[發明專利]一種基于物聯網的作物定量灌溉控制系統及方法

在審

• 申請號: 201611124322.2
• 申請日: 2016-12-08
• 公開（公告）號: CN106688826A
• 公開（公告）日: 2017-05-24
• 發明（設計）人: 馬道坤;方嫦青;張盼盼
• 申請（專利權）人: 中國農業大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司11002
• 代理人: 湯財寶

1.一種基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，包括作物需水計量系統、作物灌溉控制系統和作物灌溉實時監測系統，其中所述作物需水計量系統與所述作物灌溉控制系統相連，所述作物灌溉控制系統與所述作物灌溉實時監測系統相連，所述作物灌溉實時監測系統與所述作物需水計量系統相連；

其中所述作物需水計量系統通過計算不同作物不同階段的需水量制定作物生長周期各階段需水方案，并將制定的需水方案輸出至所述作物灌溉控制系統；所述作物灌溉控制系統根據制定的需水方案對作物進行定量灌溉；所述作物灌溉實時監測系統分別對所述作物灌溉控制系統和所述作物需水計量系統進行實時監測，并將監測結果反饋至所述作物需水計量系統。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，所述作物需水計量系統包括數據自動采集模塊、數據發送模塊、數據庫模塊和作物需水計量平臺，其中所述數據自動采集模塊與所述數據發送模塊相連，所述數據發送模塊分別與所述數據庫模塊、所述作物需水計量平臺相連。

3.根據權利要求2所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，所述作物灌溉控制系統包括超聲波流量計、自動灌溉控制器和報警模塊，其中所述超聲波流量計和所述報警模塊分別與所述自動灌溉控制器相連，所述自動灌溉控制器與所述作物需水計量平臺相連。

4.根據權利要求3所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，所述作物灌溉實時監測系統包括數據監測模塊、以及與所述數據監測模塊連接的數據傳輸模塊，其中所述數據監測模塊分別與所述數據自動采集模塊、所述超聲波流量計和所述自動灌溉控制器相連。

5.根據權利要求4所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，還包括第一GPRS通信模塊，所述作物需水計量平臺通過所述第一GPRS通信模塊與所述自動灌溉控制器相連。

6.根據權利要求5所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，還包括第二GPRS通信模塊，所述數據傳輸模塊通過所述第二GPRS通信模塊與所述作物需水計量平臺相連。

7.根據權利要求6所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制系統，其特征在于，還包括無線通訊模塊，所述超聲波流量計通過所述無線通訊模塊與所述自動灌溉控制器相連。

8.一種基于物聯網的作物定量灌溉控制方法，其特征在于，具體包括如下步驟：

S1、作物需水計量系統中的數據自動采集模塊采集氣象數據和土壤數據，將采集的氣象數據和土壤數據通過數據發送模塊發送到作物需水計量平臺并保存至數據庫模塊，其中所述氣象數據至少包括降雨量、溫度和濕度，所述土壤數據至少包括土壤類型和土壤容重；

S2、所述作物需水計量平臺確認當前作物對象，調用所述數據庫模塊中與當前作物對象相對應的數據，計算出作物在當前階段所需灌水量；

S3、所述作物需水計量平臺將計算出的所需灌水量發送至作物灌溉控制系統中的自動灌溉控制器，所述自動灌溉控制器開始灌溉；

S4、所述自動灌溉控制器控制超聲波流量計在開始灌溉的同時計量水量，并定時將計量數據發送至所述自動灌溉控制器；

S5、當灌溉水量達到作物所需灌水量時，所述自動灌溉控制器停止灌溉；

其中，通過作物灌溉實時監測系統中的數據監測模塊實時監測所述數據自動采集模塊所采集的數據，并將監測數據通過數據傳輸模塊實時傳輸至所述作物需水計量平臺，所述作物需水計量平臺根據監測數據分析得出變化數據，根據變化數據重新計算作物在當前階段所需灌水量。

9.根據權利要求8所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制方法，其特征在于，

所述作物需水計量平臺通過第一GPRS通信模塊將計算出的所需灌水量發送至所述自動灌溉控制器；

所述數據傳輸模塊通過第二GPRS通信模塊將監測數據實時傳輸至所述作物需水計量平臺；

所述超聲波流量計通過無線通訊模塊將計量數據發送至所述自動灌溉控制器。

10.根據權利要求8所述的基于物聯網的作物定量灌溉控制方法，其特征在于，所述作物灌溉實時監測系統中的數據監測模塊實時監測所述超聲波流量計和所述自動灌溉控制器，當所述超聲波流量計和/或所述自動灌溉控制器發生故障時，所述數據監測模塊將故障信號通過數據傳輸模塊實時傳輸至所述報警模塊，所述報警模塊發出故障警報。