[发明专利]一种太阳能喷灌装置的智能管理系统

摘要

本发明属于农业灌溉技术领域，公开了一种太阳能喷灌装置的智能管理系统，包括感知模块、数据处理模块、总控制模块、管理喷灌模块、蓄电模块、控制显示屏、自动喷灌装置、太阳能光板；感知模块通过导线连接数据处理模块，数据处理模块通过导线连接管理喷灌模块、蓄电模块，蓄电模块通过导线连接管理喷灌模块，总控制模块通过导线连接数据处理模块，每个自动喷灌装置上设置有感知模块、蓄电池和太阳能光板。本发明可以根据外界环境的变化自动完成土地喷灌，与现有喷灌相比，该系统节省人力，科学高效的完成人提前设置好的任务，尤其通过系统的处理控制，更大程度的节约水资源，设置思路清晰，满足园林灌溉的需求，适合推广生产。

主权项

一种太阳能喷灌装置的智能管理系统，其特征在于，所述太阳能喷灌装置的智能管理系统包括：感知模块、数据处理模块、总控制模块、管理喷灌模块、蓄电模块、控制显示屏、自动喷灌装置、太阳能光板；所述感知模块通过导线连接数据处理模块，感知模块包括气压比较组件、气压输出组件、温度比较组件、温度输出组件、湿度比较组件和湿度输出组件；气压比较组件用于将气压预报信息与气压实时信息进行比较，当气压预报信息与气压实时信息的气压差值的绝对值大于第一阈值时，通过气压输出组件将气压实时信息输入显示模块并显示，当气压预报信息与气压实时信息的气压差值的绝对值不大于第一阈值时，通过气压输出组件将气压预报信息输入显示模块并显示；温度比较组件用于将温度预报信息与温度实时信息进行比较，当温度预报信息与温度实时信息的温度差值的绝对值大于第二阈值时，通过温度输出组件将温度实时信息输入显示模块并显示，当温度预报信息与温度实时信息的温度差值的绝对值不大于第二阈值时，通过温度输出组件将温度预报信息输入显示模块并显示；湿度比较组件用于将湿度预报信息与湿度实时信息进行比较，当湿度预报信息与湿度实时信息的湿度差值的绝对值大于第三阈值时，通过湿度输出组件将湿度实时信息输入显示模块并显示，当湿度预报信息与湿度实时信息的湿度差值的绝对值不大于第三阈值时，通过湿度输出组件将湿度预报信息输入显示模块并显示；第一阈值为10KPa，第二阈值为5摄氏度，第三阈值为25％RH；所述感知模块还包括信息获取组件，与气压输出组件、温度比较组件、温度输出组件、湿度输出组件连接；信息获取组件包括无线发送组件和无线接收组件，无线发送组件用于向远程天气信息服务器发送当前区域的位置信息，无线接收组件用于获取远程天气信息服务器根据当前区域的位置信息查询出的当前区域的天气预报信息；判断喷灌区是否进行喷灌；所述感知模块的运算模型为：Y‾=Σi=1Nyim]]>式中：——观测时段内气象变量的平均值；yi——观测时段内第i个气象变量的采样样本瞬时值，其中，错误、可疑，非正确的样本应丢弃而不用于计算，即令yi＝0；N——观测时段内的样本总数，由采样频率和平均值时间区间决定；m——观测时段内“正确”的样本数,m≤N；数据处理模块通过导线连接管理喷灌模块、蓄电模块，所述数据处理模块的处理方法包括：将收集的气象类型信息按照划分的量化等级进行量化处理，并建立观测证据表；利用专家知识或经验建立状态间的条件概率转移矩阵，确定时间片段间的状态转移矩阵；建立气象威胁等级与气象因素的离散动态贝叶斯网络模型；利用建立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，运用隐马尔科夫推理算法计算出最终的气象威胁等级；所述离散动态贝叶斯网络模型是由观测节点和状态节点构成的有向无环图，气象类型构成离散状态节点，气象威胁等级为观测节点；所述建立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，结合所建立的离散动态贝叶斯网络模型，确定最终的威胁等级即为贝叶斯推理过程依据大量状态节点数据推理出观测节点最大可能取值的概率；系统参数λ和观测序列Y，前向‑后向算法推理出概率P(Y|λ)的过程如下：前向算法，定义前向变量αt(i)＝P(y1,y2,...,yt,xt＝i|λ)初始化：α1(i)＝πibi(y1),1≤i≤n递归运算：结果：后向算法，定义后向变量βt(i)＝P(yt+1,yt+2,...,yT|xt＝i,λ)初始化：βT(i)＝1, 1≤i≤n递归运算：结果：将前向算法、后向算法结合起来构成前向‑后向算法：P(YT|λ)=Σi=1nαt(i)βt(i)1≤t≤T]]>最终，根据确立的观测证据表、条件转移概率表和状态转移概率表，结合前向‑后向算法推理出气象威胁等级；蓄电模块通过导线连接管理喷灌模块，总控制模块通过导线连接数据处理模块，所述每个自动喷灌装置上均设置有感知模块、蓄电池和太阳能光板。