[发明专利]一种智能节水灌溉物联网控制系统

说明书

本发明公开了一种智能节水灌溉物联网控制系统，该系统包括田间小气候自动观测仪、数据分析装置、控制装置和灌溉出水装置，田间小气候自动观测仪与数据分析装置连接，田间小气候自动观测仪用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力、总辐射气象要素进行全天候现场监测，并且将监测到的数据全部传输给数据分析装置；所述的数据分析装置用于根据从所述的田间小气候自动观测仪接收到的数据实时预测作物蒸发蒸腾量，并且将实时预测的作物蒸发蒸腾量传输给控制装置，所述控制装置根据从所述数据分析装置接收到的作物蒸发蒸腾量控制灌溉出水装置实现自动灌溉。

技术领域

本发明涉及节水灌溉技术领域，具体涉及一种智能节水灌溉物联网控制系统。

背景技术

节水灌溉是根据作物需水规律及当地供水条件，为了有效地利用降水和灌溉水，获取农业的最佳经济效益、社会效益、生态环境效益而采取的多种措施的总称。灌溉水从水源到田间要经过几个环节，每个环节中都存在水量无益损耗。凡是在这些环节中能够减少水量损失、提高灌溉水使用效率和经济效益的各种措施，均属于节水灌溉的范畴。

我国是一个水资源不丰富的国家，在各个用水部门中，灌溉用水最多，约占全国总用水量的70%以上，因此开展节水灌溉对缓解我国日益突出的水资源供需矛盾具有十分重要的战略意义。在推行节水灌溉方面，几十年来我国已经做了许多工作，取得了一定成效。近年来渠道防渗，喷、微灌等节水新技术和低压管道输水灌溉得到迅速发展。为了减少田间灌溉用水的损失，很多地区采用了平整土地、膜上灌、稻田湿润灌溉、改进畦沟灌等节水措施，效果也较显著。但是，节水灌溉在我国毕竟还处于发展阶段，发展不平衡，规模也不大。

现有技术中也已经发展出一种基于物联网的灌溉系统，例如公开号为CN204796355U的中国专利文献公开了一种基于物联网的智能大棚灌溉系统，包括总控中心、控制模块、数据采集模块、灌溉系统和雨水收集系统；所述的控制模块通过电连接并控制从蓄水池抽水的抽水泵、从水源或雨水过滤器抽水的抽水泵、施肥器、各个电磁阀和大棚天窗；所述的数据采集模块通过无线网络连接水位检测、水表、压力流量计、土壤墒情传感器、温湿度传感器、雨量传感器和室外气象站的各种实时信息；所述的灌溉系统由蓄水池、止回阀、抽水泵、电磁阀、施肥器、水表、压力流量计、电磁阀3～N、摇臂喷头1～N、滴灌管1～N通过水管连接构成；所述的雨水收集系统由雨水收集器1～N、雨水过滤器、抽水泵2通过水管连接构成。

但是现有技术中的灌溉系统并没有具体公开如何利用数据采集模块采集的数据控制灌溉系统的运行，无法预测作物蒸发蒸腾量，也就无法进一步预测灌水日期和灌水定额。

发明内容

为了克服现有技术中存在的问题，本发明提供一种智能节水灌溉物联网控制系统，该系统充分利用了田间小气候自动观测仪检测的雨量、空气温度、空气湿度、光照强度等气象参数，能够比较准确地预测作物蒸发蒸腾量，进而预测灌水日期和灌水定额。

为实现上述目的，本发明所述的智能节水灌溉物联网控制系统包括田间小气候自动观测仪、数据分析装置、控制装置和灌溉出水装置，所述的田间小气候自动观测仪与数据分析装置连接，数据分析装置与控制装置连接，控制装置与灌溉出水装置连接，所述的田间小气候自动观测仪用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力、总辐射气象要素进行全天候现场监测，并且将监测到的数据全部传输给数据分析装置；所述的数据分析装置用于根据从所述的田间小气候自动观测仪接收到的数据实时预测作物蒸发蒸腾量，并且将实时预测的作物蒸发蒸腾量传输给控制装置，所述控制装置根据从所述数据分析装置接收到的作物蒸发蒸腾量控制灌溉出水装置实现自动灌溉。

在一个优选实施例中，所述的数据分析装置根据第一公式实时预测作物蒸发蒸腾量，第一公式的内容为：

ET_i= ET_oi•K_oi•K_si