一种基于大数据的农业灌溉系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810881027.4 (22)申请日 2018.08.04 (71)申请人 温州科技职业学院 地址 325000 浙江省温州市瓯海区六虹桥 路1000号 (72)发明人 毕小明 (51)Int.Cl. A01G 25/02(2006.01) A01G 25/16(2006.01) A01C 23/00(2006.01) A01M 7/00(2006.01) E03B 3/02(2006.01) (54)发明名称 一种基于大数据的农业灌溉系统 (57)摘要 本发明涉及农业管。

2、理技术领域， 尤其是一种 基于大数据的农业灌溉系统， 包括农田， 农田上 设有雨水收集池， 雨水收集池上设有雨水净化 器， 雨水净化器内设有滤芯， 雨水收集池内设有 第一水泵， 第一水泵通过管道连接有灌溉水塔， 灌溉水塔内部和外部分别设有水位传感器和电 磁阀， 雨水收集池的一侧设有水井， 水井内设有 第二水泵， 灌溉水塔的一侧设有控制台， 控制台 外部和内部分别设有控制面板和电源装置， 灌溉 水塔通过管道连接有灌溉台， 灌溉台上设有喷 头， 灌溉台的一侧设有肥料池和农药池， 肥料池 内设有肥料泵， 农药池内设有农药泵， 农田内设 有土壤湿度传感器、 土壤肥料浓度传感器和植物 生长传感器。 本发。

3、明可以自动进行灌溉、 施肥和 喷药， 省时省力。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 108967136 A 2018.12.11 CN 108967136 A 1.一种基于大数据的农业灌溉系统， 包括农田， 所述农田上设有雨水收集池 （1） ， 其特 征在于， 所述雨水收集池 （1） 上设有雨水净化器 （2） ， 所述雨水净化器 （2） 固定连接在雨水收 集池 （1） 上， 所述雨水净化器 （2） 内设有滤芯 （21） ， 所述滤芯 （21） 固定连接在雨水净化器 （2） 内， 所述雨水收集池 （1） 内设有第一水泵 （3） ， 所述第一水泵 （3） 固定连接在雨水收集池 （1） 内。

4、， 所述第一水泵 （3） 的出口端通过管道连接有灌溉水塔 （4） ， 所述灌溉水塔 （4） 的内部设有 水位传感器 （41） ， 所述水位传感器 （41） 固定连接在灌溉水塔 （4） 内， 所述灌溉水塔 （4） 的出 口端设有电磁阀 （42） ， 所述电磁阀 （42） 与灌溉水塔 （4） 固定连接， 所述雨水收集池 （1） 的一 侧设有水井 （6） ， 所述水井 （6） 内设有第二水泵 （7） ， 所述第二水泵 （7） 固定连接在水井 （6） 内， 所述第二水泵 （7） 的出口端通过管道与灌溉水塔 （4） 连接， 所述灌溉水塔 （4） 的一侧设有 控制台 （5） ， 所述控制台 （5） 上设有。

5、控制面板 （51） ， 所述控制面板 （51） 固定连接在控制台 （5） 上， 所述控制台 （5） 内设有电源装置 （52） ， 所述电源装置 （52） 固定连接在控制台 （5） 内， 所述 第一水泵 （3） 和第二水泵 （7） 均通过导线与电源装置 （52） 电性连接， 所述灌溉水塔 （4） 的出 口端通过管道连接有若干灌溉台 （8） ， 所述灌溉台 （8） 上设有若干喷头 （81） ， 所述喷头 （81） 固定连接在相对应的灌溉台 （8） 上， 所述灌溉台 （8） 的一侧设有肥料池 （9） ， 所述肥料池 （9） 内设有肥料泵 （10） ， 所述肥料泵 （10） 固定连接在肥料池 （9） 。

6、内， 所述肥料泵 （10） 的出口端通 过管道与灌溉台 （8） 连接， 所述肥料池 （9） 的一侧设有农药池 （11） ， 所述农药池 （11） 内设有 农药泵 （12） ， 所述农药泵 （12） 固定连接在农药池 （11） 内， 所述农药泵 （12） 的出口端通过管 道与灌溉台 （8） 连接， 所述肥料泵 （10） 和农药泵 （12） 均通过导线与电源装置 （52） 电性连接， 所述农田内设有土壤湿度传感器 （13） 、 土壤肥料浓度传感器 （14） 和植物生长传感器 （15） 。 2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的农业灌溉系统， 其特征在于， 所述控制面板 （51） 包括中央处理器、。

