[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)時(shí)變分析的智能噴水控制方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010007054.6
• 申請日: 2020-01-03
• 公開（公告）號: CN111158326B
• 公開（公告）日: 2022-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶特斯聯(lián)智慧科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418;G05D27/02;G06K9/62;G06Q50/26;G16Y20/10;G16Y40/35;A01G25/16
• 代理公司: 北京華專卓海知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11664
• 代理人: 彭銳

本發(fā)明提出了一種基于大數(shù)據(jù)時(shí)變分析的智能噴水控制方法和系統(tǒng)，包括如下步驟：S1、在綠地區(qū)域部署若干墑情傳感器，由墑情傳感器實(shí)時(shí)檢測綠地土壤的墑情數(shù)值，并通過物聯(lián)網(wǎng)將墑情數(shù)值上傳至中心控制器；S2、生成每個(gè)噴水口的墑情特征值；S3、對全部噴水口的墑情特征值的大數(shù)據(jù)利用聚類算法進(jìn)行聚類，獲得若干個(gè)噴水口群組；S4、根據(jù)每個(gè)噴水口群組的墑情特征值，確定適用的控制方式，并由中心控制器向所述噴水口群發(fā)控制配置參數(shù)。針對墑情大數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)時(shí)變分析，對智能噴水系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了智能控制，有利于節(jié)約用水，以及對綠地供水進(jìn)行精細(xì)化管理，通過動態(tài)劃分墑情相近的群組，針對同一個(gè)群組執(zhí)行統(tǒng)一的控制方式，簡化控制難度，節(jié)約了通信開銷。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及傳感器技術(shù)和智能灌溉技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說是涉及一種基于大數(shù)據(jù)時(shí)變分析的智能噴水控制方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

目前，在城市綠地灌溉中普遍使用自動化的噴水系統(tǒng)，即通過管道向綠地區(qū)域輸水并通過噴水口向綠地的植物供水，噴水口可以通過通訊線路接收并執(zhí)行遠(yuǎn)程控制指令，實(shí)現(xiàn)自動控制供水，包括控制供水的開啟時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間以及供水量大小，然而所有噴水口均機(jī)械的執(zhí)行同一標(biāo)準(zhǔn)，并非根據(jù)溫度、日照等因素造成的灌溉需求量的變化而提供與之匹配的供水量，必然導(dǎo)致水資源浪費(fèi)；若逐一對城市綠地區(qū)域噴水口進(jìn)行控制，該過程過于復(fù)雜，將增加通訊傳輸以及硬件設(shè)備投入的成本，因此難以實(shí)現(xiàn)。

隨著水資源供需矛盾的日益加劇，各國都十分重視發(fā)展節(jié)水型農(nóng)業(yè)。發(fā)達(dá)國家除普遍采用噴灌、微灌等先進(jìn)的節(jié)水灌溉技術(shù)外，還應(yīng)用先進(jìn)的自動化控制技術(shù)實(shí)施精確灌溉，以作物實(shí)際需水為依據(jù)，以信息技術(shù)為手段，提高灌溉精準(zhǔn)度，實(shí)施合理的灌溉制度，提高水的利用率。智能自動化控制灌溉能夠提高灌溉管理水平，同時(shí)智能控制灌溉能夠減少灌溉用工，降低管理成本，顯著提高效益。

因此，推廣實(shí)施自動化控制灌溉，改變目前普遍存在的粗放灌水方式，提高灌溉水利用率，是有效解決灌溉節(jié)水問題的必要措施之一。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種基于大數(shù)據(jù)時(shí)變分析的智能噴水控制方法和系統(tǒng)，通過在綠地區(qū)域部署一定數(shù)量的墑情傳感器，獲取不同噴水口位置處的土壤墑情數(shù)值，利用聚類算法對全部噴水口的墑情特征值的大數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類，劃分成若干噴水口群組，并確定每個(gè)噴水口群組適用的控制方式，以期對綠地供水進(jìn)行精細(xì)化管理，在簡化控制難度，節(jié)約通信開銷的同時(shí)，避免水資源浪費(fèi)。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種基于大數(shù)據(jù)時(shí)變分析的智能噴水控制方法，包括如下步驟：

S1、在綠地區(qū)域部署若干墑情傳感器，由墑情傳感器實(shí)時(shí)檢測綠地土壤的墑情數(shù)值，并通過物聯(lián)網(wǎng)將墑情數(shù)值上傳至中心控制器；

S2、生成每個(gè)噴水口的墑情特征值；

S3、對全部噴水口的墑情特征值的大數(shù)據(jù)利用聚類算法進(jìn)行聚類，獲得若干個(gè)噴水口群組；

S4、根據(jù)每個(gè)噴水口群組的墑情特征值，確定適用的控制方式，并由中心控制器向所述噴水口群發(fā)控制配置參數(shù)。

具體的，墑情是反映土壤含水率的指標(biāo)，土壤含水率能夠顯示出土壤對灌溉的實(shí)際需求，因此部署墑情傳感器有利于獲取土壤對灌溉的實(shí)際需求量。