[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

本發明提供一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統及方法，所述系統包括滴灌子模塊、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。實現按需灌溉，避免灌溉過度而浪費水資源，且引入氣象因素，以此來達到根據氣象因素來控制是否滴灌，減少不必要的水資源損失以及能耗，降低工作人員的工作量。

技術領域

本發明涉及節水灌溉領域，特別是一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統及方法。

背景技術

我國位于世界最大的大陸-亞歐大陸的東部，同時又濱臨世界最大的大洋-太平洋，海陸熱力差異突出，對我國氣候產生了深刻的影響。從東南沿海往西北內陸，氣候的大陸性特征特征逐漸增加，依次出現濕潤、半濕潤、半干旱、干旱的氣候區。

鑒于我國的氣候特征，西南地區幾乎每年都要遭遇伏旱天氣，以重慶最為突出。這些地區的農業灌溉技術極為落后，幾乎只靠降雨維系生存，當遭遇到伏旱這樣的自然災害時，嚴重影響到農作物的收成。對于該地區，實施山地灌溉已經成為水利發展的必然。但實施山地灌溉時，由于受山地坡度、土地連片面積、土壤性質以及灌溉方式等多因素影響，因而大多選擇自壓噴灌技術、自壓管灌技術、自壓滴灌技術以及渠道灌溉技術。

目前，山地灌溉系統屬于補充灌溉和統一灌溉范疇，在灌溉過程中一般選擇統一全部實施灌溉，不能根據具體的山地土壤含水量來進行劃分區域精準灌溉，導致農作物減產。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統及方法，旨在解決現有山地灌溉由于山地坡度和高差不同無法實現精準灌溉而導致農作物減產的問題，實現精準灌溉以及實時灌溉，節省成本，對于農作物的生長提供有利條件。

為達到上述技術目的，本發明提供了一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌系統，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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。

優選地，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近一段時間內的未來降水量及降水時間信息。

本發明還提供了一種基于光伏供電的山地分區自動精準滴灌方法，利用上述系統實現，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。