一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，属于农田灌溉系统技术领域。该农田灌溉系统包括气象监测模块、地理监测模块、数据处理模块、供电模块、接口保护模块和自动灌溉模块，所述接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，其中检测器、计时器和串口开关顺序连接，串口开关和电平变换保护电路双向连接，检测器与电平变换保护电路连接。本发明专利技术通过监测外界气象因素和农田土壤环境，自动对农田进行灌溉，节省水资源，提高农作物产量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，属于农田灌溉系统

技术介绍
在农业种植技术中，只有对农田进行正确地灌溉才能保证农作物的丰收。在雨季，降水量较大，农田经常可以连续几日不用灌溉，如果灌溉，会淹死农作物；而在旱季，降雨量少，如果天气炎热，灌溉后蒸发量大，需要加大灌溉量或者增加灌溉的频率。但目前的灌溉方法大多不能满足要求。申请号为201310218754.X，申请日为2013年6月4日的专利技术公开了一种农田智能灌溉管理系统，系统由中央控制电脑、自动气象站、卫星分控站、解码器、电磁阀、灌溉带灌水器、水泵、遥控器、流量传感器及CDMA远程模块组成；自动气象站和卫星分控制站都与中央控制电脑连接，卫星分控制站还与水泵、遥控器和多个灌溉器相连，每个灌溉器包括解码器、电磁阀、灌溉带灌水器和流量传感器组成；自动气象站将采集到的蒸发量ET、降雨量数据自动传输给中央控制电脑，然后通过有线/无线方式将指令发送田间的卫星分控站；卫星分控制站通过解码器指挥电磁阀、水泵开启灌溉作业，完成灌水任务。该系统能有效提高灌水的精度和水的利用率、防止田间水土流失，保持土壤肥力，给农民收入、生态环境带来显著效益。申请号为201410655632.1，申请日为2014年11月18日的专利技术公开了一种田间智能灌溉在线控制管理方法，小型自动气象站采集气象数据，土壤水环境监测设备实时测定作物根区的土壤含水率，导入并存储到数据库中；客户端在线登录服务器上的农田实时智能灌溉系统；进行田间土壤信息的管理、农作物信息管理、农田实时监控、田间实时灌溉模拟与灌溉预报、田间信息查询、信息统计。该专利技术可进行远程在线灌溉实时指导。基于网络，对数据采集系统实时采集的数据进行分析、归纳、处理等二次加工，计算作物的实时蒸腾蒸发量和在线进行作物实时非充分灌溉模拟、灌溉预报和灌溉管理，通过模型模拟、参数仿真等系统内部处理，精准确定作物是否需要灌溉、灌溉的水量和灌溉的时间等决策。申请号为201510101748.5，申请日为2015年3月9日的专利技术公开了一种基于反馈控制的农田灌溉系统及方法，将作物种类、作物生长阶段划分、每一生长阶段时间T、每一生长阶段所需土壤墒情要求值X、每一生长阶段所需土壤墒情要求下限值Y以及每一生长阶段灌溉限额Z的参数存储至控制中心计算机；控制中心计算机计算出当前作物所处的生长阶段。土壤墒情传感器将农田土壤墒情信息进行收集并通过控制中心计算机将土壤墒情信息与气象信息进行分析判断后控制灌溉，农田可达到自动灌溉的目的。此设计方法实现简单高效，操作直观易懂，节水明显，相比粗放型灌溉可节水40%以上。并可做到真正意义上的少人值守甚至无人值守，大大节约了人工成本。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提出了一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，可以克服现阶段系统内没有检测电路检测模块传输接口是否连接异常的情况，避免了由于接口连接异常导致影响整个农田灌溉系统的正常运行。本专利技术为解决其技术问题采用如下技术方案：一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，包括气象监测模块、地理监测模块、数据处理模块、供电模块和自动灌溉模块；其中，气象监测模块和地理监测模块分别与数据处理模块连接，数据处理模块和自动灌溉模块连接，供电模块与各模块相连；所述气象监测模块，用于采集需要监测的农田气象信息；所述地理监测模块，用于采集需要监测的农田地理信息；所述数据处理模块，用于接收气象监测模块和地理监测模块采集的信息并进行分析处理，然后根据处理结果向自动灌溉模块发布控制指令；所述自动灌溉模块，用于根据数据处理模块的指令灌溉农田；所述供电模块，用于为各单元模块供电；该系统还包括接口保护模块，所述接口保护模块一端与气象监测模块连接，另一端与数据处理模块连接，所述接口保护模块用于自动检测气象监测模块与数据处理模块的连接是否异常；所述接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，其中检测器、计时器和串口开关顺序连接，串口开关和电平变换保护电路双向连接，检测器与电平变换保护电路连接。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述气象监测模块包括雨量传感器、风速传感器和光照传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述风速传感器为超声波风速传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述地理监测模块包括土壤温度传感器、电导率传感器和PH传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述温度传感器为热电偶。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述数据接收模块和自动灌溉模块通过通讯模块连接。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述通讯模块包括GPRS模块或者3G模块。