一种自识别控制的节能滴灌系统技术方案

本发明专利技术公开了一种自识别控制的节能滴灌系统，具体包括数字信号处理模块、温湿度信号采集模块和人机交互模块。本发明专利技术采用实时检测的方法控制环境的温湿度保持在适合作物生长的合理范围内，相较传统的人工控制方式，不仅控制了灌溉用水量避免了过度浇灌和水资源的浪费，而且持续保持温湿度在科学范围内有利于作物产量的提高。

Self identification control energy-saving drip irrigation system

The invention discloses an energy saving drip irrigation system with self identification control, which comprises a digital signal processing module, a temperature and humidity signal acquisition module and a human-computer interaction module. The invention adopts the method of temperature and humidity real-time control environment remain within a reasonable range for crop growth, compared with the traditional manual control mode, not only control the irrigation to avoid excessive water and waste of water resources and water, keep the temperature and humidity in the field of science to improve crop yields.

【技术实现步骤摘要】
一种自识别控制的节能滴灌系统
本专利技术涉及一种滴灌系统，具体涉及一种自动检测外界温湿度，并与内置数据库匹配相关信息的自动滴灌系统。
技术介绍
农业用水一直是用水需求的一大组成部分，其具体是指用于灌溉和农村牲畜的用水。其中农业灌溉用水量受用水水平、气候、土壤、作物、耕作方法、灌溉技术以及渠系利用系数等因素的影响，存在明显的地域差异。由于各地水源条件、作物品种、耕植面积不同，用水量也不尽相同。中国农业年用水中灌溉用水约占91.1％,占全社会总用水量的68.7％左右。在现有的水资源面临严峻挑战与全社会节约用水的大背景下，提高农业用水效率是一个亟待解决的问题。现有的比较节能的灌溉技术以滴灌技术为主，而滴灌的开关则需要人来判断相关条件再启停，这其中就带有一定的主观因素，往往无法达到最佳的灌溉效果，并造成了水资源的浪费。另一方面，就提高作物产量而言，科学合理的灌溉频率与用水量是一大决定因素。农户往往根据一般经验控制灌溉与否，但实际上每种植物适合生长的温度、湿度都是有一个确定的范围的，如果能合理控制滴灌的时间与数量还可以对产量的提高有所裨益。
技术实现思路
针对现有的灌溉技术所存在的上述技术问题，本专利技术提供了一种基于土壤湿度、空气温度等物理量自动采样并与现有数据库匹配从而自动控制滴灌开关的灌溉系统。一种自识别控制的节能滴灌系统，包括：主电路单元，用于对采集到的土壤湿度、空气温度进行AD转换得到数字信号，并与预先存储在数据库中的植物合理温湿度进行比较，从而相应控制滴灌阀门的开关。所述的主电路单元包括：数字信号处理模块，用于将整合输入进来的各个信号(包括信号类型的AD/DA转换)进行分析与比较。存储器模块，用于保存不同作物的生长较合适的温湿度范围。电源模块，用于为各个单元的电路提供电源。信号采集单元，用于采集空气温度与土壤湿度并转化成电压信号输入到主电路单元。用户交互单元，用于输入目标作物并显示当前数据。所述的用户交互单元包括：键盘模块，用于提供用户输入目标作物对应的数字代码的界面。液晶显示模块，用于显示当前设定作物名称、土壤湿度、空气温度等信息。阀门控制与滴灌单元，用于接受主电路输出的阀门开闭信号并控制继电器的吸合与开断，实现滴灌管道阀门的开关。本专利技术的有益效果是：与现有的滴灌系统相比，本专利技术提供的自动滴管系统实时监测土壤湿度与空气温度，持续保持其在科学合理的范围内，有利于作物产量的提高；同时由微处理器控制滴灌出水量，避免了过度灌溉，有利于水资源的节约利用。附图说明图1为本自动滴灌系统的流程示意图；图2为整体装置装配示意图；图3为本系统各单元的连接关系图。具体实施方式为了更为具体地描述本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明。图1所示为本专利技术的自识别控制的节能滴灌系统的流程示意图。整个系统的主要环节包括空气温度采集单元、土壤湿度采集单元、数字信号处理单元、人机交互单元和阀门控制单元。如图1-3所示，各个单元的功能实现流程是这样的：首先由用户给定作物代号，该步骤在整个过程中仅需执行一次(中途可更改)。确定作物代号之后程序进入循环检测部分。由空气温度采集单元和土壤湿度采集单元实时采集温湿度，检测结果经过AD转换后送入数字信号处理单元。此时一方面主电路单元将采集到的温湿度显示在显示屏上，另一方面主电路单元(在本专利技术的实施例中，选用89C51单片机)根据作物代号提取出保存在内存中的该作物合理温湿度范围，并与采样结果相比较。若实时温湿度合理则重新采样温湿度并循环；若实时温湿度不合理则根据其与合理值的差值计算出本次滴灌的合理用水量，并除以预设的滴灌管道流速转换成本次滴灌阀门开启时长。完成开启时长的计算之后，主电路单元控制继电器动作，开启阀门按照计算出的时长进行滴灌。完成本次滴灌之后待温湿度达到合理范围，程序重新进入到检测循环。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自识别控制的节能滴灌系统，其特征在于：主电路单元，用于对采集到的土壤湿度、空气温度信息进行AD转换得到数字信号，并与预先存储在数据库中的植物合理温湿度数据进行比较，从而控制滴灌阀门的开关；温湿度采集单元，用于采集空气温度与土壤湿度并转化成电压信号输入到主电路单元；用户交互单元，用于用户输入作物代号与显示当前环境信息；阀门控制与滴灌单元，用于受主电路单元输出的信号控制开启滴灌管道或关闭滴灌管道。

【技术特征摘要】
1.一种自识别控制的节能滴灌系统，其特征在于：主电路单元，用于对采集到的土壤湿度、空气温度信息进行AD转换得到数字信号，并与预先存储在数据库中的植物合理温湿度数据进行比较，从而控制滴灌阀门的开关；温湿度采集单元，用于采集空气温度与土壤湿度并转化成电压信号输入到主电路单元；用户交互单元，用于用户输入作物代号与显示当前环境信息；阀门控制与滴灌单元，用于受主电路单元输出的信号控制开启滴灌管道或关闭滴灌管道。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬彬，卢慧芬，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33