一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统及方法，属于农业灌溉技术领域。该系统包括数据采集模块、数据处理模块、灌溉设备和智能预警模块；所述数据采集模块用于收集种植区域内的空气温湿度信息、太阳辐射信息、土壤温湿度信息和农作物信息，将这些信息传递到数据处理模块和智能预警模块；所述数据处理模块用于判断传递过来的信息是否满足灌溉条件，满足条件则将数据代入公式进行计算，将计算结果以指令形式发送至灌溉设备；所述灌溉设备能够接收指令，实现灌溉点设备启动、灌溉温度、灌溉水量和灌溉速度的控制；所述智能预警模块用于判断传递过来的信息是否满足预警条件，满足条件则将这些数据编辑成预警信息提醒相关人员。信息提醒相关人员。信息提醒相关人员。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业灌溉
，具体为一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统及方法。

技术介绍

[0002]农作物果皮破损是一个重要的农业问题，在农作物种植过程中，果皮破损往往会导致果实的变形、变味、甚至腐烂，对农作物的产量和质量造成严重影响，给农业工作者带来巨大的损失。这一现象也逐渐引起人们越来越广泛的关注，许多研究人员开始从多个方面对果皮破损进行研究。研究内容主要有：果皮破损的成因、果皮破损对农作物的影响、果皮破损与生长环境之间的关系。这些研究成果有助于农业生产者理解果皮破损形成的原因，采取有效的预防措施，从而避免农业生产过程中由果皮破损带来的损失。
[0003]导致果皮破损的原因有很多种，但是主要原因还是在于生长环境的不可控。例如，在果实膨大期间，降雨量的不稳定使土壤忽干忽湿，农作物根部水分含量不稳定，农作物吸水过快，果肉过快膨胀而果皮老化后生长缓慢，引发果皮胀破，造成裂果现象；或者夏季高温天气，果实白天被暴晒急速升温，晚上温度下降或遇雨后果实急速降温，热胀冷缩情况本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统，其特征在于：该灌溉系统包括数据采集模块、数据处理模块、灌溉设备和智能预警模块；所述数据采集模块通过温湿度传感器收集种植区域内空气温度信息和空气湿度信息，通过太阳辐射测量仪收集种植区域内太阳辐射信息，通过土壤墒情仪收集种植区域内土壤温湿度信息，通过摄像头收集种植区域内农作物信息，将这些信息传递到数据处理模块和智能预警模块；所述数据处理模块用于判断传递过来的信息是否满足灌溉条件，满足灌溉条件则将这些数据代入公式计算，将计算结果以指令形式发送至灌溉设备；所述灌溉设备能够接收指令，通过相关设备实现对灌溉点设备启动、灌溉温度、灌溉水量和灌溉速度的控制；所述智能预警模块用于判断传递过来的信息是否满足预警条件，满足预警条件则自动将这些数据编辑成预警信息来提醒相关人员。2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统，其特征在于：所述数据采集模块包括空气温湿度采集单元、辐射量采集单元、土壤温湿度采集单元和农作物信息采集单元；所述空气温湿度采集单元通过安装在种植区域内的温湿度传感器来进行实时空气温湿度的信息收集，将这些信息发送至数据处理模块；所述辐射量采集单元是通过安装在种植区域内的太阳辐射测量仪来进行实时太阳辐射信息的收集，将这些信息发送至数据处理模块；所述土壤温湿度收集单元是通过均匀分布在种植区域不同位置的土壤墒情仪来进行信息收集，这些土壤墒情仪能够实时收集土壤的温度和湿度信息，将收集时间信息、温度与湿度信息和土壤墒情仪所在的位置信息分别发送至数据处理模块和智能预警模块；所述农作物信息采集单元是通过均匀分布在种植区域不同位置的摄像头来进行信息收集，信息包括收集时间信息、农作物图像信息和农作物的位置信息，将这些信息发送至智能预警模块。