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述供电模块包括太阳能电池板和蓄电池。本专利技术所述一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：1、本专利技术设有接口保护模块，可以克服现阶段系统内没有检测电路检测模块传输接口是否连接异常，避免由于接口连接异常导致影响整个农田灌溉系统的正常运行。2、本专利技术的接口保护模块设有一个电平变换保护电路，对该接口保护电路能够进行限压、限流，防止过压、过流、冲击电流或静电等破坏本专利技术的内部电路。3、本专利技术利用太阳能进行供电，是一种绿色环保，节能减排的有效措施。4、本专利技术通过监测外界气象因素和农田土壤环境，自动对农田进行灌溉，节省水资源，提高农作物产量。具体实施方式下面对本专利技术创造做进一步详细说明。一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，包括气象监测模块、地理监测模块、数据处理模块、供电模块和自动灌溉模块；其中，气象监测模块和地理监测模块分别与数据处理模块连接，数据处理模块和自动灌溉模块连接，供电模块与各模块相连；所述气象监测模块，用于采集需要监测的农田气象信息；所述地理监测模块，用于采集需要监测的农田地理信息；所述数据处理模块，用于接收气象监测模块和地理监测模块采集的信息并进行分析处理，然后根据处理结果向自动灌溉模块发布控制指令；所述自动灌溉模块，用于根据数据处理模块的指令灌溉农田；所述供电模块，用于为各单元模块供电；该系统还包括接口保护模块，所述接口保护模块一端与气象监测模块连接，另一端与数据处理模块连接，所述接口保护模块用于自动检测气象监测模块与数据处理模块的连接是否异常；所述接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，其中检测器、计时器和串口开关顺序连接，串口开关和电平变换保护电路双向连接，检测器与电平变换保护电路连接。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述气象监测模块包括雨量传感器、风速传感器和光照传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述风速传感器为超声波风速传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述地理监测模块包括土壤温度传感器、电导率传感器和PH传感器。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述温度传感器为热电偶。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述数据接收模块和自动灌溉模块通过通讯模块连接。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述通讯模块包括GPRS模块或者3G模块。作为本专利技术的一种优选技术方案：所述供电模块包括太阳能电池板和蓄电池。本专利技术的基于土壤气象要素的农田灌溉系统中温度传感器为热电偶。热电偶由两个不同材料的金属线组成，在末端焊接在一起。再测出不加热部位的环境温度，就可以准确知道加热点的温度。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，包括气象监测模块、地理监测模块、数据处理模块、供电模块和自动灌溉模块；其中，气象监测模块和地理监测模块分别与数据处理模块连接，数据处理模块和自动灌溉模块连接，供电模块与各模块相连；所述气象监测模块，用于采集需要监测的农田气象信息；所述地理监测模块，用于采集需要监测的农田地理信息；所述数据处理模块，用于接收气象监测模块和地理监测模块采集的信息并进行分析处理，然后根据处理结果向自动灌溉模块发布控制指令；所述自动灌溉模块，用于根据数据处理模块的指令灌溉农田；所述供电模块，用于为各单元模块供电；其特征在于，该系统还包括接口保护模块，所述接口保护模块一端与气象监测模块连接，另一端与数据处理模块连接，所述接口保护模块用于自动检测气象监测模块与数据处理模块的连接是否异常；所述接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，其中检测器、计时器和串口开关顺序连接，串口开关和电平变换保护电路双向连接，检测器与电平变换保护电路连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于土壤气象要素的农田灌溉系统，包括气象监测模块、地理监测模块、数据处理模块、供电模块和自动灌溉模块；其中，气象监测模块和地理监测模块分别与数据处理模块连接，数据处理模块和自动灌溉模块连接，供电模块与各模块相连；所述气象监测模块，用于采集需要监测的农田气象信息；所述地理监测模块，用于采集需要监测的农田地理信息；所述数据处理模块，用于接收气象监测模块和地理监测模块采集的信息并进行分析处理，然后根据处理结果向自动灌溉模块发布控制指令；所述自动灌溉模块，用于根据数据处理模块的指令灌溉农田；所述供电模块，用于为各单元模块供电；其特征在于，该系统还包括接口保护模块，所述接口保护模块一端与气象监测模块连接，另一端与数据处理模块连接，所述接口保护模块用于自动检测气象监测模块与数据处理模块的连接是否异常；所述接口保护模块包括检测器、计时器，串口开关和电平变换保护电路，其中检测器、计时器和串口开关顺序连接，串口开关和电平变换保护电路双向连...

【专利技术属性】
技术研发人员：禹胜林，
申请(专利权)人：无锡信大气象传感网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32