[发明专利]一种基于农田水分监测的自动灌溉系统

说明书

本发明提供了一种基于农田水分监测的自动灌溉系统，该系统包括用于对农田中农作物水分状况进行监测的无线传感器网络，所述无线传感器网络包括汇聚节点和随机部署在田间各处的传感器节点，传感器节点采集所监测位置的农作物水分状况数据并发送至汇聚节点；系统还包括用于根据汇聚节点发送的农作物水分状况数据进行灌溉需求分析的数据分析装置；传感器节点连接用于控制灌溉装置的直流电磁阀，并实时接收数据分析装置的信号；所述数据分析装置在农作物需要灌溉时向相应传感器节点发送控制信号，从而传感器节点根据控制信号控制相应的直流电磁阀，打开灌溉装置，实施精量灌溉。

技术领域

本发明涉及农业用监测装置领域，具体涉及一种基于农田水分监测的自动灌溉系统。

背景技术

现有农作物水分状况实时监测系统还存在以下明显不足：

(1)通信技术主要采用串行总线技术和现场总线技术等有线通信技术，虽,然具有设备互操作性好、抗干扰能力强等优点，但是实际的应用环境具有长期高温、潮湿、土壤及空气具有较高的酸碱性等特点，极容易导致通信电缆的老化，从而降低系统的可靠性；

(2)传感器工作在有线方式，在实际的农业生产应用时，需要密布传感器节点，才能实现对监测区域的有效覆盖，这将导致农业设施内部线缆纵横交错，系统安装及维护成本急剧增加。这些因素，极大地限制了研究成果在生产实际中的推广应用。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种基于农田水分监测的自动灌溉系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种基于农田水分监测的自动灌溉系统，该系统包括用于对农田中农作物水分状况进行监测的无线传感器网络，所述无线传感器网络包括汇聚节点和随机部署在田间各处的传感器节点，传感器节点采集所监测位置的农作物水分状况数据并发送至汇聚节点；系统还包括用于根据汇聚节点发送的农作物水分状况数据进行灌溉需求分析的数据分析装置；

传感器节点连接用于控制灌溉装置的直流电磁阀，并实时接收数据分析装置的信号；所述数据分析装置在农作物需要灌溉时向相应传感器节点发送控制信号，从而传感器节点根据控制信号控制相应的直流电磁阀，打开灌溉装置，实施精量灌溉。

优选地，传感器节点包括温度传感器和湿度传感器，每个传感器节点的传感器均埋入土壤中，以直接探测土壤温度及土壤湿度的微变化。

优选地，传感器节点的传感器均埋入土壤深度的5至20厘米位置。

优选地，传感器节点还包括数据处理模块、无线通信模块和电源模块。

优选地，所述数据分析装置包括数据接收模块、分析处理模块、信号发送模块，其中数据接收模块用于接收汇聚节点发送的农作物水分状况数据；分析处理模块用于根据农作物水分状况数据进行灌溉需求分析，确定需要灌溉的农作物位置，并生成控制信号，将控制信号通过信号发送模块发送至于该农作物位置对应的传感器节点。

本发明的有益效果为：使人们可以随时、随地、远程、精确获取作物需水信息，并且实施自动精量灌溉；由于采用无线通信技术，使得系统具有低功耗、成本低廉、可靠性好、扩展灵活、安装与维护方便等优点，并能实现对监测区域的全覆盖监测；系统可以在温室、农田、苗圃等区域，实现农业与生态节水技术的定量化、规范化、模式化、集成化，促进节水农业的快速和健康发展。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个示例性实施例的基于农田水分监测的自动灌溉系统的结构示意框图；

图2是本发明一个示例性实施例的数据分析装置的结构示意框图。

附图标记：