[发明专利]一种太阳能喷灌装置的智能管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能灌溉领域，具体涉及到一种太阳能喷灌装置的智能管理方法。

背景技术

我国水资源总量28000亿平方千米，人均占有量约2200立方米，只有世界人均占有量的25%，水资源时空分布不均、水污染、水生态系统失衡等问题加剧了当前水资源供需矛盾。因此于我国而言，对水资源的合理规划与利用迫在眉睫。科学合理地利用有限的水资源，有效地控制灌溉用水量，根据天然降水量、水库蓄水量、可开采地下水量及农作物生长的需要及时供应水量，是促进节约用水的必要的科学手段，因此实施智能灌溉控制系统势在必行。

城市绿化作为城市生态系统中的还原组织，在改善城市环境中占有很高地位。草坪作为城市绿化的重要组成部分，其合理的管理方式，不仅是对城市绿化的促进，更是对水资源的有效利用。目前城市草坪管理有以下典型特点：应用环境可知性、草坪生产需求可知性、充足的太阳能资源、草坪建设基础设施少。因此，结合太阳能实现系统的供电，既能节约电能，亦可省去对系统供电所需要的电缆等设备。

目前，草坪一般仍采用人工喷灌或者电磁阀定时喷灌的方式，也有少量对智能喷灌的研究，但仅仅实现了对草坪简单的管理，尚没有一种科学、合理、完善的智能管理方法应用于实际，导致了水资源的严重浪费。部分技术较为先进的喷灌装置，采用无线传感技术或GPRS技术进行远程控制，对于一般的草坪喷灌没有优势可言。因此，实施一种适用于一般性草坪灌溉的智能管理方法势在必行。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种太阳能喷灌装置的智能管理方法，以减少水资源的浪费。

本发明采用的技术方案为：一种太阳能喷灌装置的智能管理方法，包括智能喷灌管理策略和太阳能锂电池充电管理策略；

所述智能喷灌管理策略是根据草坪需水量、草坪耐热性及草坪获病害规律综合制定的；在保证草坪正常生长而又不浪费水资源的前提下，设定的工作模式为：（1）清晨进行喷灌，夜间系统进入睡眠状态；（2）保持土壤的含水量在之间，当含水量低于时使能灌溉，当含水量高于时结束灌溉；（3）在午间当气温高于35℃时，进行短时间的喷水降温，当温度降至25℃时，结束物理降温过程；

所述太阳能锂电池充电管理策略，利用电源管理芯片进行恒压、恒流、涓流模式充电，当检测到的电池电量小于20%时开始充电，当电池电量高于额定值时停止充电；这样在喷灌装置遇到长时间阴雨天气时，自然降雨可供给草坪正常的水分；待天气好转，利用锂电池充电管理方法对装置重新充电，恢复正常工作，从而减少了锂电池充电次数，延长了使用寿命。

作为优选，所述草坪需水量是根据草坪在不同月份、不同持水量下的外观质量的变化趋势得出的；

所述草坪耐热性，是通过喷水前后草坪外渗液电导率的变化趋势得出的；

所述草坪获病害规律，是指在晚间进行喷灌会加剧草坪的病虫灾害，选择在清晨喷灌将有益草坪生长。

作为优选，所述智能喷灌管理策略中土壤含水量和空气温度参数由水分传感器及温度传感器测出，由MCU（单片机）读取并通过CAN总线发送数据到PC机显示。

作为优选，所述的太阳能喷灌装置的智能管理方法，由人机交互软件提供用户的可视化操作，可实现人工控制与自动控制方式间的切换，并通过CAN收发器、CAN总线实现PC与各喷灌节点间的通讯。

有益效果：1.由于本发明结合了草坪的生长规律，以草坪需水量、耐热性及获病害规律制定智能喷灌管理策略，不仅满足了草坪的正常生长需求，同时减少了水资源的浪费。结合城市草坪的管理特点，利用太阳能对装置进行供电，减少了电缆铺设成本，并采用锂电池充电管理策略，减少了电池充电次数，延长了使用寿命。

2.本发明的智能管理方法由人机交互软件提供用户的可视化操作，通过CAN总线实现分布式网络管理，可对所有网络进行实时的人工与自动控制。

3.随着人们生活水平的提高，作为农业大国，我国农村的粮食种植会趋于集中化管理，因此本发明的智能管理方法亦可应用于农业、果园种植的大面积管理，可节约大量人力资源，并减少水资源的浪费，更好地推进农村经济和城市绿化工作。

附图说明

图1为太阳能喷灌装置的智能管理方法的结构示意图；

图2为不同持水量下草坪外观质量变化趋势示意图；

图3为喷水处理前、后草坪外渗液电导率随试验天数的变化示意图；

图4为智能喷灌管理策略的实现流程图；

图5为太阳能喷灌装置的智能管理方法的总体实现流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。