[發明專利]基于物聯網的灌溉系統及灌溉方法

在審

• 申請號: 202011265225.1
• 申請日: 2020-11-12
• 公開（公告）號: CN112640769A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 楊北方;李亞兵;雷亞平;熊世武;韓迎春;馮璐;王占彪;范正義;王國平;李小飛;邢芳芳;辛明華;杜文麗
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院棉花研究所
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 鄭州盈派知識產權代理事務所(普通合伙) 41196
• 代理人: 張曉輝;樊羿

1.一種基于物聯網的灌溉系統，其特征在于，包括主控單元和采控節點，所述主控單元包括采集控制器和第一無線模塊，所述采控節點包括傳感器模塊、開關模塊、第二無線模塊，所述采集控制器和所述第一無線模塊通信連接，所述第一無線模塊和所述第二無線模塊通過LoRa無線網絡通訊連接，所述第二無線模塊與所述采控節點通信連接。

2.根據權利要求1所述的基于物聯網的灌溉系統，其特征在于，所述傳感器模塊包括模擬輸入/輸出端口和數字輸入/輸出端口。

3.根據權利要求1所述的基于物聯網的灌溉系統，其特征在于，所述開關模塊包括光耦、三極管、繼電器，所述光耦的輸入端和所述第二無線模塊對應連接，所述三極管的基極與所述光耦的輸出端對應連接，所述三極管的集電極與所述繼電器的驅動端對應連接。

4.根據權利要求1所述的基于物聯網的灌溉系統，其特征在于，所述第二無線模塊包括對應連接的控制單元和LoRa通訊芯片。

5.根據權利要求1所述的基于物聯網的灌溉系統，其特征在于，所述采控節點還包括太陽能電池組件和穩壓模塊，所述穩壓模塊的輸入端與所述太陽能電池組的電極對應連接。

6.一種基于物聯網的灌溉方法，其特征在于，利用權利要求1所述的基于物聯網的灌溉系統采集環境數據并計算作物水分脅迫指數，若該指數大于預設值，則開啟灌溉開關。

7.根據權利要求6所述的基于物聯網的灌溉方法，其特征在于，所述作物水分脅迫指數的測定包括以下步驟：

（1）傳感器模塊獲取正常灌溉條件下作物冠層溫度Tc、充分灌溉條件下的作物冠層溫度Tcl、不進行灌溉條件下的作物冠層溫度Tcu、空氣溫度Ta和相對濕度RH以及大氣壓力VP；

（2）通過空氣濕度和大氣壓力計算飽和蒸氣壓SVP=100VP/RH；

（3）計算氣壓虧缺VPD=SVP-VP；

（4）計算dT= Tc- Ta、dTl= Tcl- Ta、dTu= Tcu- Ta；

（5）通過連續的數據監測以及回歸分析，可得出dTl = aVPD +b，dTu =cVPD + d，其中a，b，c，d為上述回歸分析確定的參數；

（6）將上述參數帶入作物水分脅迫指數公式CWSI = (dT - dTl) / (dTu - dTl)，可計算得出CWSI。