7、 与中央处理器电性连接的土壤湿度检测模块、 土壤肥料浓度检测模 块、 植物生长检测模块、 水位检测模块、 分析模块、 计算模块和控制单元。 3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的农业灌溉系统， 其特征在于， 所述雨水净化 器 （2） 的滤芯 （21） 为可更换滤芯。 4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的农业灌溉系统， 其特征在于， 所述控制台 （5） 上设有与第一水泵 （3） 、 第二水泵 （7） 、 肥料泵 （10） 、 农药泵 （12） 和电磁阀 （42） 相对应的 控制开关。 5.根据权利要求1或4所述的一种基于大数据的农业灌溉系统， 其特征在于， 所述第一 水泵 （3） 、 第二。

8、水泵 （7） 、 肥料泵 （10） 、 农药泵 （12） 和电磁阀 （42） 的控制开关均与中央处理器 电性连接。 6.根据权利要求1所述的一种基于大数据的农业灌溉系统， 其特征在于， 所述喷头 （81） 环绕着相对应的灌溉台 （8） 均匀分布。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 108967136 A 2 一种基于大数据的农业灌溉系统 技术领域 0001 本发明涉及农业管理技术领域， 尤其涉及一种基于大数据的农业灌溉系统。 背景技术 0002 农业灌溉， 主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业， 农业灌溉方式一般可分为为 传统的地面灌溉、 普通喷灌以及微灌， 传统的灌水方法水是从地表面进。

9、入田间并借重力和 毛细管作用浸润土壤， 所以也称为重力灌水法， 这种办法是最古老的也是目前应用最广泛、 最主要的一种灌水方法， 但是， 传统地面灌溉包括畦灌、 沟灌、 淹灌和漫灌， 但这类灌溉方式 往往耗水量大、 水的利用率较低， 是一类很不合理的农业灌溉方式， 另外， 普通喷灌技术是 中国农业生产中较普遍的灌溉方式， 但普通喷灌技术的水的利用效率也不高， 现代农业微 灌溉技术包括微喷灌、 滴灌、 渗灌等， 这些灌溉技术一般节水性能好、 水的利用率较传统灌 溉模式高， 当然， 也存在着一些弊端， 在我国东部地区， 尤其是沿海地区已经实现大面积土 地种植， 并且大部分农田完成膜下滴灌改造工程， 。

10、但此类灌溉设备均分布在距离相对较远 的种植区， 分布区域不仅广而且较为零散， 长期以来， 农业灌溉一直处于人工管理阶段， 这 种管理方式费时费力， 显然 已经不能满足大生产模式的要求， 由于农户到灌溉设备地点受 地形、 天气、 交通等复杂环境状况影响， 不能及时进行农业灌溉作业， 灌溉作业时尽管配备 大量的人员进行巡井， 但不能在定量上及时了解灌溉情况以及灌溉设备的运行情况。 发明内容 0003 本发明的目的是为了解决现有技术中存在人工灌溉费时费力且在一些情况下不 能及时进行灌溉的缺点， 而提出的一种基于大数据的农业灌溉系统。 0004 为了实现上述目的， 本发明采用了如下技术方案： 设计一种。

11、基于大数据的农业灌溉系统， 包括农田， 所述农田上设有雨水收集池， 所述雨 水收集池上设有雨水净化器， 所述雨水净化器固定连接在雨水收集池上， 所述雨水净化器 内设有滤芯， 所述滤芯固定连接在雨水净化器内， 所述雨水收集池内设有第一水泵， 所述第 一水泵固定连接在雨水收集池内， 所述第一水泵的出口端通过管道连接有灌溉水塔， 所述 灌溉水塔的内部设有水位传感器， 所述水位传感器固定连接在灌溉水塔内， 所述灌溉水塔 的出口端设有电磁阀， 所述电磁阀与灌溉水塔固定连接， 所述雨水收集池的一侧设有水井， 所述水井内设有第二水泵， 所述第二水泵固定连接在水井内， 所述第二水泵的出口端通过 管道与灌溉水塔。

