一种基于物联网的农业灌溉装置及系统的制作方法

本发明具体涉及一种基于物联网的农业灌溉装置及系统，属于农业灌溉系统。

背景技术：

1、传统农业灌溉普遍采用大田漫灌方式，其灌溉的用水效率极其低下，且容易浸泡作物；随着物联网技术的发展，农业灌溉设施也搭载了物联网，实现智能水肥灌溉，灌溉时，能够根据不同作物的需水需肥规律，以及土壤湿度含量情况和环境状况，自动对水进行检测调配和供给，减少人工投入成本，提高灌溉施肥效率和肥水利用率；但现有的灌溉系统灵活性不够，对于需要经常更换作物或作物周期短的农田，非常不友好，且现有的灌溉系统对作物进行粗放推测灌溉，灌溉精细化程度不够。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提出了一种基于物联网的农业灌溉装置及系统，从结构安装和电控布局上，能够适应各类作物和各种种植方式的灌溉节点快速铺设或更改，且其能够实现现场精细化灌溉。

2、本发明的基于物联网的农业灌溉装置，包括

3、泵组，所述泵组由多组水泵组成；所述水泵一端接入到水源，每一所述水泵另一端连接有一主管；

4、灌溉终端，所述灌溉终端为固定灌溉管网、移动灌溉机和/或滴灌管线；所述固定灌溉管网包括通过法兰与主管连通的多根主支管，所述主支管上间隔设置有一排法兰接口；所述法兰接口上固定有快接头、盲板或灌溉管线；所述移动灌溉机包括轨道体，及设置于轨道体上的电动行走机构；所述电动行走机构上固定有灌溉管线；所述灌溉管线通过挂接软管连接到主管；所述滴灌管线包括与主管连接的多根主支管；所述主支管上间隔设置有一排法兰接口；所述法兰接口上固定有快接头、盲板或毛管，所述毛管上串接有一排滴头；所述灌溉管线包括分支管；所述分支管上设置有多个灌溉喷头；

5、灌溉节点模组，所述灌溉节点模组包括由多个接近开关组成的接近开关阵列和/或由多个电动阀组成的电动阀阵列；所述接近开关磁吸设置于轨道体上；所述电动阀连接于主支管和主管之间；所述电动阀还连接于水泵和主管之间；

6、主控制器，所述主控制器通信连接有物联网通信模块；

7、接口板，所述接口板上设置有输入接口和输出接口；所述输入接口和输出接口连接到主控制器；所述输入接口与接近开关阵列连接，所述输出接口与电动阀阵列连接；所述水泵通过接触器接入到供电线路；所述接触器的闭合回路上串接有继电开关；所述继电开关的控制端接入到输出接口；

8、区域设定模块，所述区域设定模块包括板体，所述板体上设置有一排与接近开关阵列和电动阀阵列一一对应的第一排针组；及与n个区域一一对应的第二排针组；所述第一排针组通过杜邦线对接第二排针组；第一排针组和第二排针组接入到主控制器；所述主控制器与接近开关或电动阀连接的io口与第一排针组的每一排针一一对应；

9、区域标签模块，所述区域标签模块为触控屏。

10、进一步地，所述区域设定模块和区域标签设定模块工作过程如下：

11、主控制器上电后进行自检，自检时，主控制器根据排序对第二排针组的每一排针进行端口检测，检测时，主控制器依次将第二排针组的每一排针置零，接着，主控制器对第一排针组的每一排针进行巡检，判断是否有零位，当有零位时，则将第一排针组的一个或多个排针绑定到第二排针组的某一排针；从而将某一区域与一个或多个节点io口绑定；接着，通过区域标签模块选择打标选项，主控制器接收信号后，根据第二排针组排序依次向区域标签模块弹出区域标签设定模块，设定时，点击区域标号，并通过输入或选择预置的选项对区域标号进行打标，完成打标并校验后，则点击确定即可。

12、进一步地，所述灌溉终端灌溉过程如下：

13、a，灌溉终端根据灌溉场景布置节点，所述布置节点包括灌溉管网和滴灌管线组装，先根据种植区域和行距铺设灌溉管线，并将灌溉管线对接到主支管，并将主支管剩余法兰接口通过快接头或盲板封闭，主支管两端封闭，最后，将主支管通过电动阀接入到主管上；所述布置节点还包括根据种植区域和行距将接近开关磁吸到轨道体上，接近开关磁吸到种植区域和行距的分隔线上；

