[发明专利]智能节水灌溉施肥系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及控制技术领域，尤其涉及一种智能节水灌溉施肥系统及方法。

背景技术

传统的灌溉方案尚不具备智能化自助功能，往往通过预先存储的浇灌施肥策略实施预置的操作，灌溉过程中仅能对浇灌设备的开关及时序进行控制，即：只能控制浇灌时间和/或浇灌顺序，无法根据不同的浇灌场地各自的环境特性或土壤特征自主选择合适的灌溉施肥方式，也无法根据浇灌场地环境、土壤的变化以及各种突发状况及时修正灌溉方式。此外，现有的浇灌系统仍需要掌握专业知识的管理人员实时监护，并及时响应设备故障或浇灌施肥过程中出现的异常现象，浪费人力资源的同时，还影响了浇灌效率。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题在于如何完善浇灌系统的一体化控制流程，简化系统的现场实施及维护流程，方便后台管理；以及，如何实现浇灌系统的节水节能、远程监控、无人值守、自动报警、浇灌施肥指导、地理信息查询及浏览等功能。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的技术方案提供了管理控制单元、核心处理单元、通信单元、土壤环境检测单元、用水检测单元、施肥控制单元以及浇灌控制单元；其中，

所述管理控制单元通过所述通信单元接收管理人员的远程/本地指令，并转发给所述核心处理单元；

所述核心处理单元向所述环境检测单元和/或用水检测单元发送状态参数采集指令，根据所述状态参数和预先存储的历史统计数据生成浇灌施肥决策信息；根据管理人员的控制指令或所述决策信息发送施肥/浇灌指令；以及，根据需要将所接收的信息转发给所述管理控制单元；

所述土壤环境检测单元实时或响应所述参数采集指令获取与待浇灌场地的土壤环境有关的信息，包括土壤养分信息，并发送给所述核心处理单元；

所述用水检测单元实时或响应所述参数采集指令获取与浇灌施肥用水的水质和浇灌管道的水压有关的信息，并发送给所述核心处理单元；

所述施肥控制单元响应所述施肥指令，控制溶入浇灌用水中的肥料类型和用量；接受施肥设备的指令反馈信息并发送给所述核心处理单元；

所述浇灌控制单元响应所述浇灌指令，对浇灌施肥用水的水质进行过滤处理；对浇灌量和浇灌管道的水压进行调节；接受浇灌设备的指令反馈信息并发送给所述核心处理单元。

优选地，所述管理控制单元为服务器，且所述通信单元为网络通信模块；和/或，所述管理控制单元为手机，且所述通信单元为GPRS和/或3G通信模块。

优选地，所述系统还包括报警单元，与所述核心处理单元连接，根据所述与浇灌施肥用水的水质和浇灌管道的水压有关的信息，以及所述施肥控制单元和浇灌控制单元的指令反馈信息生成报警信息，并通过所述通信单元转发给所述管理控制单元。

优选地，所述系统还包括信息检索单元，与所述核心处理单元连接；所述信息检索单元存储有浇灌管道分布信息以及土壤环境检测单元、用水检测单元、施肥控制单元、浇灌控制单元的位置信息。

本发明的技术方案还提供了上述智能节水浇灌施肥系统的浇灌施肥方法，该方法包括以下步骤：

S1：管理控制单元接收管理人员的远程/本地指令，并转发给核心处理单元；

S2：核心处理单元判断所述指令的类型，向环境检测单元和/或用水检测单元发送参数采集指令，转向S3；或，向施肥控制单元和/或浇灌控制单元发送施肥和/或浇灌指令，转向S5；

S3：土壤环境检测单元获取与待浇灌场地的土壤环境有关的信息，包括土壤养分信息；用水检测单元获取与浇灌施肥用水的水质和浇灌管道的水压有关的信息；

S4：核心处理单元根据历史统计数据以及S3中获得的信息生成浇灌施肥决策信息，根据所述决策信息向施肥控制单元和/或浇灌控制单元发送施肥和/或浇灌指令；

S5：施肥控制单元响应施肥指令，控制溶入浇灌用水中的肥料类型和用量；以及/或，浇灌控制单元响应浇灌指令，对浇灌施肥用水的水质进行过滤处理，对浇灌施肥用水的水量、浇灌管道的水压进行调节；

S6：施肥控制单元和/或浇灌控制单元控制相应的施肥设备和/或浇灌设备执行施肥/浇灌。

优选地，步骤S2还包括：核心处理单元判断所述指令的类型，若为检索指令，则在预先存储的浇灌管道分布信息以及土壤环境检测单元、用水检测单元、施肥控制单元、浇灌控制单元的位置信息中进行检索，将指定的信息通过远程/本地方式提供给管理人员。