智能灌溉控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种智能灌溉控制系统，包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块；信息采集模块，用于采集土壤相关信息，控制模块，用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息，对该土壤相关信息进行处理，判断模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息，将该处理后的土壤相关信息与预设的阈值进行比对，根据比对结果生成控制信号；灌溉模块，来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药；施肥模块，来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。本发明专利技术能更精确的进行施肥，并且可以对肥料进行充分的搅拌，不会出现烧苗的情况；可以将多余的水进行回收，不会使植物或者农作物涝死，有利于植物或者农作物的生长。

Intelligent irrigation control system and method

The invention discloses an intelligent irrigation control system, which comprises an information acquisition module, a control module, a judgment module, an irrigation module and a fertilization module; an information acquisition module for collecting soil-related information, a control module for receiving soil-related information collected by an information acquisition module, and a soil-related information processing module. The processing and judging module receives the processed soil related information sent by the control module, compares the processed soil related information with the preset threshold value, and generates the control signal according to the result of the comparison; the irrigation module carries out the water supply, fertilization or pesticide supply to the plants planted in the soil or soil; and the fertilization. The module is executed to add fertilizer or pesticide to the irrigation module. The invention can apply fertilizer more accurately, and can mix fertilizer sufficiently to avoid seedling burning, and can recycle excess water without causing waterlogging of plants or crops, which is beneficial to the growth of plants or crops.

