[发明专利]露天植物浇灌控制系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及诸如园林、城市绿化地带、屋顶绿化、农作物等露天种植植物 的浇灌控制系统及控制方法。

背景技术

随着自动化技术的发展，为节省人力，诸如园林、城市绿化地带、屋顶绿 化、农作物等露天植物种植地越来越多的采用自动浇灌系统，利用计算机程序 来控制浇灌系统，进行程序式的定时浇灌，如在早晚时进行浇灌。其缺陷在于 一旦程序设定以后，不管植物是否缺水，都会按时定量地进行自动浇灌，只有 在人工介入下才会停止浇灌。因此该方法并不能有效解决节水的问题，为弥补 定时灌溉的不足，目前发展了一些以湿度传感器检测土壤中湿度情况的控制系 统，当湿度低于设定值时进行灌溉。如授权公告号为CN201025810Y的中国实 用新型专利说明书《绿化地带自动浇灌系统的节水控制装置》，提供了一种在供 水管道上的时间控制器控制的时间控制阀基础上增加了湿度控制器控制的湿度 控制阀串联控制灌溉；又如授权公告号为CN201054911Y的中国实用新型专利 说明书《绿化浇灌自动控制装置》，提供了一种通过湿度传感器控制电磁阀的绿 化浇灌装置。这些方法和装置基本上是在定式控制方法中引入湿度传感器连接 到控制器中，可以自动在下雨时或湿度过大时停止喷灌系统的工作，从而节约 用水。但上述控制装置仍需要进行网络布线，给实施带来一定困难，同时没有 考虑天气的因素进行调节，有可能浇完水后不长时间就会下雨，在这种情况下， 即使土壤的湿度处于设定值之下，实际上也不需要进行浇灌；而不同的植物种 类，需水量也不同，因此不同植物种植区域的需水量也不相同，现有技术并未 考虑这一点，对相同湿度的土壤浇灌同样的水量，照成不必要的浪费。

专利的公开号为CN101155090A的中国专利申请公开说明书《基于无线传 感器网络的农业节水灌溉系统与方法》，公开了一种利用无线传感器节点和网 关，实时监测种植物的水分状况，根据管理中心的计算机对监测数据的处理， 根据不同的种植物的特点进行节水灌溉的方案，及由节点、网关、管理中心和 灌溉设备组成的系统。该系统解决了网络布线的问题，但是对于其他问题则没 有解决。

发明内容

有鉴于此，为了解决上述问题，本发明提供一种结合天气预报信息(如 临近天气预报、短时天气预报)，采用无线传感网络技术的露天种植植物浇灌控 制系统。

本发明的目的是这样实现的，露天植物浇灌控制系统，包括一个控制中心 和多个本地控制子系统；其中所述本地控制子系统分区域设置，获取其设置区 域内的环境信息并上传至控制中心；控制中心根据区域内植物种类设置基本浇 灌方案，获取气象预报信息，并结合环境信息对基本浇灌方案进行调整，将调 整后的浇灌方案发送到本地控制子系统；本地控制子系统根据浇灌方案实施浇 灌控制。

进一步，所述本地控制子系统包括区域控制器、无线传感器和无线控制器； 其中：

区域控制器，用于向无线传感器发送指令，获取环境信息并上传至控制中 心；还用于获取控制中心的浇灌方案，根据浇灌方案向无线控制器发送指令；

无线传感器，用于根据区域控制器指令，获取环境信息；

无线控制器，用于根据区域控制器指令，对喷水装置进行控制；

进一步，所述无线传感器包括湿度/水分传感器；

进一步，所述无线传感器还包括温度传感器和/或光照传感器；

进一步，还包括摄像装置，用于获取设置区域内的视频信息并上传至控制 中心；

进一步，所述摄像装置与区域控制器通过无线局域网进行通信，所述无线 传感器、无线控制器与区域控制器通过无线传感网络进行通信；所述区域控制 器与控制中心通过因特网进行通信。

本发明还提供一种露天植物浇灌控制方法，包括如下步骤：

根据植物种类，分区域设置本地控制子系统，每个区域内的植物需水量基 本相同；

控制中心根据植物种类，设置每个区域的季节性基本浇灌方案，并将最新 的季节性基本浇灌方案发送到本地控制子系统；

本地控制子系统获取其设置区域内的环境信息并上传至控制中心；

控制中心根据环境信息，可对季节性基本浇灌方案进行调整并发送到本地 控制子系统；

控制中心接收气象预报信息，并将气象预报信息发送到本地控制子系统；

本地控制子系统根据气象预报信息调整季节性基本浇灌方案，实施浇灌。

进一步，还包括如下步骤：