12、连接， 所述灌溉水塔的一侧设有控制台， 所述控制台上设有控制面板， 所述 控制面板固定连接在控制台上， 所述控制台内设有电源装置， 所述电源装置固定连接在控 制台内， 所述第一水泵和第二水泵均通过导线与电源装置电性连接， 所述灌溉水塔的出口 端通过管道连接有若干灌溉台， 所述灌溉台上设有若干喷头， 所述喷头固定连接在相对应 的灌溉台上， 所述灌溉台的一侧设有肥料池， 所述肥料池内设有肥料泵， 所述肥料泵固定连 接在肥料池内， 所述肥料泵的出口端通过管道与灌溉台连接， 所述肥料池的一侧设有农药 池， 所述农药池内设有农药泵， 所述农药泵固定连接在农药池内， 所述农药泵的出口端通过 说 明 书 1。

13、/3 页 3 CN 108967136 A 3 管道与灌溉台连接， 所述肥料泵和农药泵均通过导线与电源装置电性连接， 所述农田内设 有土壤湿度传感器、 土壤肥料浓度传感器和植物生长传感器。 0005 优选的， 所述控制面板包括中央处理器、 与中央处理器电性连接的土壤湿度检测 模块、 土壤肥料浓度检测模块、 植物生长检测模块、 水位检测模块、 分析模块、 计算模块和控 制单元。 0006 优选的， 所述雨水净化器的滤芯为可更换滤芯。 0007 优选的， 所述控制台上设有与第一水泵、 第二水泵、 肥料泵、 农药泵和电磁阀的控 制开关。 0008 优选的， 所述第一水泵、 第二水泵、 肥料泵、 农药。

14、泵和电磁阀的控制开关均与中央 处理器电性连接。 0009 优选的， 所述喷头环绕着相对应的灌溉台均匀分布。 0010 本发明提出的一种基于大数据的农业灌溉系统， 有益效果在于： 1、 雨水收集池和雨水净化器的设计， 作用是雨水收集池可以对雨水进行收集， 雨水净 化器可以对酸性雨水进行净化， 这样可以充分的利用水资源； 2、 灌溉水塔可以储存大量的灌溉水， 这样一方面可以方便与对植物的灌溉， 另一方面 在干旱气候时起到储备水源的作用， 水位传感器可以检测到灌溉水塔内的水位， 然后通过 控制面板控制第一水泵和第二水泵保证灌溉水塔内的水量充足； 3、 土壤湿度传感器、 土壤肥料浓度传感器和植物生长传。

15、感器可以分别检测到土壤湿 度、 土壤肥料浓度和植物生长状况， 当土壤湿度低于正常值时， 土壤湿度传感器会发送信号 到控制面板， 然后控制面板会控制电磁阀的开关打开进行灌溉， 当土壤湿度到达正常值时， 控制面板会控制电磁阀的开关关闭， 当土壤肥料浓度低于正常值时， 土壤肥料浓度传感器 会发送信号到控制面板， 然后控制面板会控制肥料泵的开关打开进行施肥， 当土壤肥料浓 度达到正常值时， 控制面板会控制肥料泵的开关关闭， 当植物生长时存在寄生虫或害虫时， 植物生长传感器会发送信号到控制面板， 然后控制面板控制农药泵的开关打开进行定量喷 药。 附图说明 0011 图1为本发明提出的一种基于大数据的农业。

16、灌溉系统的结构示意图； 图2为本发明提出的一种基于大数据的农业灌溉系统的系统框图。 0012 图中： 雨水收集池1、 雨水净化器2、 滤芯21、 第一水泵3、 灌溉水塔4、 水位传感器41、 电磁阀42、 控制台5、 控制面板51、 电源装置52、 水井6、 第二水泵7、 灌溉台8、 喷头81、 肥料池 9、 肥料泵10、 农药池11、 农药泵12、 土壤湿度传感器13、 土壤肥料浓度传感器14、 植物生长传 感器15。 具体实施方式 0013 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完 整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的。

