自动化地下渗灌系统技术方案

本申请公开了一种自动化地下渗灌系统，渗灌短管安装于水管的渗灌点处，土壤水分传感器的信号输出端与数据采集系统连接；当土壤水分传感器获取到预设点的土壤水分数据后，将土壤水分数据发送至数据采集系统；数据采集系统将获取的土壤水分数据上传至云端数据平台；云端数据平台根据土壤水分数据生成执行指令，将执行指令发送至控制后台；控制后台接收到执行指令后，执行相应执行动作

【技术实现步骤摘要】
自动化地下渗灌系统


[0001]本专利技术涉及农业灌溉
，特别涉及一种自动化地下渗灌系统
。

技术介绍

[0002]将灌溉水引入田面以下一定深度，通过土壤毛细管作用，湿润根区土壤，以供作物生长需要，这种灌溉方式称为渗灌，适用于上层土壤具有良好毛细管特性，而下层土壤透水性弱的地区，渗灌相对于传统灌溉可实现节水量约
50%
‑
70%。
[0003]采用地下渗灌不仅可以节约大量淡水资源，还有助于减少土壤板结
。
然而当前的渗灌系统结构简单，通常是将渗灌管预埋在待灌溉土壤内，通过控制出水阀门进行定时灌溉
。
此种方式存在的技术问题是无法及时发现某处是否存在堵塞，也无法及时调节水压以满足足够的灌水量
。

