一种智能节水灌溉物联网控制系统的制作方法

技术特征：

1.一种智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述智能节水灌溉物联网控制系统包括田间小气候自动观测仪、数据分析装置、控制装置和灌溉出水装置，所述的田间小气候自动观测仪与数据分析装置连接，数据分析装置与控制装置连接，控制装置与灌溉出水装置连接，所述的田间小气候自动观测仪用于对风速、风向、雨量、空气温度、空气湿度、光照强度、土壤温度、土壤湿度、蒸发量、大气压力、总辐射气象要素进行全天候现场监测，并且将监测到的数据全部传输给数据分析装置；所述的数据分析装置用于根据从所述的田间小气候自动观测仪接收到的数据实时预测作物蒸发蒸腾量，并且将实时预测的作物蒸发蒸腾量传输给控制装置，所述控制装置根据从所述数据分析装置接收到的作物蒸发蒸腾量控制灌溉出水装置实现自动灌溉。

2.如权利要求1所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述的数据分析装置根据第一公式实时预测作物蒸发蒸腾量，第一公式的内容为：

ET_i= ET_oi•K_oi•K_si

其中ET_i为第i天的作物蒸发蒸腾量，mm/d；ET_oi为第i天的参考作物腾发量，mm/d；K_oi为第i天的作物系数，K_si为第i天的土壤水分修正系数；

ET_oi根据第二公式计算，第二公式的内容为：

ET_oi = Ф_i•ET_um•exp[-[(I-I_m)/A]²]

其中，Ф_i为第i天的天气类型修正系数，通过查表获得；ET_um为多年平均最大旬参考作物腾发量平均值，mm/d，通过查询当地长期水文气象资料获得；I为日序数；I_m为历年中出现ET_um之日序数均值，根据经验，I_m在191至212的范围内取值；A为经验参数，A在96.8至150的范围内取值；

K_oi根据第三公式计算，第三公式的内容为：

K_oi=a+b•CC_iⁿ

其中K_oi为第i天的作物系数，a为经验常数，b为经验系数，n为经验指数，CC_i为第i天的绿叶覆盖百分率，%；

CC_i根据第四公式计算，第四公式的内容为：

CC_i=CC₀+（CC_T – CC₀）i_f /T

其中CC_i为第i天的绿叶覆盖百分率，%，CC₀为初始日的作物绿叶覆盖百分率，%，CC_T为第T日的作物绿叶覆盖百分率，%，i_f为从初始日开始往后的日数；T为从初始日开始到达某一预定CC_T所需的日数；CC₀取自测报点当时测报的数值，CC_T、i_f和T均为根据作物生长特性和实际经验预估的经验值；

K_si根据第五公式计算，第五公式的内容为：

K_si=α•exp[(θ_i-θ_c2)]/ θ_c2+R•t_f+Q•h_f

其中K_si为第i天的土壤水分修正系数；α为0.8~0.95；θ_i为第i日的实际平均土壤湿度；θ_c2为土壤水分胁迫临界土壤含水率，稻田为饱和含水率的80%，旱田为第i日的实际平均土壤湿度的60%；R为空气温度经验系数，R取为0.005；Q为光照强度经验系数，Q取为0.026；t_f为日平均空气温度；h_f为日平均光照强度。

3.如权利要求2所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，第三公式中a=0.507，b=2.32×10^-5；n=2.27。

4.如权利要求2所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，第三公式中a=0.35，b=2.56×10^-5；n=2.27。

5.如权利要求4所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，第三公式中a=0.9，b=0.74×10^-6；n=2.26。

6.如权利要求1-5任一项所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述的灌溉出水装置包括喷灌装置和滴灌装置，当所述的田间小气候自动观测仪检测到风速低于10m/s时，打开喷灌装置，并且将喷灌装置的喷头调成迎着风向的角度，关闭滴灌装置。

7.如权利要求6所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，当所述的田间小气候自动观测仪检测到风速大于或等于10m/s时，关闭喷灌装置，打开滴灌装置。

8.如权利要求7所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述的田间小气候自动观测仪包括气象传感器、气象数据记录仪、电源系统、野外防护箱和不锈钢支架，所述气象传感器、气象数据记录仪和电源系统均设置在野外防护箱中，野外防护箱固定设置在不锈钢支架上，气象传感器与气象数据记录仪连接，电源系统与气象传感器和气象数据记录仪分别连接。

9.如权利要求8所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述气象传感器至少包括风速传感器、风向传感器、雨量传感器和/或蒸发量传感器。

10.如权利要求9所述的智能节水灌溉物联网控制系统，其特征在于，所述的智能节水灌溉物联网控制系统还通过标准 USB 通讯接口与监测中心 PC 机有线连接，实时传送采集的数据。