【技术实现步骤摘要】
智能灌溉控制系统及方法
本专利技术涉及农业灌溉领域，尤其涉及了一种智能灌溉控制系统及方法。
技术介绍
我国是一个干旱严重缺水的国家，淡水资源仅占全球的6％，日益减少的水资源更让人们认识到节水的重要性。其中，农业用水占我国总水量的80％之多，因此如何节约农业用水成为我国节水工作的重点。由于我国农业节水的最大潜力在田间，目前，通常采用地面灌溉如畦灌、沟灌、漫灌等灌水方法，虽然简单易行，但是这种灌溉方法灌水耗时长，容易造成水资源浪费，灌溉后地面容易形成板结，且表层土壤含水量过高，使的土壤通透性差，作物根系呼吸困难。并且还需要人去现场观察土壤相关情况以及农作物长势，凭借经验决定是否需要灌溉、施肥以及洒农药，而随着智能农业的发展，农业活动中的灌溉设备也改为灌溉施肥控制系统，但是，现有的灌溉施肥控制系统不够智能，绝大多数都是人工搅拌肥料和水，将两者混合充分混合，还存在的弊端就是农药或者肥料没有根据农作物的面积来排放，导致农作物不好吸收，不利于农作物的生长。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术中的缺点，提供了一种智能灌溉控制系统及方法。为了解决上述技术问题，本专利技术通过下述技术方案得以解决：一种智能灌溉控制系统，包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块；信息采集模块，用于采集土壤相关信息，土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度；控制模块，用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息，对该土壤相关信息进行处理，并将处理后的土壤相关信息发送给对比模块，还用于接收判断模块生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号，并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合；判断模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息，将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对，根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号；灌溉模块，用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号，来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药；施肥模块，用于接收控制模块控制施肥阀门的开启或关闭信号，来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。在本专利技术中，信息采集模块包括盐度传感器、酸碱度传感器、温度传感器、湿度传感器、土壤湿度传感器、植物叶面蒸腾传感器和植物叶面完整度传感器，通过这些传感器获取到土壤相关信息，这些土壤相关信息进一步传输给控制模块中，当然，传输可以采用有线网络传输和无线网络传输，再通过判断模块对处理后的土壤相关信息进行比对，得到比对结果，将比对结果归纳为六种结果：缺水、缺肥、缺农药、渗灌、滴灌和喷灌，进而得到灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号，通过控制模块的控制指令对灌溉模块和施肥模块进行控制，进而实现灌溉的智能化管理。作为一种可实施方式，所述灌溉模块包括抽输水管和灌溉单元，所述输水管和灌溉单元连通，所述灌溉单元包括渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元，所述输水管分别连接渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元的进水端，所述渗灌单元的进水端、所述滴灌单元的进水端和喷灌单元的进水端分别设有灌溉阀门，每个灌溉阀门分别连接控制模块；所述控制模块根据所述判断模块生成的灌溉控制信号并结合植物的类型来选择所述渗灌单元、所述滴灌单元和所述喷灌单元来执行灌溉。由于农作物或者植物种类的不同，所需灌溉的方式也不同，因此，将灌溉模块设计成渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元，根据判断模块得到的比对结果种类来选择渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元中相应的单元来执行灌溉。作为一种可实施方式，所述输水管和灌溉单元之间设有施肥模块，所述施肥模块包括储料箱、搅拌单元、驱动单元、进水管、出水管、若干电磁阀，所述进水管连接所述输水管，所述出水管连接所述输水管，所述进水管延伸至储料箱的底端，所述驱动单元连接所述搅拌单元，所述驱动单元设置在所述储料箱的上端，所述搅拌单元设置在储料箱的内部并延伸至储料箱的底端，所述出水管设置在储料箱的上部，所述进水管上设有电磁阀，所述出水管上设有电磁阀，所述驱动单元连接所述控制模块，每个所述电磁阀连接所述控制模块；所述控制模块根据所述判断模块生成的施肥控制信号来控制所述进水管上的电磁阀打开，所述出水管上的电磁阀关闭，所述控制模块控制所述驱动单元带动所述搅拌单元工作。由于农作物或者植物种类的不同，因此必须在输水管和灌溉单元之间加入了施肥模块，这样，在灌溉之前就会使肥料和水充分混合，再随着灌溉方式的不同来给不同植物或农作物来施肥，使得植物或者农作物能根据自己的需求来充分吸收肥料，不产生浪费，进而能实现更智能化的管理模式。作为一种可实施方式，所述驱动单元为伺服电机，所述搅拌单元为设有叶轮的搅拌棒。伺服电机接收控制模块的控制信号，带动搅拌单元工作，为了能更充分的将肥料和水进行搅拌，在此选用了带有叶轮的搅拌棒，甚至，通过叶轮可以将颗粒状的肥料打碎，进而能更充分的搅拌。作为一种可实施方式，还包括回收模块，所述灌溉模块中还包括储水池，所述储水池连通所述输水管，所述回收模块用于将土壤上多余的水回收至灌溉模块中的储水池中进行储存。如果一直处于雨季或者其他特殊情况下土壤上会存储太多水，导致植物或者农作物或涝死，因此需要及时的将多余的水进行回收，因此在整个系统中加入了回收模块，回收模块通过控制模块的控制，将多余的水进行回收并且存储。作为一种可实施方式，所述回收模块包括排水管道、若干第一电磁阀、若干渗水管以及与渗水管配合使用的滤网，所述排水管道设置在土壤区域边界，所述渗水管的出口端连通所述排水管道，每个所述渗水管上设有第一电磁阀，所述渗水管的进口端设有所述滤网，所述排水管道的两个端口连接所述储水池；所述控制模块根据所述判断模块生成的回收控制信号来控制渗水管上的第一电磁阀打开。土壤中的水进入到回收模块中，需要先经过滤网，滤网会将泥土过滤掉，以免堵塞渗水管。作为一种可实施方式，所述渗水管的进口端的内径大于出口端的内径，从进口端至出口端的内径尺寸逐渐减小，所述渗水管的内壁设有若干流水道。由于过滤后的水的量不是很大，如果直接从圆滑的渗水管内壁流入到排水管道中，滤网中部的水的速度进入的比较快，而会导致滤网周边的速度比较慢，所以，在内壁设有若干流水道，经过滤网周边过滤的水通过渗水管内部的流水道进入排水管道中，速度比较快。作为一种可实施方式，所述滤网和所述渗水管相互卡接，所述滤网的上方设置有缓冲件。作为一种可实施方式，所述排水管道上方设有工作区，所述缓冲件设置在所述工作区的最底部及最底部以下的土壤中。一种智能灌溉控制方法，包括以下步骤：信息采集模块对土壤相关信息进行采集，土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度；控制模块接收采集到的土壤相关信息并对该土壤相关信息进行处理，并将处理后的土壤相关信息进行发送给判断模块，接收灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号，并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合；判断模块接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息，并对土壤相关信息进行处理，处理包括：按照植物的种类对植物进行分类；对土壤的盐度、酸碱度、温度、湿本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能灌溉控制系统，其特征在于，包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块；信息采集模块，用于采集土壤相关信息，土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度；控制模块，用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息，对该土壤相关信息进行处理，并将处理后的土壤相关信息发送给对比模块，还用于接收判断模块生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号，并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合；判断模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息，将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对，根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号；灌溉模块，用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号，来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药；施肥模块，用于接收控制模块控制施肥阀门的开启或关闭信号，来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。

