[发明专利]一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌系统及方法

说明书

本发明提供一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌系统及方法，所述系统包括滴灌子模块、太阳能供电子模块、土壤含水率检测子模块、液晶显示子模块、中央处理器子模块、无线通信子模块和远程服务器，所述太阳能供电子模块分别与滴灌子模块、液晶显示子模块、中央处理子模块和无线通信子模块连接，所述中央处理子模块还与无线通信子模块、土壤含水率检测子模块、液晶显示子模块以及滴灌子模块连接，所述无线通信子模块连接与远程服务器通过无线连接。实现按需灌溉，避免灌溉过度而浪费水资源，且引入气象因素，以此来达到根据气象因素来控制是否滴灌，减少不必要的水资源损失以及能耗，降低工作人员的工作量。

技术领域

本发明涉及节水灌溉领域，特别是一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌系统及方法。

背景技术

我国位于世界最大的大陆-亚欧大陆的东部，同时又滨临世界最大的大洋-太平洋，海陆热力差异突出，对我国气候产生了深刻的影响。从东南沿海往西北内陆，气候的大陆性特征特征逐渐增加，依次出现湿润、半湿润、半干旱、干旱的气候区。

鉴于我国的气候特征，西南地区几乎每年都要遭遇伏旱天气，以重庆最为突出。这些地区的农业灌溉技术极为落后，几乎只靠降雨维系生存，当遭遇到伏旱这样的自然灾害时，严重影响到农作物的收成。对于该地区，实施山地灌溉已经成为水利发展的必然。但实施山地灌溉时，由于受山地坡度、土地连片面积、土壤性质以及灌溉方式等多因素影响，因而大多选择自压喷灌技术、自压管灌技术、自压滴灌技术以及渠道灌溉技术。

目前，山地灌溉系统属于补充灌溉和统一灌溉范畴，在灌溉过程中一般选择统一全部实施灌溉，不能根据具体的山地土壤含水量来进行划分区域精准灌溉，导致农作物减产。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌系统及方法，旨在解决现有山地灌溉由于山地坡度和高差不同无法实现精准灌溉而导致农作物减产的问题，实现精准灌溉以及实时灌溉，节省成本，对于农作物的生长提供有利条件。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌系统，包括滴灌子模块、太阳能供电子模块、土壤含水率检测子模块、液晶显示子模块、中央处理器子模块、无线通信子模块和远程服务器，所述太阳能供电子模块分别与滴灌子模块、液晶显示子模块、中央处理子模块和无线通信子模块连接，所述中央处理子模块还与无线通信子模块、土壤含水率检测子模块、液晶显示子模块以及滴灌子模块连接，所述无线通信子模块连接与远程服务器通过无线连接。

优选地，所述滴灌子模块包括水源工程、水源总阀、止回阀、过滤器、电磁阀和输出孔管，水源依次流经所述水源工程、水源总阀、止回阀、过滤器、电磁阀和输出孔管，所述电磁阀和输出孔管分别设置多个，并分别设置在不同地区。

优选地，所述太阳能供电子模块包括太阳能电池板、太阳能控制器和蓄电池，所述太阳能电池板连接至太阳能控制器，所述太阳能控制器分别连接至蓄电池和负载，所述蓄电池还连接至负载。

优选地，所述土壤含水率检测子模块包括土壤水分传感器、光照传感器、植被冠层湿度传感器、二氧化碳传感器和模数转换器。

优选地，所述无线通信子模块用于实现与远程服务器的数据通信，接收远程服务器通过互联网获取的近一段时间内的未来降水量及降水时间信息。

本发明还提供了一种基于光伏供电的山地分区自动精准滴灌方法，利用上述系统实现，包括以下步骤：

S101、获取各个地区的当前土壤含水率数据；

S102、获取未来一段时间内的降水量以及降水时间；

S103、根据当前含水率数据以及降雨量和降水时间，计算未来土壤含水率；

S104、对比未来含水率以及滴灌阈值区间决定是否进行滴灌。