[實用新型]一種基于模糊規(guī)則的智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820291321.5
• 申請日: 2018-03-01
• 公開（公告）號: CN208286077U
• 公開（公告）日: 2018-12-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 溫宗周;董勛凱;李麗敏;張陽陽;李璐;王真
• 申請（專利權(quán)）人: 西安工程大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01C23/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本實用新型公開了一種基于模糊規(guī)則的智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，包括農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊，農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過STM32引腳分別連接有電源模塊、Zigbee模塊和觸摸屏，農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過GPRS無線通信連接有機井控制器，機井控制器通過RS485通信分別連接有機井灌溉裝置、壓力傳感器、地下水位傳感器、機井管道流量傳感器，機井控制器通過高低電平控制繼電器。該系統(tǒng)基于模糊規(guī)則建立通用的灌溉模型，隨著地域的差異，具有不斷更新優(yōu)化模型的功能，提高了灌溉的精確度。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于模糊規(guī)則的智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)

農(nóng)業(yè)一直在人類社會中扮演著重要的角色，灌溉則是許多地區(qū)作物生產(chǎn)的重要組成部分，我國的農(nóng)業(yè)均比較依賴降雨和氣候條件，近年來，智慧農(nóng)業(yè)灌溉引起了國家的高度重視，我國農(nóng)業(yè)部和國務院先后發(fā)文強調(diào)其重要性，在國家大形勢下，智慧農(nóng)業(yè)灌溉的市場需求也越來越大。

目前，市面上的智能灌溉應用領(lǐng)域主要分為三類：運動場灌溉、園林灌溉和農(nóng)業(yè)灌溉。農(nóng)業(yè)灌溉的主要產(chǎn)品為補閾值灌溉和預測性灌溉。補閾值灌溉是根據(jù)土壤的干旱程度和預設(shè)值進行灌溉。例如：被監(jiān)測區(qū)域當前的干旱程度為5，而預設(shè)值是2，則需要調(diào)動電磁閥將差值進行彌補；預測性灌溉則需要參考未來降雨情況和蒸騰量進行灌溉，例如：當監(jiān)測干旱程度高于預設(shè)值，且未來有降雨時，在不影響作物生長情況下，可延緩灌溉，從而節(jié)約水資源，也可根據(jù)蒸騰量把握作物的缺水趨勢，及時進行灌溉。但是，補閾值灌溉采集的數(shù)據(jù)單一、功能簡單、灌溉的準確性、有時滯差等問題；而預測性灌溉需要嚴格控制植物的干旱程度，防止降雨過晚影響植物正常生長。因此，設(shè)計和實施一個智慧農(nóng)業(yè)灌溉裝置尤為重要。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的提供一種基于模糊規(guī)則的智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)單一且功能簡單的問題。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是，一種基于模糊規(guī)則的智慧農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)，包括農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊，農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過STM32引腳分別連接有電源模塊、Zigbee模塊和觸摸屏，農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過GPRS無線通信連接有機井控制器，機井控制器通過RS485通信分別連接有機井灌溉裝置、壓力傳感器、地下水位傳感器、流量傳感器，機井控制器通過高低電平控制繼電器。

本實用新型的特點還在于，

還包括報警模塊和視頻監(jiān)控模塊，報警模塊包括蜂鳴器和多色燈，農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過STM32引腳分別與蜂鳴器和多色燈連接，視頻監(jiān)控模塊包括安裝在田間的彩色攝像頭、遠程喊話喇叭和人體紅外傳感器，彩色攝像頭、遠程喊話喇叭和人體紅外傳感器通過GPRS無線通信分別與農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊連接。

農(nóng)田灌溉終端RTU主控模塊通過GPRS無線通信還連接有GPRS無線傳輸模塊，GPRS無線傳輸模塊通過RS485通信分別連接有土壤墑情傳感器、氣壓傳感器、風速傳感器和溫濕度傳感器，GPRS無線傳輸模塊通過I²C通信連接有光照傳感器，土壤墑情傳感器、氣壓傳感器、風速傳感器、溫濕度傳感器和光照傳感器在田間分區(qū)域安裝。

GPRS無線傳輸模塊的型號為Z7-875GC。

機井灌溉裝置中的管道上還分別安裝有多個反沖洗過濾器、電磁閥、施肥器，每個施肥器上也安裝有電磁閥。

電源模塊為12V直流電源。

Zigbee模塊為ZM516X型低功耗模塊。

壓力傳感器的型號為MPM4700，流量傳感器的型號為LXSY-5，地下水位傳感器的型號為TH-IRG2000。

本實用新型的有益效果是，基于模糊規(guī)則建立通用的灌溉模型，隨著地域的差異，具有不斷更新優(yōu)化模型的功能，提高了灌溉的精確度；且該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，易于操作，功能強，易于維護，制造成本低，應用范圍廣泛。