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专利号: 2019100428159
申请人: 广州大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-05-14
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种智能灌溉系统,其特征在于,包括控制器、气象数据获取模块、环境信息传感器和水灌溉模块,气象数据获取模块、环境信息传感器与控制器数据相连,控制器根据当前实时检测的环境信息,以及当前的气象数据,设置水胁迫安全时长,根据水胁迫安全时长控制水灌溉模块的开或关,实现智能灌溉;

所述控制器中设有一自适应专家决策模块,该模块用于根据农作物的耐旱能力、降雨率和土壤湿度自适应设置水胁迫安全时长;

所述控制器中,根据自适应专家决策模块中给定的专家知识库,预设一土壤湿度阈值,若当前检测到的土壤湿度小于该土壤湿度阈值,则生成灌溉控制信号,灌溉控制信号包括电磁阀的开启时长和开关状态,开启电磁阀进行水灌溉,所述电磁阀的开启时长即为灌溉时长;

所述控制器中,根据所述降雨率以及所述作物的耐旱能力设置所述水胁迫安全时长,

90%及以上降雨率设置水胁迫安全时长为4小时到6小时;70%‑90%降雨率设置水胁迫安全时长为2小时到4小时;50%‑70%降雨率设置水胁迫安全时长为1小时到2小时;50%以及以下降雨率,设置水胁迫安全时长为零,灌溉器将正常作业。

2.根据权利要求1所述的智能灌溉系统,其特征在于,所述智能灌溉系统包括太阳能供电模块,系统中各个部件由该太阳能供电模块进行供电。

3.根据权利要求2所述的智能灌溉系统,其特征在于,所述太阳能供电模块包括太阳能充电板、过流保护电路、欠压保护电路以及储能装置,所述太阳能充电板与储能装置连接以进行充放电,过流保护电路、欠压保护电路用于监测和控制上述充放电过程,所述太阳能供电模块通过无线通信模块将当前电量信息和电压信息发送至控制器。

4.根据权利要求1所述的智能灌溉系统,其特征在于,所述环境信息传感器包括太阳光照强度传感器、土壤温湿度传感器;

所述水灌溉模块包括强弱电耦合模块、电磁阀和灌溉终端设备,控制器通过强弱电耦合模块与电磁阀相连,电磁阀设置在灌溉终端设备中的管路上。

5.根据权利要求1所述的智能灌溉系统,其特征在于,所述智能灌溉系统包括用于对外报警的报警模块;

所述智能灌溉系统包括自动/手动切换开关。

6.根据权利要求1所述的智能灌溉系统,其特征在于,所述智能灌溉系统中的控制器还通过无线通信模块与远程终端相连;

所述控制器采用Raspberry Pi嵌入式计算机。

7.一种基于权利要求1‑6任一项所述智能灌溉系统的控制方法,其特征在于,包括步骤:

获取当前的气象数据,所述气象数据包括空气温度、空气相对湿度、降雨率;

获取当前待灌溉区域的环境信息,所述环境信息包括土壤温度、土壤湿度和太阳光照强度;

获取当前待灌溉区域中农作物种类;

根据农作物种类确定农作物的耐旱能力,根据耐旱能力、空气温度、空气相对湿度、降雨率和土壤湿度设置水胁迫安全时长,根据水胁迫安全时长自动调整当前的灌溉计划;

所述控制器中设有一自适应专家决策模块,该模块用于根据农作物的耐旱能力、降雨率和土壤湿度自适应设置水胁迫安全时长;

根据自适应专家决策模块中给定的专家知识库,预设一土壤湿度阈值,若当前检测到的土壤湿度小于该土壤湿度阈值,则生成灌溉控制信号,灌溉控制信号包括电磁阀的开启时长和开关状态,开启电磁阀进行水灌溉,所述电磁阀的开启时长即为灌溉时长;

根据所述降雨率以及所述作物的耐旱能力设置所述水胁迫安全时长,90%及以上降雨率设置水胁迫安全时长为4小时到6小时;70%‑90%降雨率设置水胁迫安全时长为2小时到

4小时;50%‑70%降雨率设置水胁迫安全时长为1小时到2小时;50%以及以下降雨率,设置水胁迫安全时长为零,灌溉器将正常作业。

8.根据权利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述降雨率通过XML/JSON数据交换格式从气象台获取;

气象数据和环境信息上传到云平台上,移动终端通过云平台获取上述信息,并远程发送命令到控制器进行控制。