一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)的制作方法

本發(fā)明涉及灌溉，具體為一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)是在傳統(tǒng)灌溉方式的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)技術(shù)解決方案。傳統(tǒng)的灌溉方式多依賴于農(nóng)民的經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人判斷，缺乏精確的灌溉量控制，容易造成過量灌溉或不足灌溉。需要人工定時(shí)開啟和關(guān)閉灌溉設(shè)備，耗費(fèi)大量人力。不能及時(shí)響應(yīng)氣候變化或土壤條件的變化，導(dǎo)致作物生長受到影響。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，各種傳感器、無線通信技術(shù)、云計(jì)算和大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的出現(xiàn)為解決上述問題提供了新的途徑。

2、中國專利申請(qǐng)?zhí)枮?01720406850.0的基于物聯(lián)網(wǎng)的云灌溉控制系統(tǒng)，包括中心控制站、智能語音主控制器和現(xiàn)地設(shè)備子控制器；所述智能語音主控制器與若干個(gè)現(xiàn)地設(shè)備子控制器形成無線自組織局域網(wǎng)絡(luò)；所述無線自組織局域網(wǎng)絡(luò)再通過gprs遠(yuǎn)程通訊網(wǎng)絡(luò)與所述中心控制站無線連接。

3、現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)在使用的過程中，不便于對(duì)土地進(jìn)行高效均勻的灌溉，如果灌溉不均勻，不同區(qū)域的土壤濕潤程度會(huì)有差異，導(dǎo)致作物在不同地塊上的生長速度和健康狀況不一致。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)，具備高效均勻灌溉的優(yōu)點(diǎn)，解決了現(xiàn)有的物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)在使用的過程中，不便于對(duì)土地進(jìn)行高效均勻的灌溉，如果灌溉不均勻，不同區(qū)域的土壤濕潤程度會(huì)有差異，導(dǎo)致作物在不同地塊上的生長速度和健康狀況不一致的問題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)，包括：

3、灌溉環(huán)境檢測模塊，所述灌溉環(huán)境檢測模塊對(duì)灌溉土地的環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行檢測；

4、供水模塊，所述供水模塊連接蓄水池，對(duì)水進(jìn)行抽??；

5、過濾模塊，所述過濾模塊的進(jìn)水端與供水模塊的出水端連通，對(duì)灌溉水中的雜質(zhì)進(jìn)行過濾；

6、水肥一體化系統(tǒng)，所述水肥一體化系統(tǒng)的進(jìn)水端與過濾模塊的出水端連通，使得過濾后的灌溉水進(jìn)入到水肥一體化系統(tǒng)內(nèi)，水肥一體化系統(tǒng)的肥料加料口連通有定量添加模塊，定量添加模塊根據(jù)加水量對(duì)肥料加入量進(jìn)行調(diào)節(jié)；

7、自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)，所述自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)的進(jìn)液端與水肥一體化系統(tǒng)的出液端連通，對(duì)混合完成后的水和肥料進(jìn)行噴淋灌溉，自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)的數(shù)量為若干個(gè)，且噴淋范圍為60m，噴淋水壓為0.7mpa；

8、物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，所述物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)接收灌溉環(huán)境檢測模塊的檢測數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，然后根據(jù)分析數(shù)據(jù)、預(yù)設(shè)規(guī)則和ai算法自動(dòng)調(diào)整灌溉策略，物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)信號(hào)連接有移動(dòng)終端，通過移動(dòng)終端遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)并調(diào)整預(yù)設(shè)規(guī)則和灌溉策略；

9、控制模塊，控制模塊接收來自物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)的灌溉策略，并根據(jù)灌溉策略，對(duì)供水模塊、過濾模塊、水肥一體化系統(tǒng)和自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)進(jìn)行控制。

10、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述灌溉環(huán)境檢測模塊包括土壤濕度傳感器、土壤ph值傳感器，土壤養(yǎng)分傳感器、土壤溫度傳感器、光照傳感器及雨量傳感器。

11、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述土壤濕度傳感器對(duì)土壤中的含水量進(jìn)行檢測，土壤ph值傳感器對(duì)土壤的酸堿度進(jìn)行檢測，土壤養(yǎng)分傳感器對(duì)土壤中的氮磷鉀含量進(jìn)行檢測，土壤溫度傳感器對(duì)土壤溫度進(jìn)行檢測，光照傳感器檢測光照強(qiáng)度，雨量傳感器檢測降雨量。

12、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述供水模塊包括進(jìn)水閥、雜質(zhì)過濾組件、水泵、出水閥、水流傳感器、水壓傳感器和管路系統(tǒng)，管路系統(tǒng)連接進(jìn)水閥、雜質(zhì)過濾組件、水泵、出水閥、水流傳感器和水壓傳感器、進(jìn)水閥控制水流進(jìn)入水泵、雜質(zhì)過濾組件對(duì)水中的大顆粒物進(jìn)行過濾，防止損壞水泵，水泵對(duì)蓄水池內(nèi)部的水進(jìn)行抽取，出水閥對(duì)出水進(jìn)行控制，水流傳感器檢測管道內(nèi)部的水流量，水壓傳感器檢測管路系統(tǒng)內(nèi)部的水壓。

