，从而实现节水目的。

为了实现本实用新型的目的，本发明采用如下技术方案：

一种节水灌溉预报系统，所述节水灌溉预报系统包括服务器和用户终端，所述服务器包括数据库模块，所述用户终端包括实时信息模块、土壤墒情模块、灌溉预报模块、实际用水模块，所述实时信息模块、土壤墒情模块和实际用水模块分别与所述灌溉预报模块数据相连，所述用户终端通过网络与服务器之间实现数据交互。

在一个具体的实施方式中，所述实时信息模块用于查询和显示水情信息、雨情信息和/或气象信息；所述土壤墒情模块用于查询和显示土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息；所述灌溉预报模块根据实时信息模块和土壤墒情模块处理得到的信息，计算出土壤的灌溉时间和/或灌水量信息，并进行信息发布；所述实际用水模块根据实际的灌溉时间和灌水量信息，矫正灌溉预报模块计算出的灌溉时间和/或灌水量。

在一个具体的实施方式中，所述数据库模块用于存储和管理水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息、土地作物分布信息、计算得到的灌溉时间和/或灌水量信息和实际的灌溉时间和/或灌水量信息。

其中，可通过信息采集器获得所述水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息。

进一步的，所述信息采集器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、墒情速测仪、翻斗雨量传感器、无线雨量传感器、气象站和太阳能辐射传感器的一种或多种。

进一步的，所述信息采集器获得的水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息可通过数据传输模块输送至数据库模块；更进一步的，可通过有线或无线传输模块(GPRS或WSN)输送至数据库模块，可基于TCP/IP、HTTP、HTTPS、SOAP等标准通信协议进行数据交互。

在一个具体的实施方式中，所述数据库模块进一步包括数据存储管理模块、数据管理模块、综合数据库和元数据库。

其中，数据存储管理模块完成对存储和备份设备、数据库服务器及网络基础设施的管理，实现对数据的物理存储管理和安全管理。

其中，数据管理模块包括建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口等数据库管理功能。

其中，综合数据库包括监测数据库、业务数据库、基础数据库、空间数据库和多媒体数据库等多个逻辑子库，根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统(RDBMS)与文件系统中。

在一个具体的实施方式中，所述数据库管理模块在HP-Unix双机Oracle 10G RAC平台上应用。

本发明有益效果：

本实用新型节水灌溉预报系统集实时信息、土壤墒情、灌溉预报和实际用水量等功能于一体，能够实现数据远程传输、显示、存储、实时查询功能，实现科学现代化的管理和节水灌溉监测预报，指导农民节水灌溉、科学灌溉，大大的节约了农业用水，提高水资源利用率。

附图说明

图1本实用新型实施方式中节水灌溉预报系统的结构示意图；

图2本实用新型实施方式中数据库模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。

图1所示为本实用新型实施例提供的一种节水灌溉预报系统的结构示意图。

如图1所示，该系统包括服务器1和用户终端2。其中，服务器1包括数据库模块3，用户终端2包括实时信息模块4、土壤墒情模块5、灌溉预报模块6、实际用水模块7，实时信息模块4、土壤墒情模块5和实际用水模块7分别与灌溉预报模块6数据相连，用户终端2通过网络与服务器1之间实现数据交互。

在本实用新型一实施方式中，实时信息模块4用于查询和显示水情信息、雨情信息和/或气象信息。

具体的，雨情信息可以有两种表现形式，表格查询形式和GIS地图展现形式。表格查询形式可以根据日期或者监测点名称查看历史雨情信息，并能够查看相应的过程线图；GIS地图展示形式是查看实时的雨情信息，对所有实时雨情信息进行简洁鲜明的图、文、声、像等方式显示。

具体的，水情信息主要可包括重要测站水位、大型水库实时水情、闸坝水情、河道水情、湖库水情、潮汐水情等。水情信息可以有两种表现形式，表格查询形式和GIS地图展现形式。表格查询形式可以根据日期或者监测点名称查看历史水情信息，并能够查看相应的过程线图；GIS地图展示形式是查看实时的水情信息，对所有实时水情信息进行简洁鲜明的图、文、声、像等方式显示。

具体的，由于气象信息的数据来源主要是气象局，因而，本实用新型节水灌溉预报系统与气象信息处于不同的系统中，分别有各自相对独立的数据库。为了快捷地提取气象信息，通过与气象信息连接的应用接口来接入气象信息。其中，气象信息主要包括天气预报、气象云图、台风信息等。气象信息的展示主要以实时图像走势为主，并且可以根据时间、地理位置进行条件查询。

在本实用新型一实施方式中，土壤墒情模块5用于查询和显示土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息。具体的，土壤墒情模块5收集土壤含水量、蒸发量等基本墒情信息，并获得土地作物分布等相关信息，将信息整合至土壤墒情信息库中。

在本实用新型一实施方式中，灌溉预报模块6根据实时信息模块4和土壤墒情模块5处理得到的信息，计算出土壤的灌溉时间和/或灌水量信息，并进行信息发布。

在本实用新型一实施方式中，灌溉预报模块6包括灌溉时间预报和灌水量预报。其中，灌溉时间预报根据收集的土壤含水量和蒸发量等基本信息,计算出土壤灌溉时间,并及时在预报框中显示,以提示灌溉时间,提示相关部门及时做好土壤灌溉准备,从而达到节水的目的。其中，灌水量预报根据收集的土壤含水量、蒸发量和土地大小等基本信息,计算出土壤灌溉灌水量,并及时在预报框中显示,以提示灌溉所灌水量,提示相关部门及时做好土壤灌溉准备,从而达到节水的目的。

