一种基于LABVIEW的智能灌溉方法与流程

本发明涉及一种基于labview的智能灌溉方法。

背景技术：

我国是农业生产大国，农业是国民经济的根本，农业具有对象多样、分散、地域广阔等特点，因此在大多数情况下农业数据信息的获取非常困难。随着物联网技术的快速发展，将其应用在农业系统中具有广阔的应用前景。通过农业物联网技术可以有效节约人力资源并降低人对农田环境的影响，获取精准的作物环境和作物信息。由于我国农业现代化起步较晚，造成我国的整体农业灌溉技术水平较低，环境监测条件较差，灌溉信息的采集、处理过程都很单一，迫切需要在技术上进一步改进和提高。因此，如何利用自动控制系统有效地灌溉，以提高灌溉控制精度，是目前我国亟需研究的重要课题之一，对提高我国农业现代化水平有着重大的意义。

技术实现要素：

鉴于现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于labview的智能灌溉方法，该方法步骤如下：

步骤一，通过温度传感器采集大气温度t1、土壤温度t2，采用labview软件和数据库技术实现数据存储和管理；

步骤二，采用labview软件和网络爬虫技术，获取天气信息，自适应设置传感器每小时采样次数n和水分蒸发量的预估时间ty；

步骤三，建立大气温度t1、土壤温度t2与每亩地水分蒸发量z之间的模型，预估将来时间ty内水分蒸发量，每亩地水分蒸发量z的模型为：

其中，k1、k2、α、β为常数；

步骤四，计算时间ty内灌溉量，控制阀门精确灌溉，灌溉量g计算公式如下：

g＝s×(d-z)

其中，s、d分别为灌溉面积和每亩地目标容水量。

优选的，步骤三中每亩地水分蒸发量z的模型中，常数k1、k2、α、β利用实验数据,采用曲线拟合方法确定。

综上所述，本发明提出一种基于labview的智能灌溉方法，该方法通过天气情况自适应调整传感器采样频率和水分蒸发量的预估时间，有效提高系统运行效率。预测水分蒸发量既保证农作物适当的水量，又能节约用水。水分蒸发量的模型参数利用历史实验数据拟合得到，准确且实现简单，可操作性好。

附图说明

图1为本发明实施例的流程图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地实施。

本发明的目的在于提供一种基于labview的智能灌溉方法，流程如图1所示，具体的步骤如下：

步骤一，通过温度传感器采集大气温度t1、土壤温度t2，采用labview软件和数据库技术实现数据存储和管理，具体操作方法如下：

①在labview软件中，首先通过adocreate.vi,创建一个连接对象，然后利用adoconnectionopen.vi建立与数据库的连接；②利用adorecordsetcreate.vi创建一个记录对象，然后利用adorecordsetopen.vi打开对象,并同时利用sql查询命令获得数据库表中的全部或部分记录；③通过功能选择按钮来选择控制对数据库查询、添加、删除、修改；④利用adorecordestclose.vi和adorecordestconnection.vi，关闭数据库。

步骤二，采用labview软件和网络爬虫技术，获取天气信息，自适应设置传感器采样次数n和水分蒸发量的预估时间ty。labview的html对象库提供了大量的对象，这些对象和html标记相对应，借助ithmlelement函数的“innertext”属性将网页数据存储为字符串类型数据，获得网页数据。根据天气信息，自适应设置传感器每小时采样次数n和水分蒸发量的预估时间ty。若天气为晴，设置水分蒸发量的预估时间ty为30分钟；若天气为阴，设置水分蒸发量的预估时间ty为60分钟；若天气为雨，设置水分蒸发量的预估时间ty为90分钟。若最高气温与最低气温相差10度以上，设置传感器采样次数n为3次/小时；若最高气温与最低气温相差5-10度，设置传感器采样次数n为2次/小时；若最高气温与最低气温相差5度以下，设置传感器采样次数n为1次/小时。

步骤三，建立大气温度t1、土壤温度t2与每亩地水分蒸发量z之间的模型，预估将来时间ty内水分蒸发量，每亩地水分蒸发量z的模型为：

其中，k1、k2、α、β为常数。常数k1、k2、α、β利用实验数据,采用曲线拟合方法确定，根据记录的历史数据，选取10组大气温度t1、土壤温度t2、灌溉量，在坐标系中标注进行曲线拟合，然后利用上述公式得到k1、k2、α、β。

步骤四，计算时间ty内灌溉量，控制阀门精确灌溉，灌溉量g计算公式如下：

g＝s×(d-z)

其中，s、d分别为灌溉面积和每亩地目标容水量，面积单位为亩，注意每亩地目标容水量需要减掉已经有的水量。

综上所述，本发明提出一种基于labview的智能灌溉方法，该方法通过天气情况自适应调整传感器采样频率和水分蒸发量的预估时间，有效提高系统运行效率。预测水分蒸发量既保证农作物适当的水量，又能节约用水。水分蒸发量的模型参数利用历史实验数据拟合得到，准确且实现简单，可操作性好。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

技术特征：

技术总结
本发明提出一种基于LABVIEW的智能灌溉方法，该方法利用天气情况自适应调整传感器采样频率和水分蒸发量的预估时间，通过大气温度和土壤温度，建立蒸发量预测模型，预估水分蒸发量，得到较为精确的灌溉量，既保证农作物适当的水量，又能节约用水，有效提高系统运行效率。水分蒸发量的模型参数利用历史实验数据拟合得到，准确且实现简单，可操作性好。本发明实现简单，满足实际应用的需要。

技术研发人员：何金保
受保护的技术使用者：宁波工程学院
技术研发日：2018.12.31
技术公布日：2019.04.02