13、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述過濾模塊包括砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器、旋流分離器、疊片式過濾器和反沖洗過濾器，砂石過濾器內(nèi)部設(shè)置有石英砂和礫石，對(duì)水中的大顆粒雜質(zhì)進(jìn)行過濾，篩網(wǎng)過濾器內(nèi)部設(shè)置有金屬過濾網(wǎng)，對(duì)小顆粒雜質(zhì)進(jìn)行過濾，旋流分離器通過離心力對(duì)水中的懸浮物進(jìn)行分離，疊片式過濾器內(nèi)部設(shè)有若干個(gè)環(huán)形的水濾芯，對(duì)微小雜質(zhì)進(jìn)行過濾，反沖洗過濾器連接反沖洗水泵。

14、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述砂石過濾器的進(jìn)水端連接供水模塊，對(duì)水進(jìn)行初步過濾，砂石過濾器的出水端連通篩網(wǎng)過濾器，篩網(wǎng)過濾器出水端連通旋流分離器，旋流分離器出水端連通反沖洗過濾器，來對(duì)水進(jìn)行多次過濾，避免水中的雜質(zhì)堵塞自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)，當(dāng)需要對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行清理時(shí)，反沖洗水泵把清洗水注入到反沖洗過濾器內(nèi)，反沖洗過濾器把水依次注入到疊片式過濾器、旋流分離器、篩選過濾器和砂石過濾器內(nèi)，砂石過濾器的排污端連通有排污電磁閥，把污水排出。

15、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述水肥一體化系統(tǒng)包括混合罐，混合罐上分別安裝有攪拌器、電熱絲、溫度傳感器、噴淋管道和供液泵，混合罐連接定量添加模塊和過濾模塊，定量添加模塊把肥料溶液注入到混合罐內(nèi)，過濾模塊把水注入到混合罐內(nèi)，攪拌器對(duì)水和肥料進(jìn)行攪拌混合，形成營養(yǎng)液，攪拌的過程中電熱絲對(duì)水和肥料進(jìn)行加熱，提高溶解效率，溫度傳感器對(duì)加熱溫度進(jìn)行檢測，避免加熱溫度過高，混合后的營養(yǎng)液通過噴淋管道進(jìn)入到供液泵內(nèi)。

16、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述定量添加模塊包括肥料存儲(chǔ)罐、定量泵和流量計(jì)，流量計(jì)安裝于過濾模塊的出水端，對(duì)出水量進(jìn)行檢測，肥料存儲(chǔ)罐內(nèi)部存儲(chǔ)液態(tài)肥料，根據(jù)預(yù)設(shè)的肥料濃度要求和實(shí)際測量到的灌溉水量，計(jì)算出所需添加的肥料量，定量泵根據(jù)所需添加的肥料量把肥料存儲(chǔ)罐內(nèi)部的液態(tài)肥料注入到混合罐內(nèi)。

17、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)包括水壓調(diào)節(jié)閥、噴槍和噴嘴，供液泵的出液端把營養(yǎng)液注入到水壓調(diào)節(jié)閥內(nèi)，水壓調(diào)節(jié)閥對(duì)出液壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)后的營養(yǎng)液通過噴槍和噴嘴噴淋至土壤內(nèi)，對(duì)農(nóng)田進(jìn)行灌溉，噴槍上設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件，旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)噴槍和噴嘴三百六十度旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行圓周均勻灌溉。

18、作為本發(fā)明的一種物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)灌溉控制系統(tǒng)優(yōu)選的，所述控制模塊包括通信模塊、中央處理器、輸入輸出接口、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和人機(jī)交換界面，通信模塊從物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)接收經(jīng)過分析和計(jì)算得出的灌溉策略指令，中央處理器解析接收到的灌溉策略指令，理解需要執(zhí)行的操作，根據(jù)解析的結(jié)果，通過輸入輸出接口向供水模塊、過濾模塊、水肥一體化系統(tǒng)和自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)發(fā)送具體的控制信號(hào)，協(xié)調(diào)供水模塊、過濾模塊、水肥一體化系統(tǒng)和自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)按照指定的時(shí)間順序和參數(shù)進(jìn)行工作。

