[發(fā)明專利]一種基于LoRa的農(nóng)田澇漬災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2021-06-01
• 公開（公告）號: CN113155229A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(quán)）人: 水利部南京水利水文自動(dòng)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(lián)專利代理有限公司 32206
• 代理人: 張?zhí)煺?/td>

本發(fā)明提供了一種基于LoRa的農(nóng)田澇漬災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)，包括以下步驟：步驟1，在農(nóng)田上安裝磁致伸縮傳感器分別測量地表水位和地下水位；步驟2，使用LoRa采集裝置獲取地表水位和地下水位信息，并通過LoRa通信模塊發(fā)送至網(wǎng)關(guān)；所述網(wǎng)關(guān)接收到農(nóng)水位田信息后通過無線通信模塊發(fā)送至后臺服務(wù)器；步驟3，后臺服務(wù)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(zāi)、漬災(zāi)、旱災(zāi)。本發(fā)明采用LoRa通信技術(shù)使數(shù)據(jù)在傳輸過程中更加穩(wěn)定、傳輸距離更遠(yuǎn)、且具有告警和自動(dòng)控制調(diào)整功能，形成一體化農(nóng)田澇漬監(jiān)測系統(tǒng)，非常適用于戶外大面積農(nóng)田的澇漬數(shù)據(jù)監(jiān)測與采集站點(diǎn)多的場景，為農(nóng)田澇漬自動(dòng)化遠(yuǎn)程監(jiān)測提供一種新的技術(shù)方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及農(nóng)田水利技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于LoRa的農(nóng)田澇漬災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來受氣候變化及人類活動(dòng)影響，我國干旱和極端降水事件頻發(fā)，降水的極端分布會(huì)導(dǎo)致干旱和洪澇災(zāi)害交替發(fā)生，往往會(huì)對農(nóng)作物的生長造成較大的威脅。制定科學(xué)合理的灌溉排水方案是防治農(nóng)業(yè)旱澇災(zāi)害的重要手段，而農(nóng)業(yè)旱澇急轉(zhuǎn)災(zāi)害對灌溉排水工作提出了新要求。因此，研究農(nóng)業(yè)農(nóng)田澇漬災(zāi)害監(jiān)測對于我國農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)和糧食安全保障具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

目前，農(nóng)田澇漬災(zāi)害的監(jiān)測方法依靠氣象衛(wèi)星等手段，成本較高，可靠度較低，且不適合灌區(qū)生產(chǎn)實(shí)際需要，同時(shí)也不利于農(nóng)田澇漬的數(shù)據(jù)匯總與分析。

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問題，本發(fā)明公開了一種基于LoRa的農(nóng)田澇漬災(zāi)害預(yù)警方法及系統(tǒng)。

具體方案如下：

一種基于LoRa的農(nóng)田澇漬災(zāi)害預(yù)警方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在農(nóng)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(gè)磁致伸縮傳感器設(shè)置于農(nóng)田地表上，另一個(gè)磁致伸縮傳感器設(shè)置于農(nóng)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(fā)送至網(wǎng)關(guān)；所述網(wǎng)關(guān)接收到農(nóng)水位田信息后通過無線通信模塊發(fā)送至后臺服務(wù)器；，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(fā)送至網(wǎng)關(guān)；所述網(wǎng)關(guān)接收到農(nóng)水位田信息后通過無線通信模塊發(fā)送至后臺服務(wù)器；

步驟3，后臺服務(wù)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(zāi)、漬災(zāi)、旱災(zāi)。

優(yōu)選的，步驟3具體包括：

當(dāng)農(nóng)田地表水位H_上≥H_p時(shí)，開始發(fā)出澇災(zāi)預(yù)警，提示農(nóng)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(shí)間間隔T內(nèi)將農(nóng)田地表水位降至H_上≤H_p，其中H_p為農(nóng)田作物允許滯蓄水深，H_澇為作物允許最大耐淹水深；

當(dāng)農(nóng)田地下水位H_下≥H_max時(shí)，開始發(fā)出漬災(zāi)預(yù)警，提示農(nóng)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(shí)間間隔T內(nèi)將農(nóng)田地下水位降至H_下≤H_max，其中H_max為農(nóng)田適宜地下水位上限，H_漬為農(nóng)田作物防漬要求的地下水位；

當(dāng)農(nóng)田地下水位H_下≤H_min時(shí)，開始發(fā)出旱災(zāi)預(yù)警，提示農(nóng)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(shí)間間隔T內(nèi)將農(nóng)田地下水位上升至H_下≥H_min，其中H_min為農(nóng)田適宜地下水位下限，H_旱為作物防旱要求的農(nóng)田地下水位。