[發(fā)明專利]一種土壤修復(fù)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210059218.9
• 申請(qǐng)日: 2022-01-19
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114342786B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-12-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘國(guó)權(quán);畢軍;李冰;馬志盼;陳怡;劉雪蓮;徐菲;唐揚(yáng);王靖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇環(huán)保產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院股份公司;南京大學(xué)
• 主分類號(hào): A01G25/16
• 分類號(hào): A01G25/16;A01G25/06;A01G25/02;G01C15/00;G01D21/02;G01N33/24;G01W1/02
• 代理公司: 成都其高專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 51244
• 代理人: 任坤

1.一種土壤修復(fù)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，包括灌水裝置（1）、灌水控制閥（2）、流量計(jì)（3）、土壤濕度傳感器（4）、氣象傳感器（5）、灌水控制單元（6）、邊緣計(jì)算服務(wù)器（7）以及多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）；

其中，所述多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）一方面用于測(cè)定地勢(shì)信息并根據(jù)既定規(guī)則對(duì)土壤進(jìn)行區(qū)域劃分，另一方面用于捕獲土壤作物長(zhǎng)勢(shì)信息并反饋至灌水控制單元（6）；

所述灌水控制單元（6）包括作物灌溉模型數(shù)據(jù)庫(kù)、作物歷史長(zhǎng)勢(shì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)、灌溉參數(shù)設(shè)定模塊、灌溉控制模塊、濕度傳感器接口、氣象傳感器接口、多目視覺(jué)測(cè)繪裝置接口、通信模塊；

所述邊緣計(jì)算服務(wù)器（7）包括區(qū)域劃分模塊、長(zhǎng)勢(shì)分析模塊；

其特征在于，所述灌水裝置（1）包括噴灌設(shè)備（11），所述噴灌設(shè)備（11）具體包括主體部（111）以及可進(jìn)入/伸出所述主體部的伸縮部（112），所述主體部（111）沿長(zhǎng)度方向等間隔分布有多個(gè)具有第一孔徑φ1的第一開(kāi)孔（113），所述伸縮部（112）沿長(zhǎng)度方向等間隔分布有多個(gè)第二開(kāi)孔（114），所述多個(gè)第二開(kāi)孔（114）的孔徑自所述伸縮部（112）靠近所述主體部（111）的一端向所述伸縮部（112）的自由端依次增大，且所述多個(gè)第二開(kāi)孔（114）中最小孔徑為φ1；

所述灌水裝置（1）還包括插入地下的滲灌設(shè)備（12），所述滲灌設(shè)備（12）為圓柱狀，在其側(cè)壁開(kāi)設(shè)多組滲灌窗（121），每組所述滲灌窗（121）包括長(zhǎng)條狀滲灌口（122）以及位于所述長(zhǎng)條狀滲灌口（122）下方的沿所述長(zhǎng)條狀滲灌口（122）中軸線對(duì)稱的多個(gè)滲灌孔（123）；任意兩組所述滲灌窗（121）的中軸線不重合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的土壤修復(fù)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其特征在于，所述伸縮部（112）還能夠相對(duì)于所述主體部（111）旋轉(zhuǎn)，且所述伸縮部（112）的自由端設(shè)有密封蓋（115），所述伸縮部（112）靠近所述主體部（111）的一端設(shè)有限位密封塞（116）。

3.一種應(yīng)用于如權(quán)利要求1-2任意一項(xiàng)所述的土壤修復(fù)濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的濕度調(diào)節(jié)方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：通過(guò)所述多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）測(cè)定地勢(shì)信息，并捕獲土壤作物長(zhǎng)勢(shì)信息；

S2：所述邊緣計(jì)算服務(wù)器（7）根據(jù)所述多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）反饋的信息設(shè)定土壤區(qū)域劃分規(guī)則，并確定作物品種、長(zhǎng)勢(shì)、生長(zhǎng)階段；

S3：通過(guò)所述多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）對(duì)待灌溉土壤進(jìn)行動(dòng)態(tài)區(qū)域劃分，每個(gè)區(qū)域包括地勢(shì)高度不同的多塊連續(xù)地塊；

S4：將多組不同長(zhǎng)度的所述土壤濕度傳感器（4）布置到測(cè)量位置，通過(guò)諧振頻率偏移法測(cè)定土壤濕度；

S5：通過(guò)所述氣象傳感器（5）測(cè)定當(dāng)前大氣溫度、濕度、風(fēng)向以及氣壓，并預(yù)測(cè)未來(lái)48小時(shí)氣象狀況；

S6：所述灌水控制單元（6）根據(jù)所述邊緣計(jì)算服務(wù)器（7）反饋的分析結(jié)果、所述多目視覺(jué)測(cè)繪裝置（8）反饋的區(qū)劃情況、所述土壤濕度傳感器（4）以及所述氣象傳感器（5）反饋的感測(cè)結(jié)果，綜合灌溉模型數(shù)據(jù)庫(kù)、作物歷史長(zhǎng)勢(shì)資料數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)內(nèi)容，設(shè)定灌溉參數(shù)；

S7：所述灌水控制單元（6）對(duì)同一區(qū)域的不同地塊設(shè)定不同的灌溉計(jì)劃；

S8：所述灌水控制單元（6）控制灌水裝置（1）按照灌溉參數(shù)及計(jì)劃對(duì)目標(biāo)地塊進(jìn)行灌溉；

S9：在灌溉停止后，經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間，再次測(cè)量土壤指定深度的濕度是否達(dá)到設(shè)定閾值；

S10：如果土壤指定深度的濕度未達(dá)到設(shè)定閾值，則根據(jù)當(dāng)前土壤指定深度的濕度信息制定二次灌溉計(jì)劃并進(jìn)行灌溉；

S11：完成灌溉后，將當(dāng)前土壤濕度信息、灌水量、灌水次數(shù)、灌水時(shí)間、作物長(zhǎng)勢(shì)、當(dāng)前氣象狀況、過(guò)去48小時(shí)氣象狀況等信息反饋至灌溉模型數(shù)據(jù)庫(kù)，以對(duì)灌溉計(jì)劃進(jìn)行修正。