[發明專利]一種基于LoRa的農田澇漬災害預警方法及系統

在審

• 申請號: 202110608645.3
• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113155229A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發明（設計）人: 陳智;胡春杰;嵇海祥;楊溯;耿彬彬;鄒巍;張慧;王江燕;王豐華;張勇;程祥吉;孫龍;姜紅梅;楊俊杰;束慶林
• 申請（專利權）人: 水利部南京水利水文自動化研究所
• 主分類號: G01F23/00
• 分類號: G01F23/00;H04W4/38
• 代理公司: 南京眾聯專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張天哲

1.一種基于LoRa的農田澇漬災害預警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在農田上安裝磁致伸縮傳感器分別測量地表水位和地下水位，其中，一個磁致伸縮傳感器設置于農田地表上，另一個磁致伸縮傳感器設置于農田土壤里；

步驟2，使用LoRa采集裝置獲取地表水位和地下水位信息，LoRa采集裝置將采集到地表水位和地下水位信息通過LoRa通信模塊發送至網關；所述網關接收到農水位田信息后通過無線通信模塊發送至后臺服務器；

步驟3，后臺服務器解析地表水位和地下水位信息并通過水量平衡法判斷是否有澇災、漬災、旱災；

其中，步驟3具體包括：

當農田地表水位H_上≥H_p時，開始發出澇災預警，提示農田用戶采取排澇措施，打開閘門排水，控制地表水位H_上≤H_澇，并且在時間間隔T內將農田地表水位降至H_上≤H_p，其中H_p為農田作物允許滯蓄水深，H_澇為作物允許最大耐淹水深；

當農田地下水位H_下≥H_max時，開始發出漬災預警，提示農田用戶采取排水措施，打開排水閘門排水，控制地下水位H_下≤H_漬，并且在時間間隔T內將農田地下水位降至H_下≤H_max，其中H_max為農田適宜地下水位上限，H_漬為農田作物防漬要求的地下水位；

當農田地下水位H_下≤H_min時，開始發出旱災預警，提示農田用戶采取灌溉措施，打開閘門灌水，控制地下水位H_下≥H_旱，并且在時間間隔T內將農田地下水位上升至H_下≥H_min，其中H_min為農田適宜地下水位下限，H_旱為作物防旱要求的農田地下水位。

2.根據權利要求1所述的一種基于LoRa的農田澇漬災害預警系統，其特征在于：包括LoRa采集裝置、網關、后臺服務器和顯示終端，所述LoRa采集裝置包括采集傳感器、第一LoRa通信模塊和RTU，所述RTU與采集傳感器、LoRa通信模塊連接，所述采集傳感器為磁致伸縮傳感器，所述磁致伸縮傳感器用來測量農田地表水位和地下水位信息，并將采集的農田水位信息發送給RTU，所述RTU通過LoRa通信模塊發送至網關；所述網關包括第二LoRa通信模塊、微控制器和無線通信模塊，所述第二LoRa通信模塊接收到農田澇漬信息后傳輸給微控制器，所述微控制器通過無線通信模塊發送至后臺服務器，所述后臺服務器根據農田澇漬信息發出澇災、漬災、旱災等預警，指導農作物抗旱灌溉或排水排澇；

其中，所述農田澇漬災害預警系統還包括以下裝置：

澇災預警裝置，當農田地表水位H上H_上≥H_p時發出澇災預警，提示農田用戶采取排澇措施打開閘門排水，使得地表水位H_上≤H_澇，并且在時間間隔T內將農田地表水位降至H_上≤H_p，其中H_p為農田作物允許滯蓄水深，H_澇為作物允許最大耐淹水深；

災預警裝置，當農田地下水位H_下≥H_max時發出漬災預警，提示農田用戶采取排水措施打開排水閘門排水，使得地下水位H_下≤H_漬，并且在時間間隔T內將農田地下水位降至H_下≤H_max，其中H_max為農田適宜地下水位上限，H_漬為農田作物防漬要求的地下水位；

旱災預警裝置，當農田地下水位H_下≤H_min時發出旱災預警，提示農田用戶采取灌溉措施打開閘門灌水，使得地下水位H_下≥H_旱，并且在時間間隔T內將農田地下水位上升至H_下≥H_min，其中H_min為農田適宜地下水位下限，H_旱為作物防旱要求的農田地下水位。