基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统，包括无线监测系统、灌溉控制系统及灌溉决策系统，所述无线监测系统包括多个监测子系统，所述监测子系统包括土壤水分检测单元和监测通信单元；所述灌溉控制系统包括控制器、控制通信单元、蓄电池、电磁阀和滴灌管；所述灌溉决策系统包括决策通信单元和的决策处理单元；土壤水分监测单元、监测通信单元、决策通信单元、控制通信单元、控制器、电磁阀以及滴灌管顺序连接，决策处理单元与决策通信单元连接，所述蓄电池与控制连接。本实用新型专利技术能够自动感知土壤水分的含量，并根据灌溉决策及时补充土壤所需水分，同时可以实现远程监控土壤水分含量，减少人工实地检测工作量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及灌溉环境监测的研宄领域，特别涉及一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统。
技术介绍
我国传统农业的管理大多依靠人工完成，效率低下、工作量大、管理不科学。中小型农场设施现代化水平低，缺乏配套设施，存在可靠性和时效性问题。作物的灌溉大都采用漫灌或渠灌，且仅凭个人的经验选择水分补给时间。目前，WSN (Wireless Sensor Network)及 GPRS (General Packet Rad1 Service)技术对能够农作物的整个生长周期内实现全天候，实时的灌溉环境监测数据将采集到的数据上传至远程服务器。服务器中的灌溉决策系统以无线监测系统采集的环境信息作为灌溉决策系统的数据基础实现灌溉。此技术的局限性在于灌溉环境监测数据存储和灌溉控制不能动态估计含水量，对土地需数量无法做出及时的估计和控制。
技术实现思路
本技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统。为了到达上述目的，本技术采用以下技术方案:一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统，包括无线监测系统、灌溉控制系统及灌溉决策系统，所述无线监测系统包括多个监测子系统，所述监测子系统包括用于实时检测环境数据的土壤水分检测单元和用于定期监测土壤水分检测单元数据的监测通信单元；所述灌溉控制系统包括控制器、控制通信单元、蓄电池、电磁阀和滴灌管；所述灌溉决策系统包括用于接收无线监测系统和灌溉控制系统的数据的决策通信单元和用于控制决策通信单元发送控制信令到灌溉调控系统的决策处理单元；所述土壤水分监测单元、监测通信单元、决策通信单元、控制通信单元、控制器、电磁阀以及滴灌管顺序连接，所述决策处理单元与决策通信单元连接，所述蓄电池与控制连接。优选的，所述监测通信单元采用CC2530射频微控制器，所述决策通信单元采用CC2530射频微控制器；所述控制通信单元采用CC2530射频微控制器。优选的，所述土壤水分监测单元包括土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、光照传感器和温度传感器。优选的，所述决策处理单元为可接入web网的PC机终端，用于采集决策通信单元上传的数据，并能够产生控制数据由决策处理单元发送。优选的，所述控制器包括主处理器单元、充电控制单元、电磁阀驱动单元和人机接口单元；主处理器单元与充电控制单元、电磁阀驱动单元和人机接口单元相连接。 优选的，所述充电控制单元包括充电管理电路和蓄电池电压监测电路，所述的充电管理电路和蓄电池电压监测电路分别与主处理器单元连接，所述的蓄电池电压监测电路与蓄电池连接。优选的，所述充电管理电路为基于锂电池的充电管理芯片，不仅用于向蓄电池提供正向充电电压和电流，还用于监测电路蓄电池的充电电压和温度，并自动控制充电的开启或关闭；蓄电池电压监测电路用于监测蓄电池的供电电压。优选的，所述主处理器单元为ATMEL MEGA 16L低功耗单片机。本技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果:1.本技术能够自动感知土壤水分的含量，并能够根据灌溉决策及时补充土壤所需水分。2.本技术可以实现人工设置灌溉决策，使得灌溉决策更能符合人的需求。3本技术可以实现远程监控土壤水分含量，减少人工实地检测工作量。【附图说明】图1是本技术装置的整体结构框图。【具体实施方式】下面结合实施例及附图对本技术作进一步详细的描述，但本技术的实施方式不限于此。实施例如图1所示，一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统，包括无线监测系统、灌溉决策系统及灌溉控制系统在内的整个智能灌溉系统；所述无线监测系统包括多个监测子系统，所述监测子系统包括监测通信单元和土壤水分检测单元，土壤水分检测单元实时检测土壤的水分含量，监测通信单元定期土壤水分检测单元的数据，并将所采集数据上传给灌溉决策系统；所述灌溉决策系统包括决策通信单元和决策处理单元，决策通信单元接收无线监测系统和灌溉控制系统上传的数据，并发送控制数据到灌溉控制系统，决策处理系统将决策通信单元接收的数据采集，并产生控制数据，由决策通信单元发送到灌溉决策控制系统；所述灌溉控制系统包括控制器、控制通信单元、蓄电池、电磁阀、滴灌管；所述控制通信单元用于接收灌溉决策系统发送的控制数据，并上传数据到灌溉决策系统；所述控制器能够根据控制通信单元所接收的控制数据产生相应控制信令，进行自主灌溉。所述监测通信单元为CC2530射频微控制器。所述土壤水分监测单元包括土壤水分传感器、雨量传感器、风速传感器、光照传感器、温度传感器。所述决策通信单元为CC2530射频微控制器。所述决策处理单元为可接入web网的PC机终端，可采集决策通信单元上传的数据，并能够产生控制数据由决策处理单元发送。所述控制通信单元为CC2530射频微控制器。本实施例的工作原理:初始化工作，本装置的各个系统内部进行自我检测，无线监测系统、灌溉决策系统和灌溉控制系统组成AD_HOC无线网络，土壤水分检测单元实时检测土壤的环境数据，监测通信单元定期土壤水分检测单元的数据，并将所采集数据上传给灌溉决策系统，决策处理系统将决策通信单元接收的数据当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于动态含水量估计的智能灌溉调控系统，其特征在于，包括无线监测系统、灌溉控制系统及灌溉决策系统，所述无线监测系统包括多个监测子系统，所述监测子系统包括用于实时检测环境数据的土壤水分检测单元和用于定期监测土壤水分检测单元数据的监测通信单元；所述灌溉控制系统包括控制器、控制通信单元、蓄电池、电磁阀和滴灌管；所述灌溉决策系统包括用于接收无线监测系统和灌溉控制系统的数据的决策通信单元和用于控制决策通信单元发送控制信令到灌溉调控系统的决策处理单元；所述土壤水分监测单元、监测通信单元、决策通信单元、控制通信单元、控制器、电磁阀以及滴灌管顺序连接，所述决策处理单元与决策通信单元连接，所述蓄电池与控制连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，岳学军，刘永鑫，全东平，瞿祥明，谭远祥，王举，李文杰，方武宣，汪思琦，程瑶，李国涛，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：新型
国别省市：广东;44