[發明專利]一種智慧水利管控云平臺及方法

在審

• 申請號: 201710544605.0
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107330804A
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 王永濤;張和喜;劉瀏;胡玥;周琴慧
• 申請（專利權）人: 貴州省水利科學研究院
• 主分類號: G06Q50/02
• 分類號: G06Q50/02;G06N5/04;A01G25/16;A01C23/04;H04L29/08;H04N7/18
• 代理公司: 北京高沃律師事務所11569
• 代理人: 王戈

技術領域

本發明涉及水利灌溉領域，特別涉及一種智慧水利管控云平臺及方法。

背景技術

針對灌區信息化、園區信息化、農田水利信息化需求，應用云計算、物聯網、移動互聯、大數據、智能控制等先進的信息技術，開發智慧水利灌溉管控云平臺，包括對水利信息進行采集、傳輸、存儲、處理和利用，加強資源整合，建立共享機制，以水利數據中心建設為重點，構建水利灌溉數據統一的存儲與管理平臺，實施水利灌溉各子業務應用系統間的信息資源整合，積極開展水利信息資源的開發利用，從而全面提高水利灌溉工程建設和水事處理效能和效益，具有重大的意義，而現有灌溉技術中水利灌溉數據的分析和灌溉的實施是分開的，灌溉系統雖然在一定程度上實現了自動化，但仍然需要人員根據田間農作物的具體信息對灌溉系統發送灌溉或者灌溉停止命令，并需要人員進一步控制灌溉水量，因此，如何充分利用水利信息資源進行智能灌溉，是一個有重大意義的課題。

發明內容

本發明的目的是，為了充分利用水利信息資源進行智能灌溉，提供一種智慧水利管控云平臺及方法。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種智慧水利管控云平臺，包括數據采集終端、云終端、智能控制終端和智能執行終端；所述數據采集終端采集氣象信息、田間含水量信息、農作物生長信息、泵站水源信息，并將采集的氣象信息、田間含水量信息、農作物生長信息、泵站水源信息發送到所述云終端；所述云終端存儲有各農作物各生長期的適宜土壤水分閾值，所述云終端根據適宜土壤水分閾值、所述氣象信息、田間含水量信息、農作物生長信息和泵站水源信息，制定灌溉方案，將制定的灌溉方案發送到所述智能控制終端；所述智能控制終端根據灌溉方案控制智能執行終端實現智能灌溉。

可選的，所述云終端還包括視頻監控子系統和氣象監測的旱情預報預警子系統，所述視頻監控子系統用于監視現場的實時數據、實時旱情程度、灌溉情況和查看歷史數據，所述旱情警報預警子系統，用于進行不同旱情程度的預警，并將不同旱情程度的預警發送至智能控制終端。

可選的，所述智能控制終端為帶有智能控制軟件的手機，所述智能控制軟件具有泵站自動化控制功能和水肥一體化自動化控制功能。

可選的，所述智能執行終端包括水肥一體化控制系統，所述水肥一體化控制系統用于控制灌溉片區的灌溉閥門、施肥閥門和水泵，實現水肥一體化控制。

可選的，所述智能執行終端包括泵站自動化控制系統，所述泵站自動化控制系統包括可編程控制器、顯示觸摸屏、智能變頻柜、流量計、壓力變送器、電量表，用于對灌溉管道進行恒定壓力控制，實現變頻恒壓供水灌溉。

一種智慧水利管控方法，包括如下步驟：

獲取氣象信息、田間含水量信息、農作物生長信息、泵站水源信息；

根據所述氣象信息和歷史降水量數據得到預測降雨量；

根據所述農作物的生長信息及各農作物各生長期的適宜土壤水分閾值，確定農作物的適宜土壤水分閾值；

根據所述預測降雨量和所述農作物的適宜土壤水分閾值，并結合所述田間含水量信息，確定旱情程度；

根據所述旱情程度，并結合泵站水源信息制定灌溉方案；

根據所述灌溉方案控制智能執行終端進行灌溉。

可選的，所述根據所述氣象信息和歷史降水量數據得到預測降雨量的具體步驟包括：

根據n年降雨量序列E＝(e₁,e₂,e₃,...e_n)，得出輸入、輸出向量X，Y，其中，輸入向量的分量x_i＝e_i,i＝1,2,…,n-1,輸出向量分量y_i＝e_i+1,i＝1,2,…n-1；

將X中的數據從大到小排列，Y中的數據位置做相應的改變，使用模糊聚類方法對X中的數據進行聚類；

Y中數據進行相應的分類，并根據X,Y的聚類情況，利用逆向云發生器生成c組預測云；

根據所述氣象信息獲取當前t年降雨序列數據，根據當前t年降雨序列數據，利用逆向云發生器，生成當前趨勢云，并與各個預測云合并，形成最終的規則的后件云；

利用生成的最終的規則的后件云進行降雨量預測。

可選的，根據所述預測降雨量和所述農作物的適宜土壤水分閾值，并結合所述田間含水量信息，確定旱情程度的具體步驟包括：

根據所述田間含水量信息判斷田間含水量是否處于所述農作物的適宜土壤水分閾值范圍內，若是，則沒有旱情，若否，則存在旱情；