17、实施例。 0014 参照图1-2， 一种基于大数据的农业灌溉系统， 包括农田， 农田上设有雨水收集池 1， 雨水收集池1上设有雨水净化器2， 雨水净化器2固定连接在雨水收集池1上， 雨水净化器2 说 明 书 2/3 页 4 CN 108967136 A 4 内设有滤芯21， 雨水净化器2的滤芯21为可更换滤芯， 滤芯21固定连接在雨水净化器2内， 雨 水收集池1和雨水净化器2的设计， 作用是雨水收集池1可以对雨水进行收集， 雨水净化器2 可以对酸性雨水进行净化， 这样可以充分的利用水资源。 0015 雨水收集池1内设有第一水泵3， 第一水泵3固定连接在雨水收集池1内， 第一水泵3 的出口端通过。

18、管道连接有灌溉水塔4， 灌溉水塔4的内部设有水位传感器41， 水位传感器41 固定连接在灌溉水塔4内， 灌溉水塔4的出口端设有电磁阀42， 电磁阀42与灌溉水塔4固定连 接， 雨水收集池1的一侧设有水井6， 水井6内设有第二水泵7， 第二水泵7固定连接在水井6 内， 第二水泵7的出口端通过管道与灌溉水塔4连接， 灌溉水塔4的一侧设有控制台5， 控制台 5上设有控制面板51， 控制面板51固定连接在控制台5上， 控制面板51包括中央处理器、 与中 央处理器电性连接的土壤湿度检测模块、 土壤肥料浓度检测模块、 植物生长检测模块、 水位 检测模块、 分析模块、 计算模块和控制单元， 灌溉水塔4可以储。

19、存大量的灌溉水， 这样一方面 可以方便与对植物的灌溉， 另一方面在干旱气候时起到储备水源的作用， 水位传感器41可 以检测到灌溉水塔4内的水位， 然后通过控制面板51控制第一水泵3和第二水泵7保证灌溉 水塔内的水量充足。 0016 控制台5内设有电源装置52， 电源装置52固定连接在控制台5内， 第一水泵3和第二 水泵7均通过导线与电源装置52电性连接， 灌溉水塔4的出口端通过管道连接有若干灌溉台 8， 灌溉台8上设有若干喷头81， 喷头81环绕着相对应的灌溉台8均匀分布， 喷头81固定连接 在相对应的灌溉台8上， 灌溉台8的一侧设有肥料池9， 肥料池9内设有肥料泵10， 肥料泵10固 定连接。

20、在肥料池9内， 肥料泵10的出口端通过管道与灌溉台8连接， 肥料池9的一侧设有农药 池11， 农药池11内设有农药泵12， 农药泵12固定连接在农药池11内， 控制台5上设有与第一 水泵3、 第二水泵7、 肥料泵10、 农药泵12和电磁阀42的控制开关， 农药泵12的出口端通过管 道与灌溉台8连接， 肥料泵10和农药泵12均通过导线与电源装置52电性连接， 第一水泵3、 第 二水泵7、 肥料泵10、 农药泵12和电磁阀42的控制开关均与中央处理器电性连接。 0017 农田内设有土壤湿度传感器13、 土壤肥料浓度传感器14和植物生长传感器15， 土 壤湿度传感器13、 土壤肥料浓度传感器14和植。

21、物生长传感器15可以分别检测到土壤湿度、 土壤肥料浓度和植物生长状况， 当土壤湿度低于正常值时， 土壤湿度传感器13会发送信号 到控制面板51， 然后控制面板51会控制电磁阀42的开关打开进行灌溉， 当土壤湿度到达正 常值时， 控制面板51会控制电磁阀42的开关关闭， 当土壤肥料浓度低于正常值时， 土壤肥料 浓度传感器14会发送信号到控制面板51， 然后控制面板51会控制肥料泵10的开关打开进行 施肥， 当土壤肥料浓度达到正常值时， 控制面板51会控制肥料泵10的开关关闭， 当植物生长 时存在寄生虫或害虫时， 植物生长传感器15会发送信号到控制面板51， 然后控制面板51控 制农药泵12的开关打开进行定量喷药。 0018 以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 说 明 书 3/3 页 5 CN 108967136 A 5 图1 图2 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 108967136 A 6 。