技术实现思路

[0004]本专利技术为了解决现有渗灌堵塞发现不及时和功能单一的技术问题，提供了一种自动化地下渗灌系统
。
[0005]提供一种自动化地下渗灌系统，包括：渗灌管网
、
数据采集系统
、
云端数据平台及控制后台；所述渗灌管网包括：水管
、
渗灌短管和土壤水分传感器，所述渗灌短管安装于所述水管的渗灌点处，所述土壤水分传感器的信号输出端与所述数据采集系统的数据接收端口连接；所述数据采集系统与所述云端数据平台无线连接；所述云端数据平台与所述控制后台无线连接；当所述土壤水分传感器获取到预设点的土壤水分数据后，将所述土壤水分数据发送至所述数据采集系统，所述数据采集系统将获取的土壤水分数据上传至所述云端数据平台；所述云端数据平台根据所述土壤水分数据生成执行指令，并将所述执行指令发送至所述控制后台，所述控制后台接收到所述执行指令后，执行相应执行动作
。
[0006]其中，所述执行指令包括：增压
、
降压
、
故障
、
启动
、
停止；与所述增压执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网内水压提升；与所述降压执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网内水压降低；与所述故障执行指令相应的执行动作为：所述控制后台发送故障信息至移动端；与所述启动执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网通水；与所述停止执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网断水
。
[0007]其中，所述控制后台发送至移动端的故障信息包括：土壤水分传感器编号和坐标信息
。
[0008]其中，所述的自动化地下渗灌系统，还包括：预设点选取模块和渗灌管网坐标生成
模块；所述渗灌管网坐标生成模块，用于根据所述渗灌管网的形状生成渗灌管网地图，并将所述渗灌短管的位置标注于所述渗灌管网地图上，形成渗灌短管位置点；所述预设点选取模块，用于根据所述渗灌管网地图及渗灌短管位置点生成作为预设点的土壤水分传感器安装点；所述土壤水分传感器安装于所述土壤水分传感器安装点
。
[0009]其中，所述预设点选取模块根据所述渗灌管网地图及渗灌短管位置点生成作为预设点的土壤水分传感器安装点包括：所述预设点选取模块生成网格层，将网格层覆盖于渗灌管网地图上；获取位于渗灌管网地图内的网格层的网格节点数量
n
；根据预设的密度常数
k
，获取安装点数量
N
；其中，
N=n/k;
根据安装点数量
N
，在位于渗灌管网地图内的网格层内随机选取
N
个网格节点；所述预设点选取模块在所有渗灌短管位置点中，选取距离该
N
个网格节点最近的
N
个渗灌短管位置点，
N
个土壤水分传感器对应的安装于
N
个渗灌短管位置点上
。
[0010]其中，所述网格层的网格单元为正方形，且网格单元的边长不低于
1.5m。
[0011]其中，所述移动端为智能手机
、
智能平板电脑或笔记本电脑
。
[0012]其中，所述控制后台与所述移动端为无线连接
。
[0013]本专利技术实施例提供了一种自动化地下渗灌系统，通过在渗灌管网的基础上增加数据采集系统
、
云端数据平台和控制后台，并在渗灌管网内增加土壤水分传感器，可以及时发现某处排水不良，及时派人维修，并且根据不同的土壤水分数据生成对应的执行指令，来控制灌水启
/
闭
、
水压大小等
。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0015]图1为本专利技术的结构框图；图2为本专利技术渗灌管网地图与网格层的结构示意图
。
具体实施方式
[0016]为使本专利技术实施例的目的
、
技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0017]请参考图1‑2，本专利技术实施例提供了一种自动化地下渗灌系统，包括：渗灌管网
1、
数据采集系统
2、
云端数据平台3及控制后台
4。
[0018]所述渗灌管网包括：水管
10、
渗灌短管
20
和土壤水分传感器
30。
水管
10
铺设在待浇灌土地处，所述渗灌短管
20
安装于所述水管
10
的渗灌点处，水管
10
内的水经由渗灌短管
20
渗出，浸润该处土地，因此一般而言渗灌短管
20
会设置于植物根系附近
。
[0019]其中，水管
10
为若干条，每一条水管
10
上按需设置若干个渗灌短管
20。
用于采集土
壤水分数据的所述土壤水分传感器
30
的信号输出端与所述数据采集系统2的数据接收端连接，土壤水分传感器
30
将自身采集的数据上传至数据采集系统
2。
所述数据采集系统2与所述云端数据平台3无线连接
。
所述云端数据平台3与所述控制后台4无线连接
。
[0020]当所述土壤水分传感器
30
获取到预设点的土壤水分数据后，将所述土壤水分数据发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
自动化地下渗灌系统，其特征在于，包括：渗灌管网
、
数据采集系统
、
云端数据平台及控制后台；所述渗灌管网包括：水管
、
渗灌短管和土壤水分传感器，所述渗灌短管安装于所述水管的渗灌点处，所述土壤水分传感器的信号输出端与所述数据采集系统的数据接收端口连接；所述数据采集系统与所述云端数据平台无线连接；所述云端数据平台与所述控制后台无线连接；当所述土壤水分传感器获取到预设点的土壤水分数据后，将所述土壤水分数据发送至所述数据采集系统，所述数据采集系统将获取的土壤水分数据上传至所述云端数据平台；所述云端数据平台根据所述土壤水分数据生成执行指令，并将所述执行指令发送至所述控制后台，所述控制后台接收到所述执行指令后，执行相应执行动作
。2.
如权利要求1所述的自动化地下渗灌系统，其特征在于，所述执行指令包括：增压
、
降压
、
故障
、
启动
、
停止；与所述增压执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网内水压提升；与所述降压执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网内水压降低；与所述故障执行指令相应的执行动作为：所述控制后台发送故障信息至移动端；与所述启动执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网通水；与所述停止执行指令相应的执行动作为：所述控制后台控制所述渗灌管网断水
。3.
如权利要求2所述的自动化地下渗灌系统，其特征在于，所述控制后台发送至移动端的故障信息包括：土壤水分传感器编号和坐标信息
。4.
如权利要求3所述的自动化地下渗灌系统，其特征在于，还包括：预设点选取模块和渗灌管网坐标...

【专利技术属性】
技术研发人员：马海燕，李福林，黄乾，郭磊，韩合忠，王锦龙，王薇，姜瑶，夏海波，薛雁，
申请(专利权)人：山东省水利科学研究院，
类型：发明
国别省市：