[發明專利]一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統及方法

在審

• 申請號: 201810476119.4
• 申請日: 2018-05-17
• 公開（公告）號: CN108770660A
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 陳慶偉;謝丹;鄭耀斌;譚逸超;付光來;任永一;胥金坤;冀苗苗;劉博;郭笑晨;趙志鵬
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司經濟技術研究院;山東智源電力設計咨詢有限公司;國家電網公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/02
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 李修杰

1.一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，其特征在于，包括滴灌子模塊、太陽能供電子模塊、土壤含水率檢測子模塊、液晶顯示子模塊、中央處理器子模塊、無線通信子模塊和遠程服務器，所述太陽能供電子模塊分別與滴灌子模塊、液晶顯示子模塊、中央處理子模塊和無線通信子模塊連接，所述中央處理子模塊還與無線通信子模塊、土壤含水率檢測子模塊、液晶顯示子模塊以及滴灌子模塊連接，所述無線通信子模塊連接與遠程服務器通過無線連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，其特征在于，所述滴灌子模塊包括水源工程、水源總閥、止回閥、過濾器、電磁閥和輸出孔管，水源依次流經所述水源工程、水源總閥、止回閥、過濾器、電磁閥和輸出孔管，所述電磁閥和輸出孔管分別設置多個，并分別設置在不同地區。

3.根據權利要求1所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，其特征在于，所述太陽能供電子模塊包括太陽能電池板、太陽能控制器和蓄電池，所述太陽能電池板連接至太陽能控制器，所述太陽能控制器分別連接至蓄電池和負載，所述蓄電池還連接至負載。

4.根據權利要求1所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，其特征在于，所述土壤含水率檢測子模塊包括土壤水分傳感器、光照傳感器、植被冠層濕度傳感器、二氧化碳傳感器和模數轉換器。

5.根據權利要求1所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，其特征在于，所述無線通信子模塊用于實現與遠程服務器的數據通信，接收遠程服務器通過互聯網獲取的未來降水量及降水時間信息。

6.一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，利用權利要求1-5任意一項所述的系統實現，其特征在于，包括以下步驟：

S101、獲取各個地區的當前土壤含水率數據；

S102、獲取未來一段時間內的降水量以及降水時間；

S103、根據當前含水率數據以及降雨量和降水時間，計算未來土壤含水率；

S104、對比未來含水率以及滴灌閾值區間決定是否進行滴灌。

7.根據權利要求6所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，其特征在于，所述未來土壤含水率的計算公式如下：

R_未＝R_今(1+rQT)

R_未為未來土壤含水率；R_今為當前土壤含水率；r為土壤含水率經驗指數，Q為未來一段時間內的降水量；T為未來一段時間內的降水時間。

8.根據權利要求6所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，其特征在于，所述步驟S104具體為：

如果所述未來土壤含水率小于滴灌閾值下限值時，進行滴灌；當所述未來土壤含水率大于滴灌閾值上限值時，無需進行滴灌。

9.根據權利要求6所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，其特征在于，所述土壤含水率經驗指數通過如下操作獲取：

設置M組不同地區，設置N個時間點，采取上述系統在不同地區同時進行數據采集，獲取不同時間點和不同地區的土壤含水率，并統計相鄰時間點內的降水量和降水時間，計算經驗指數，并將不同地區以及不同時間點下的經驗指數進行平均，獲取平均后的經驗指數，并將其作為土壤含水率經驗指數。

10.根據權利要求6所述的一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，其特征在于，所述未來一段時間為未來1天或未來2天。