CN206674701U - 一种智能茶园自动灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能茶园自动灌溉系统。该系统基于电子技术、通讯和传感器技术设计，通过多深度土壤水分传感器、光照度传感器以及空气温湿度传感器监测茶树的生长环境状态，由CPU采集、处理数据信息，并及时做出合理的灌溉决策，实现智能自动灌溉。环境参数可由液晶屏实时显示或通过GPRS网络发送至上位服务器系统，便于茶园管理人员准确了解茶树生长环境状态，进一步优化管理方法或采取相应措施。智能茶园自动灌溉系统不仅能提高水资源的利用效率、提升现代茶园的管理水平，而且还可以实现增加茶叶产量和优化茶叶品质的目的。
Description
技术领域
本发明是一种智能自动灌溉系统，主要应用于茶园。具体说是通过对光照、空气温度、空气湿度及土壤湿度的实时监测，综合决策实现茶园的智能化自动灌溉。
背景技术
水分是保证茶树正常生长的基础条件之一，由于多种植于丘陵和山岭地区，自然条件下主要依靠降水。而近年来，气候的改变令降雨量随地区的不同产生很大差异，月份分布也不平衡，这样就使得茶树的生育期间总会存在少雨缺水的干旱季节。青岛是我国纬度最高的大型绿茶生产基地，其发展潜力巨大。青岛虽为临海地区，但降水情况不稳定，水资源也属匮乏，在2010年间就曾有出现持续的旱情使得原本耐旱程度较高的茶树出现大面积枯萎的情况，过万亩茶园几乎绝产。当茶园土壤水分不足且持续干旱时，自然需要及时灌溉补充水分，传统的广泛采用的地面自流灌溉方式，如沟灌、漫灌等，在缺水的情况下实为一种浪费的方式，所以对茶园采取合理的智能自动灌溉，既可以有力地节省水资源，又能够让茶树在适合的环境中达到增产效果。
基于电子技术和传感器技术的不断发展，本发明设计了一种智能茶园自动灌溉系统。通过多深度土壤水分传感器、光照度传感器、空气温湿度传感器等监测茶树的生长环境状态，由CPU采集、处理数据信息，并及时做出合理的灌溉决策，实现智能自动灌溉。可由液晶屏实时显示环境参数，使茶园管理人员更准确了解茶树生长环境状态，进一步优化管理方法或采取相应措施。智能茶园自动灌溉不仅能提高水资源的利用率，也可提升现代茶园的管理水平，并达到提高茶叶产量和品质的目的。
发明内容
发明所要解决的技术问题就是设计一种智能茶园自动灌溉系统，根据茶树的生长环境状态对灌溉做出科学决策。
本发明采用如下技术方案：一种智能茶园自动灌溉系统，包括茶园自动灌溉装置及服务器平台两部分：茶园自动灌溉装置，由单片机STM32F103ZET6最小系统、多深度土壤水分传感器、光照度传感器、空气温湿度传感器、2.2寸USART HMI 智能串口液晶屏、SIM900A手机模块、电磁阀以及流量计等部分构成。多深度土壤水分传感器插入土壤，可以同时测量茶树根区内外的土壤水分信息；电磁阀、流量计安装在灌溉管道中，电磁阀用于启停灌溉系统，流量计用于检测灌溉用水量；其余部分置于密闭防水壳体，其他传感器探头位于壳体外部。
茶园自动灌溉服务器平台是指电脑上的管理软件，系统工作时自动灌溉装置上的各个传感器采集来的环境参数经CPU处理后利用SIM900A手机模块通过GPRS网络发送至电脑上的服务器平台，服务器将接收的数据信息存储、显示、处理以及报表等，便于茶园管理人员优化管理方法或采取相应措施。
本发明的有益效果是：本发明公开的一种智能茶园自动灌溉装置及服务平台，通过各个传感器实现对茶园内茶树生长环境状态参数的采集与监测，并将数据进行分析处理，自动决策灌溉方式和水量，使环境状态维持在适合茶树生长的状态下，环境参数通过液晶屏实时显示，便于茶园管理人员优化管理方法或采取相应措施。通过该系统提高了水资源的利用率，也提升了现代茶园的管理水平，可达到提高茶叶产量和品质的目的。
附图说明
图1是本发明的智能灌溉系统装置组成简图。
1、液晶显示屏 2、光照度传感器 3、空气湿度传感器 4、空气温度传感器5、流量计6、电磁阀7、多深度土壤水分传感器8、服务器平台。
图2是本发明的智能灌溉系统结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例，请参照图1和图2，图1示意性的列出了本发明所公开的智能茶园自动灌溉装置及服务平台组成简图，图2示意性的给出了本发明的自动灌溉系统装置的系统结构图。
结合图1，本实施例说明智能茶园自动灌溉装置，本装置主要由主控CPU、液晶屏、传感器、灌溉管道控制等部分组成，系统由220V交流电供电。主控CPU为STM32F103ZET6最小系统，主要完成系统数据采集、处理以及分析等功能；液晶屏选用2.2寸USART HMI 智能串口液晶屏，用于显示光照度、空气温湿度、土壤多深度水分以及灌溉水流速水量等相关信息；空气湿度传感器选用DHT11；空气温度传感器选用防水型DS12B20；多深度土壤水分传感器插入土壤中，光照度传感器与空气温湿度传感器安置在密闭防水壳体外表，用于环境参数监测；电磁阀与流量计安装在灌溉管道中，由CPU控制工作，及时调节灌溉水量；除传感器、电磁阀与流量计外，其余部件置于密闭防水壳体内，壳体固定在茶园内并离地面一米距离。
Claims (4)
1.一种智能茶园自动灌溉系统，通过对光照、空气温度、空气湿度及土壤湿度的实时监测，综合决策实现茶园的智能化自动灌溉，其特征在于，该系统由茶园自动灌溉装置及服务器平台两部分组成，其中自动灌溉装置置于茶园内，由传感器、电源模块、单片机STM32F103ZET6主控电路、流量传感器、SIM900A手机模块、2.2寸USART HMI智能串口液晶屏以及电磁阀组成，服务器平台位于监控中心。
2.如权利要求1所述的一种智能茶园自动灌溉系统，其特征在于，所涉及的传感器主要包括：多深度土壤水分传感器、环境因子传感器以及流量计；多深度土壤水分传感器，可以同时测量茶树根区内外的土壤水分；环境因子传感器主要检测茶树周围环境的太阳光照强度和空气温湿度；流量计用于检测灌溉用水。
3.如权利要求1所述的一种智能茶园自动灌溉系统，其特征在于，灌溉决策由茶树根区内外的土壤水分与环境因子共同决定，实现智能自动灌溉。
4.如权利要求1所述的一种智能茶园自动灌溉系统，其特征在于，CPU将所采集的环境参数及相应的采集时间通过智能串口液晶屏实时显示；同时数据所采集数据的每次变化都会启动SIM900A手机模块通过GPRS网络发送至电脑上的服务器平台，由服务器完成数据分析、处理、存储以及显示功能，也可人为实现远程控制。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN109548632A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-04-02 | 广东省农业科学院茶叶研究所 | 基于lora网络的定点节能型山地茶园灌溉系统及方法 |
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| CN112493084B (zh) * | 2020-11-27 | 2023-04-21 | 重庆文理学院 | 一种基于天气预报信息的水平衡茶树浇水方法 |
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