[发明专利]一种基于算力网络调度与5G的智能灌溉系统

说明书

本发明属于农业灌溉技术领域，涉及一种基于算力网络调度与5G的智能灌溉系统，包括给水灌溉设施、中心控制单元、通信模块、数据采集模块；算力网络资源调度平台用于调用纳管的云计算资源进行数据计算后，反馈给中心控制单元用于开启对应的给水灌溉设施；多集群管理平台用于多个边缘计算集群的协同管理和资源调度；数据采集模块包括设置在所述农作物种植区的多个采集节点。上述中，数据采集模块适时监控，给水灌溉设施在中心控制单元的指令下被调用进行灌溉作业，避免了大水漫灌的情况，节约了用水资源。数据采集模块动态检测农作物在不同阶段下自然条件中的各项参数，对调用灌水水量进行管控，提高水资源的利用率，农作物的管理更为高效。

技术领域

本发明属于农业灌溉技术领域，特别是涉及一种基于算力网络调度与5G的智能灌溉系统，该灌溉系统基于算力网络调度与5G技术而实现，是现代农业中能够显著提高生产效率，降低生产成本的先进技术。

背景技术

农业，是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。农业属于第一产业，作为基础产业，农业支撑国民经济建设与发展。传统农业主要在天气和自然环境资源下，以经验为基础进行经营管理。随着现代工业和现代科学技术的发展，传统农业在此基础上，运用现代科学技术，由顺应自然变为自觉地利用自然、改造自然，由凭借传统经验变为依靠科学，成为科学化的现代农业。现代农业是建立在植物学、动物学、化学、物理学等科学高度发展基础之上的一门科学。现代农业中，生产的物质条件和技术已现代化，利用先进的科技和生产要素装备农业，实现农业生产机械化、电气化、信息化、生物化和化学化。

其中，为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，土壤中的水分不能满足作物生长对水分要求。现有技术中，通常采用喷灌的灌溉形式补充作物生长所需的水分和养分。由于作物的种类较多（粮食作物﹑经济作物），可能存在套种的情况， 且各个种植片区的自然资源有不同，不易控制喷灌水量，因水分太过充足而影响作物的正常生长或者导致作物容易发生病虫害；水分不足又会造成作物生长缓慢。此举，没有高效利用水资源；需要提供一种灌溉技术用于自动适应作物的需水量进行灌溉补充水分，减少人力成本，同时提高灌区来水水资源管理效率，优化灌区水资源的配置。

发明内容

本发明旨在提供一种基于算力网络调度与5G的智能灌溉系统，以解决现有技术中灌溉用水资源未优化，且难以控制灌溉以适应作物的生长需水量的上述技术问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种基于算力网络调度与5G的智能灌溉系统，包括给水灌溉设施；所述给水灌溉设施连接有中心控制单元，中心控制单元连接有通信模块；所述通信模块连接有数据采集模块，且通信模块连接算力网络资源调度平台；所述算力网络资源调度平台具有多集群管理平台，算力网络资源调度平台用于调用多集群管理平台中纳管的云计算资源进行数据计算后，反馈给所述中心控制单元用于开启对应的给水灌溉设施；所述多集群管理平台用于多个边缘计算集群的协同管理和资源调度；所述给水灌溉设施包括主水管；所述主水管上连接有支水管，支水管布置在农作物种植区用于灌溉；所述主水管通过电磁阀与支水管连接，且支水管上设有水泵；所述数据采集模块包括设置在所述农作物种植区的多个采集节点；每个所述采集节点均连接有传感器。

优选的，有如下改进：所述多集群管理平台设为两级联动的分级云原生容器资源调度平台。

优选的，有如下改进：所述多集群管理平台包括K8S云原生架构；所述K8S云原生架构连接有基于K8S云原生架构的K3S轻量化技术架构；所述K3S轻量化技术架构通过内部网络连接ARM终端、NPU终端、GPU终端、边缘设备，K3S轻量化技术架构通过网关连接基于SDN的算力承载网。

优选的，有如下改进：所述采集节点设为风力采集节点、光照采集节点、温度采集节点和水分采集节点中的一种或多种。