14、b、灌溉终端进行灌溉，灌溉包括循序灌溉和/或定点灌溉，所述定点灌溉时，当移动灌溉机行进时，触发接近开关，移动灌溉机停机，并通过灌溉管线持续灌溉，达到灌溉时间后，灌溉管线停机，移动灌溉机移动至下一灌溉位；再次开启灌溉管线；所述循序灌溉时，移动灌溉机根据设定行进速度行进，行进时，同步开启灌溉管线；当移动灌溉机行进时，触发接近开关，移动灌溉机根据另一设定行进速度行进。

15、一种基于物联网的农业灌溉系统，所述系统包括多个农业灌溉装置，所述主控制器通过物联网通信模块接入到远程控制机；所述远程控制机还通过物联网通信模块与安装于田间的小气候自动观测仪通信。

16、进一步地，所述系统工作过程如下：

17、主控制器和田间环境传感模块分别将标签数据、田间小气候数据送入到远程控制机，远程控制机根据田间小气候数据进行计算，远程控制机接收到的数据后，实时预测不同区域的作物蒸发蒸腾量，远程控制机根据实时作物蒸发蒸腾量确定各区域需要的补水量；并将各区域需要的补水量分别送至主控制器，主控制器获取到各区域补水量后，根据区域类型确定补水方式，并根据补水方式产生区域控制数据，所述区域控制数据包括该区域下的电控阀开启灌溉时间阈值、电动行走机构行进后暂停时间、电动行走机构行进速度设定模块和/或水泵频率设定模块。

18、使用时，当某一区域完成打标签后，主控制器自动获取到该便签对应的灌溉方式，包括滴灌、固定喷灌或移动喷灌；具体如下：

19、当采用滴灌时，主控制器获取补水量后，确定滴灌的电控阀开启时间长度；

20、当采用固定喷灌时，主控制器获取补水量后，确定喷灌的电控阀开启时间长度；

21、当采用移动喷灌时，主控制器获取补水量后，确定移动机构在某一区域暂停时间（可将行进速度调整为最小值）或行进速度；

22、采用立体灌溉时，其灌溉过程具体如下：

23、当采用滴灌+固定喷灌立体喷灌时，完成根部定向补水和茎叶雾化补水，主控制器获取补水量后，根据单位时间内的滴灌水量和喷灌水量进行总和计算，从而确定滴灌和喷灌的电控阀开启时间长度；

24、当采用滴灌+移动喷灌立体喷灌时，完成根部定向补水和茎叶雾化补水，移动喷灌的移动机构根据设定行进速度运行，获取设定行进速度单位时间内喷灌水量，及单位时间内的滴灌水量进行总和计算，从而确定滴灌的电控阀开启时间长度。

25、采用立体灌溉时，还可根据滴灌和喷灌补水比进行自行运行，即主控制器获取补水量后，根据补水比分别确认滴灌的补水水量和喷灌的补水水量，并分别计算灌溉时间。

26、与现有技术相比，本发明的基于物联网的农业灌溉装置及系统，前期铺设时，能够根据灌溉对象进行适应性铺设管网，并能够将灌溉节点和灌溉区域快速绑定和修改，后期灌溉时，通过物联网通信实现远程高速计算，并实现现场精细化灌溉。

技术特征：

1.一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：包括

2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述区域设定模块和区域标签设定模块工作过程如下：

3.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述灌溉终端灌溉过程如下：

4.一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于：所述系统包括多个根据权利要求1至3中任一条所述的基于物联网的农业灌溉装置，所述主控制器通过物联网通信模块接入到远程控制机；所述远程控制机还通过物联网通信模块与安装于田间的小气候自动观测仪通信。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于：所述系统工作过程如下：

技术总结
本发明公开了一种基于物联网的农业灌溉装置及系统，包括泵组、灌溉终端、灌溉节点模组、主控制器、接口板、区域设定模块和区域标签模块，所述灌溉终端为固定灌溉管网、移动灌溉机和/或滴灌管线；所述灌溉节点模组包括由多个接近开关组成的接近开关阵列和/或由多个电动阀组成的电动阀阵列；多个农业灌溉装置接入到远程控制机构成灌溉系统；本发明的基于物联网的农业灌溉装置及系统，能够根据灌溉对象进行适应性铺设管网，并能够将灌溉节点和灌溉区域快速绑定和修改，后期灌溉时，通过物联网通信实现远程高速计算，并实现现场精细化灌溉。

技术研发人员：孟迪,田金玲,宋玉芝,田中
受保护的技术使用者：山东金田水利科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13