19、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下：

20、1、本發(fā)明通過監(jiān)測土壤中的含水量，可以準(zhǔn)確判斷何時(shí)需要灌溉以及需要多少水量，避免過量灌溉或灌溉不足的情況，通過檢測土壤的酸堿度，了解土壤條件是否適合作物生長，必要時(shí)可調(diào)整土壤ph值，以利于作物吸收養(yǎng)分，通過檢測土壤中氮、磷、鉀等關(guān)鍵養(yǎng)分的含量，幫助確定施肥的最佳時(shí)機(jī)和量，避免過量施肥造成的浪費(fèi)和環(huán)境污染，通過監(jiān)測土壤溫度，了解溫度變化對(duì)作物根系活動(dòng)的影響，從而調(diào)整灌溉策略，確保作物在適宜的溫度條件下生長，通過檢測光照強(qiáng)度，根據(jù)光照條件調(diào)整灌溉和施肥計(jì)劃，確保作物在充足的光合作用條件下生長，通過監(jiān)測降雨量，當(dāng)自然降水足夠時(shí)，可以減少甚至停止灌溉，節(jié)省水資源，通過綜合分析土壤濕度、ph值、養(yǎng)分含量、溫度、光照強(qiáng)度和降雨量等各項(xiàng)指標(biāo)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉和施肥的精細(xì)化管理，從而提高作物產(chǎn)量和質(zhì)量。

21、2、本發(fā)明通過自動(dòng)化控制水泵的啟停，確保在需要灌溉時(shí)能夠及時(shí)供水，無需人工干預(yù)，提高了灌溉的效率，水流傳感器和水壓傳感器可以實(shí)時(shí)監(jiān)測水流量和水壓，根據(jù)實(shí)際需要精確控制供水量，避免水資源的浪費(fèi)，雜質(zhì)過濾組件可以有效去除水中的大顆粒物，防止這些雜質(zhì)進(jìn)入灌溉系統(tǒng)，從而保護(hù)水泵及其他后續(xù)設(shè)備不受損害，通過過濾掉水中的雜質(zhì)，減少了對(duì)水泵等設(shè)備的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命，過濾后的水質(zhì)更加純凈，有助于保持灌溉系統(tǒng)的清潔，避免管道堵塞等問題。

22、3、本發(fā)明通過多級(jí)過濾去除水中的各種雜質(zhì)，避免這些雜質(zhì)進(jìn)入灌溉系統(tǒng)后造成噴頭、滴頭等關(guān)鍵部件的堵塞，過濾模塊可以連續(xù)工作，確保灌溉系統(tǒng)始終處于最佳工作狀態(tài)，從而提高灌溉效率，砂石過濾器、篩網(wǎng)過濾器、旋流分離器、疊片式過濾器和反沖洗過濾器共同作用，確保水質(zhì)達(dá)到灌溉標(biāo)準(zhǔn)，有利于作物吸收水分和養(yǎng)分，通過去除水中的大顆粒雜質(zhì)，減少了對(duì)灌溉系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)備的磨損，延長了設(shè)備的使用壽命，反沖洗過濾器可以自動(dòng)清除過濾器內(nèi)部積累的雜質(zhì)，減少了人工清理的頻率和維護(hù)成本，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控過濾模塊的工作狀態(tài)，并根據(jù)需要啟動(dòng)反沖洗程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理。

23、4、本發(fā)明通過定量添加模塊根據(jù)實(shí)際灌溉水量精確控制肥料加入量，避免了過量施肥或施肥不足的情況，提高了肥料的利用率，根據(jù)作物的實(shí)際需求和土壤狀況精確控制灌溉水量，減少了不必要的水資源消耗，通過精確混合水和肥料，形成營養(yǎng)液，確保作物在不同生長階段都能獲得均衡的營養(yǎng)供應(yīng)，促進(jìn)健康生長，整個(gè)系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，減少了人工操作的需要，提高了灌溉和施肥的效率，通過精確控制肥料和水的用量，減少了肥料和水資源的浪費(fèi)，降低了生產(chǎn)成本，精確施肥減少了肥料的過量使用，降低了對(duì)土壤和地下水的污染，可以根據(jù)不同的作物種類、生長階段以及土壤條件靈活調(diào)整肥料濃度和灌溉量。

24、5、本發(fā)明通過噴槍上的旋轉(zhuǎn)組件帶動(dòng)噴槍和噴嘴進(jìn)行三百六十度旋轉(zhuǎn)，確保灌溉均勻覆蓋整個(gè)噴淋范圍，避免了灌溉不均導(dǎo)致的作物生長差異，每個(gè)噴淋系統(tǒng)的噴淋范圍為60米，可以在較短時(shí)間內(nèi)覆蓋大面積農(nóng)田，提高灌溉效率，通過水壓調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)噴淋水壓至0.7mpa，確保營養(yǎng)液以適當(dāng)?shù)膲毫姵觯炔粫?huì)因壓力過大造成浪費(fèi)，也不會(huì)因壓力不足導(dǎo)致灌溉不足，通過自動(dòng)化控制，可以根據(jù)實(shí)際需求調(diào)整噴淋量，避免了過度灌溉，節(jié)約了寶貴的水資源，均勻分布的營養(yǎng)液確保了作物能夠均勻地吸收水分和養(yǎng)分，提高了肥料的利用率，自動(dòng)化噴淋系統(tǒng)減少了人工操作的需要，減輕了農(nóng)民的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了工作效率，通過物聯(lián)網(wǎng)云平臺(tái)，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控和調(diào)整噴淋系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)，如噴淋時(shí)間、噴淋量等，適應(yīng)不同的灌溉需求。