【技术特征摘要】
1.一种智能灌溉控制系统，其特征在于，包括信息采集模块、控制模块、判断模块、灌溉模块和施肥模块；信息采集模块，用于采集土壤相关信息，土壤相关信息包括土壤的盐度、酸碱度、温度、湿度以及土壤周边的温度、土壤上种植植物叶面的蒸腾度以及植物叶面的完整度；控制模块，用于接收信息采集模块采集的土壤相关信息，对该土壤相关信息进行处理，并将处理后的土壤相关信息发送给对比模块，还用于接收判断模块生成的灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号，并根据灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号控制灌溉阀门、回收阀门以及施肥阀门的开启或闭合；判断模块，用于接收控制模块发送的处理后的土壤相关信息，将该处理后的土壤相关信息与预设的土壤相关信息阈值进行比对，根据比对结果生成灌溉控制信号、回收控制信号和施肥控制信号；灌溉模块，用于接收控制模块控制灌溉阀门的开启或关闭信号，来执行给土壤或土壤上种植的植物供水、供肥或供给农药；施肥模块，用于接收控制模块控制施肥阀门的开启或关闭信号，来执行给灌溉模块中添加肥料或者农药。2.根据权利要求1所述的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述灌溉模块包括抽输水管和灌溉单元，所述输水管和灌溉单元连通，所述灌溉单元包括渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元，所述输水管分别连接渗灌单元、滴灌单元和喷灌单元的进水端，所述渗灌单元的进水端、所述滴灌单元的进水端和喷灌单元的进水端分别设有灌溉阀门，每个灌溉阀门分别连接控制模块；所述控制模块根据所述判断模块生成的灌溉控制信号并结合植物的类型来选择所述渗灌单元、所述滴灌单元和所述喷灌单元来执行灌溉。3.根据权利要求2所述的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述输水管和灌溉单元之间设有施肥模块，所述施肥模块包括储料箱、搅拌单元、驱动单元、进水管、出水管、若干电磁阀，所述进水管连接所述输水管，所述出水管连接所述输水管，所述进水管延伸至储料箱的底端，所述驱动单元连接所述搅拌单元，所述驱动单元设置在所述储料箱的上端，所述搅拌单元设置在储料箱的内部并延伸至储料箱的底端，所述出水管设置在储料箱的上部，所述进水管上设有电磁阀，所述出水管上设有电磁阀，所述驱动单元连接所述控制模块，每个所述电磁阀连接所述控制模块；所述控制模块根据所述判断模块生成的施肥控制信号来控制所述进水管上的电磁阀打开，所述出水管上的电磁阀关闭，所述控制模块控制所述驱动单元带动所述搅拌单元工作。4.根据权利要求3所述的智能灌溉控制系统，其特征在于，所述驱动单元为伺服电机，所述搅拌单元为设有叶轮的搅拌棒。5.根据权利要求1-3任意一项所述的智能灌溉控制系统，其特征在于，还包括回收模块，所述灌溉模块中还包括储水池，所述储水池连通输...

【专利技术属性】
技术研发人员：周柏青，方捷，
申请(专利权)人：浙江同济科技职业学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33