在本实用新型一实施方式中，实际用水模块7根据实际的灌溉时间和灌水量信息，矫正灌溉预报模块计算出的灌溉时间和/或灌水量。具体的，实际用水模块将土壤灌溉的实际用水量和灌溉时间录入数据库，用于矫正灌溉预报模块中的的灌溉时间和灌水量。

在本实用新型一实施方式中，数据库模块3用于存储和管理水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息、土地作物分布信息、计算得到的灌溉时间和/或灌水量信息和实际的灌溉时间和/或灌水量信息。

在本实用新型一实施方式中，可通过信息采集器8获得水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息。其中，信息采集器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、墒情速测仪、翻斗雨量传感器、无线雨量传感器、气象站和太阳能辐射传感器87等中的一种或多种。更具体的，信息采集器获得的水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息可通过数据传输模块9输送至数据库模块3，例如可通过有线或无线(GPRS)传输模块输送至数据库模块，其传输可基于TCP/IP、HTTP、HTTPS、SOAP等标准通信协议进行数据交互。

在本实用新型其它实施方式中，也可通过人工录入的方式获得水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息；在互联网上设计人工录入页面，通过人机交互模块10，观测人员通过互联网将观测得到的信息录入，并将信息通过数据传输模块9发送至数据库模块3。此外，也可通过应用接口11接入其它数据库12中的水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息。

在本实用新型一实施方式中，参见附图2，数据库模块3进一步包括数据存储管理模块31、数据管理模块32、综合数据库33和元数据库34。

其中，数据存储管理模块31完成对存储和备份设备、数据库服务器及网络基础设施的管理，实现对数据的物理存储管理和安全管理。

其中，数据管理模块32包括建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口等数据库管理功能。

其中，综合数据库33包括监测数据库331、业务数据库332、基础数据库333、空间数据库334和多媒体数据库335等多个逻辑子库，根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统(RDBMS)与文件系统中。

在本实用新型一实施方式中，数据库管理模块在HP-Unix双机Oracle 10G RAC平台上应用。

在本实用新型一实施方式中，节水灌溉预报系统还包括系统管理模块，系统管理模块进一步包括用户管理模块和数据维护模块。

其中，用户管理模块用于添加、删除、修改系统用户；数据维护模块用于对实时模块、土壤墒情模块、灌溉预报模块和实际用水模块中的信息进行维护。

本实用新型节水灌溉预报系统遵循业界成熟、通用和开发的技术标准、规范和协议，包括：XML工作流标准WFMC等；遵循标准通信协议，主要包括TCP/IP、HTTP、HTTPS、SOAP等；采用统一的Web Service服务标准，可实现平台与其它系统的协作与集成。

本实用新型节水灌溉预报系统可以在绝大部分的硬件设备(IBM、SUN、HP等)、操作系统(Windows、Unix、Linux、Solaris等)、中间件(WebLogic、WebSphere、tomcat等)上运行，支持多种数据库及其数据相互转换，支持各种版本的浏览器。

本领域技术人员可以理解，本实用新型实施例的技术方案仅提供了各硬件模块或芯片的结构连接关系，其中的芯片或模块均可为采购件。其中实时信息模块、土壤墒情模块、灌溉预报模块、实际用水模块中的查询、显示、计算、发布、矫正等功能可为子芯片或在相应硬件芯片中注入的程序，任何以硬件组合或软硬件结合的方式实现的技术方案的均在本发明的保护范围内。

上述实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种节水灌溉预报系统，其特征在于：所述节水灌溉预报系统包括服务器和用户终端，所述服务器包括数据库模块，所述用户终端包括实时信息模块、土壤墒情模块、灌溉预报模块和实际用水模块，所述实时信息模块、土壤墒情模块和实际用水模块分别与所述灌溉预报模块数据相连，所述用户终端通过网络与服务器之间实现数据交互。

2.如权利要求1所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：所述实时信息模块用于查询和显示水情信息、雨情信息和/或气象信息；

所述土壤墒情模块用于查询和显示土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息；

所述灌溉预报模块根据实时信息模块和土壤墒情模块处理得到的信息，计算出土壤的灌溉时间和/或灌水量信息，并进行信息发布；

所述实际用水模块根据实际的灌溉时间和灌水量信息，矫正灌溉预报模块计算出的灌溉时间和/或灌水量。

3.如权利要求2所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：所述数据库模块用于存储和管理水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息、土地作物分布信息、计算得到的灌溉时间和/或灌水量信息和实际的灌溉时间和/或灌水量信息。

4.如权利要求3所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：通过信息采集器获得所述水情信息、雨情信息、气象信息、土壤基本墒情信息和/或土地作物分布信息，并通过数据传输模块输送至数据库模块。

5.如权利要求4所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：所述信息采集器包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、墒情速测仪、翻斗雨量传感器、无线雨量传感器、气象站和太阳能辐射传感器的一种或多种。

6.如权利要求1-5任一项所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：所述数据库模块进一步包括数据存储管理模块、数据管理模块、综合数据库和元数据库；

其中，所述数据存储管理模块完成对存储和备份设备、数据库服务器及网络基础设施的管理，实现对数据的物理存储管理和安全管理；

所述数据管理模块包括建库管理、数据输入、数据查询输出、数据维护管理、代码维护、数据库安全管理、数据库备份恢复、数据库外部接口功能；

所述综合数据库包括监测数据库、业务数据库、基础数据库、空间数据库和多媒体数据库，根据数据种类分别存储于关系型数据管理系统与文件系统中。

7.如权利要求6所述的节水灌溉预报系统，其特征在于：所述数据库管理模块在HP-Unix双机Oracle 10G RAC平台上应用。