3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统，其特征在于：所述数据处理模块包括灌溉点激活单元、雾化计算单元、微喷计算单元和温度计算单元；所述灌溉点激活单元用于选择需要激活的灌溉点设备信息及对应灌溉形式；所述雾化计算单元根据灌溉点设备的雾化处理需求，将太阳辐射值或空气温湿度值带入公式中，计算出雾化喷头所需要的雾化水量和雾化温度参数信息，将这些参数信息以指令形式发送至灌溉设备；所述微喷计算单元根据灌溉点设备的微喷处理需求，将土壤温湿度带入公式中，计算出微喷喷头所需要的微喷水量、微喷温度和微喷速度参数信息，将这些参数信息以指令形式发送至灌溉设备；所述温度计算单元根据灌溉点设备的雾化处理需求或微喷处理需求分别计算出雾化温度或微喷温度，将这些参数信息以指令形式发送至灌溉设备。4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统，其特征在于：所述灌溉设备是指控制设备和均匀分布在种植区域的灌溉点设备，灌溉点设备包括伸缩杆、微喷喷头和雾化喷头，雾化喷头在微喷喷头上方，两个喷头之间采用伸缩杆连接，微喷喷头固定在伸缩杆底部且不可移动，雾化喷头固定在伸缩杆顶部且能够跟随伸缩杆的伸缩活动而升高或降低；雾化喷头安装在伸缩杆顶端，喷头通过水源管道A供水，水源管道A安装在伸缩杆内部
且同样具备伸缩功能，水源管道A通过伸缩杆连接到地下的高压管道A，高压管道A中的水通过伸缩杆内部的水源管道A输送至雾化喷头由专业喷嘴将其雾化，源源不断向周围产生微雾颗粒；微喷喷头安装在伸缩杆底端，喷头通过水源管道B供水，水源管道B连接地下的低压管道B，低压管道B中的水通过水源管道B输送到微喷喷头，喷头将水向周围喷洒，喷洒农作物根部区域；控制设备能够分别对高压管道A和低压管道B进行温度和水量的控制，根据指令参数提高或降低水温并控制水量。5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉系统，其特征在于：所述智能预警模块包括土壤湿度预警单元和农作物果实破损预警单元；所述土壤湿度预警单元是通过分析土壤墒情仪传递过来的信息，判断土壤湿度信息是否处于系统中保留的同种农作物对应生长阶段正常湿度区间，处于区间，则为正常情况，系统不做处理；不处于区间，则为异常情况，对该异常情况进行标注，继续收集该异常情况所持续的时间，判断该异常情况所持续的时间是否超过系统设定的最大异常时间，不超过系统设定的最大异常时间，则为普通异常情况，系统不做处理；超过系统设定的最大异常时间，则为重点异常情况，系统将出现异常的数据及异常持续时间编辑成预警信息，交由相关人员处理；所述农作物果实破损预警单元是通过分析摄像头传递过来的农作物信息，农作物信息包括农作物图像信息和农作物的位置信息；采用现有的MATLAB软件对农作物图像信息进行图像处理，提取农作物果实特征，进行缺陷检测，找出果皮破损的农作物，将果皮破损的农作物图像信息和位置信息编辑成预警信息，交由相关人员处理。6.一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉方法，其特征在于，该灌溉方法包括以下步骤：S1、收集种植区域相关数据；S2、判断对应数据是否满足灌溉条件或预警条件；S3、满足灌溉条件：将相关数据代入公式计算出灌溉信息；S4、满足预警条件：将预警信息发送至相关人员处理；S5、灌溉信息以指令形式发送到对应设备，设备接收指令进行灌溉工作。7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉方法，其特征在于，在S1中，所述数据包括种植区域内的空气温湿度信息、太阳辐射信息、土壤温湿度信息、农作物信息、土壤墒情仪和农作物的地理位置信息，以及收集这些信息时所对应的时间信息；空气温湿度信息由安装在种植区域内的温湿度传感器收集；太阳辐射信息由安装在种植区域内的太阳辐射测量仪收集；土壤温湿度信息由均匀分布在种植区域不同位置的土壤墒情仪收集；农作物信息由均匀分布在种植区域不同位置的摄像头收集。8.根据权利要求6所述的一种基于物联网的辐射量监测智能调节灌溉方法，其特征在于，在S2中，判断是否满足灌溉条件...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕名礼，夏鸽飞，朱登平，高承才，张哲，
申请(专利权)人：上海华维可控农业科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：