[发明专利]一种农业精准智能灌溉测控系统及灌溉测控方法

权利要求书

1.一种农业精准智能灌溉测控系统，其特征在于，包括电源模块、中央处理器、控水灌溉模块、水泵、大流量电磁阀、小流量电磁阀、数据采集模块、数据统计分析模块、参数设定模块以及无线通信模块；

所述数据采集模块包括用于采集土壤湿度的传感器模块和用于采集电磁阀启闭时间的计时电路，将采集到的数据传输给中央处理器；

中央处理器通过无线通信模块将数据传输给数据分析模块进行分析，数据分析模块用于根据采集到的土壤湿度判断是否需要灌溉，并计算灌溉时间和大流量电磁阀、小流量电磁阀的开启时间；

数据分析模块与参数设定模块相连，参数设定模块用于设定大流量电磁阀和小流量电磁阀的控制参数，并将控制参数传输至控水灌溉模块；

控水灌溉模块用于控制大流量电磁阀和小流量电磁阀，大流量电磁阀和小流量电磁阀分别安装在两个并行的出水管道上。

2.根据权利要求1所述的一种农业精准智能灌溉测控系统，其特征在于，所述数据采集模块包括多个土壤湿度传感器，土壤湿度传感器分别间隔安装在待监控地面土层下方5cm、10cm和20cm不同深度土壤中，用于采集土层不同深度土壤湿度。

3.一种农业精准智能灌溉测控方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、求取小流量电磁阀单独灌溉时间t_x与20cm深度的土壤湿度P₃的对应关系P₃＝k₁t_x中的系数k₁，大流量电磁阀单独灌溉时间t_y与10cm深度的土壤湿度P₂的对应关系P₂＝k₂t_y中的系数k₂：

B、求取大流量电磁阀和小流量电磁阀同时开启时的延迟时间t_d、平均灌溉速率v，以及大流量电磁阀单独开启时的延迟时间t₁、平均灌溉速率v_b，以及小流量电磁阀单独开启时的延迟时间t₂以及平均灌溉速率v_s：

C、精准灌溉：分别采集土层下方5cm、10cm和20cm的土壤湿度，记为P_x1、P_x2、P_x3，分别与土层下方5cm、10cm和20cm的土壤湿度的标定值P₀₁、P₀₂、P₀₃相比较，根据比较结果进行灌溉工作。

4.根据权利要求3所述的一种农业精准智能灌溉测控方法，其特征在于，所述步骤A具体实现方法为：通过系统参数设定模块设置小流量电磁阀以不同的灌溉时间t_xi单独进行n次灌溉，n≥10；数据采集模块采集每次灌溉结束后20cm深处的土壤湿度P_3i，得到灌溉时间t_x与20cm深的土壤湿度P₃的n组样本：(t_x1，P₃₁)，…，(t_xi，P_3i)，…，(t_xn，P_3n)；将所得n组样本通过最小二乘法进行数值拟合得到灌溉时间t_x与20cm深的土壤湿度P₃的对应关系系数k₁；

通过系统参数设定模块设置大流量电磁阀以不同的灌溉时间t_yi单独进行n次灌溉，n≥10；数据采集模块采集每次灌溉结束后10cm深处的土壤湿度P_2i，得到灌溉时间t_y与10cm深的土壤湿度P₂的n组样本：(t_y1，P₂₁)，…，(t_yi，P_2i)，…，(t_yn，P_2n)；将所得n组样本通过最小二乘法进行数值拟合得到灌溉时间t_y与10cm深的土壤湿度P₂的对应关系系数k₂。