[发明专利]无线监测土壤水分的最佳节水灌溉方法

说明书

技术领域

本发明涉及农田、园林、无土栽培的自动灌溉，特别是通过传感器采集土壤水分、养分，用无线传输技术，实施自动灌溉的方法。

背景技术

中国是一个干旱缺水严重的国家。淡水资源总量为28000亿立方米，占全球水资源的6％，仅次于巴西、俄罗斯和加拿大，居世界第四位，但人均只有2200立方米，仅为世界平均水平的1/4、美国的1/5，在世界上名列121位，是全球13个人均水资源最贫乏的国家之一。

扣除难以利用的洪水和散布在偏远地区的地下水资源后，中国现实可利用的淡水资源量则更少，仅为11000亿立方米左右，人均可利用水资源量约为900立方米，并且其分布极不均衡。到20世纪末，全国600多座城市中，已有400多个城市存在供水不足问题，其中比较严重的缺水城市达110个，全国城市缺水总量为60亿立方米。

就生产用水来说，在宁夏的一些地方，每亩水稻一年大约需要浇2000多立方米水，一亩小麦得1200多立方米水。中国农村普遍的水资源利用率只有40％左右。在宁夏，每公斤大米耗水超过两吨。大水漫灌如果真的对庄稼有好处，倒也罢了，但事实上这种做法是引起土地盐碱化的最根本原因。

因此，如何发展节水灌溉，推广节水农业、林业等，对实现水资源可持续利用和农业、林业可持续发展意义重大。我国农业用水占有量很大，占全国总用水量的70％左右，但灌溉用水量仍严重不足，所以，在农业灌溉中，应充分利用电子技术，进行土壤水分及环境的监测，进行软件的优化配置，达到最佳的节水灌溉的目的。

节约用水，刻不容缓，这是利国利民利后代的大事。

发明内容

本发明提供一种无线监测土壤水分的最佳节水灌溉方法，设置一中央控制单元，并在灌溉地设置有无线监测终端、无线执行终端与中央控制单元进行网上通讯；该方法步骤如下：

(1)中央控制单元向当前地块号所属的无线监测终端发出监测请求；

(2)当前地块号所属无线监测终端向中央控制单元发出适时的土壤温湿度、养分，空气温湿度数据；

(3)中央控制单元将上述数据进行模糊化处理，形成模糊化输入数据；

(4)中央控制单元将模糊化输入数据制成模糊判决表，得到模糊输出参数；

(5)中央控制单元将模糊输出参数，转变为供水，供土壤养分的开关时间；

(6)中央控制单元向当前地块号所属的无线执行终端，发出控制指令；

(7)无线执行终端根据中央控制单元的指令，设定供水、供土壤养分的开关时间定时器；

(8)无线执行终端根据开关时间定时器启动供水、供土壤养分的电磁阀开关，开始供水、供土壤养分；

(9)更改地块号；

(10)返回至(1)。

所述无线监测终端，是在若干灌溉地分别埋设多个空气温湿度传感器、土壤水份传感器、土壤氮含量传感器分别与微处理器芯片连接，微处理器芯片与无线传输模块连接。

所述无线执行终端，是在若干灌溉地分别设置有供水、供土壤养分的容器，容器通过电磁阀开关，另设有微处理器和无线传输模块，微处理器控制驱动电路启动电磁阀打开供水、供土壤养分的容器，并控制定时器控制开关时间。

所述中央控制单元，设置有工业计算机和无线传输模块，与所有无线监测终端通讯，收、发数据。

所述模糊化处理，是对监测终端的数据加权平均处理后，与设定值比较的差值分为若干级，分别定义为：正好、较差、差、太差；与其相对应，控制供水或供土壤养分应是：不供、供少一点、供多一点、再供多一点，即制成模糊判决表。

本发明的有益功效在于，主要应用于农、林、无土栽培、园林、城市绿化带等行业对土壤灌溉远程监测、节水灌溉。对大规模农田灌溉，不但可以节约大量劳动力，特别能够节约大量的水资金源泉。

附图说明

附图1是本发明电气方框图。

附图2是本发明流程图。

附图3是对一块玉米地灌溉的电气方框图。

具体实施方式

请参阅附图1和图2所示，本发明在灌溉地，设置有多个无线监测络端2、3、4、5，多个无线执行终端1、2以及一个中央控制单元1；