一种农田智能浇灌系统

本发明涉及农田浇灌，特别是涉及一种农田智能浇灌系统。

背景技术：

1、在传统的农业生产中，浇灌是一项关键的农事活动，直接影响作物的生长和产量。然而，在传统的浇灌方法中，通常缺乏实时监测和智能调整的手段，这导致了水资源的浪费和不均匀的水分分布。随着农业可持续性和水资源管理的日益重要，对于提高浇灌效率的需求变得尤为迫切。

2、近年来，随着信息技术的迅猛发展，智能农业技术逐渐崭露头角。农业智能化系统的引入为农田管理提供了更加精确、实时的数据，有望解决传统浇灌方法存在的问题。然而，目前市场上的一些智能浇灌系统仍存在一些局限性，如对土壤实时渗透能力不足的考虑、对不同农地条件的个性化适应性不强等，同时与农户之间的通信能力较弱无法使农户得到实时的土地信息等。

3、鉴于此，急需发明一种农田智能浇灌系统，用于解决现有的智能农业浇灌系统中局限性较强，无法适配不同的农林地区的土地环境和与农户通信较差，无法使农户实时得到土地的信息等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是：提供一种农田智能浇灌系统，旨用于如何解决现有的智能农业浇灌系统中局限性较强，无法适配不同的农林地区的土地环境和与农户通信较差，无法使农户实时得到土地的信息等问题。

2、一方面，本发明实施例中提供了一种农田智能浇灌系统，包括：

3、检测模块，若干所述检测模块分别设置在预设农田区域，所述检测模块用于检测所述预设农田区域的环境信息；

4、评分模块，分别与若干所述检测模块电连接，所述评分模块用于根据所述环境信息对所述预设农田区域进行环境评分；

5、浇灌模块，若干所述浇灌模块分别设置在所述预设农田区域，所述浇灌模块用于浇灌所述预设农田区域；

6、控制模块，分别与所述评分模块和浇灌模块电连接，所述控制模块用于根据所述环境评分控制所述浇灌模块的浇灌量；

7、显示模块，用于显示所述环境评分和浇灌量，所述显示模块还用于接收操作指令，并将所述操作指令转换成控制指令；

8、通信模块，分别与所述控制模块和所述显示模块电连接，所述通信模块用于发送所述环境评分和浇灌量至所述显示模块，所述通信模块还用于向所述控制模块发送所述控制指令。

9、进一步的，所述检测模块包括:

10、壳体，埋设在所述预设农田区域的土地的内部；

11、第一水分检测单元，设置在所述壳体的内部，所述第一水分检测单元用于对预设农田区域的土壤水分进行检测；

12、温度检测单元，设置在所述壳体的内部，所述温度检测单元用于对预设农田区域的环境温度进行检测；

13、第二水分检测单元，设置在所述壳体的内部，所述第二水分检测单元用于对预设农田区域的环境湿度进行检测。

14、进一步的，所述评分模块用于分别与所述第一水分检测单元、温度检测单元和第二水分检测单元电连接，所述评分模块用于根据所述预设农田区域的土壤水分、所述预设农田区域的环境温度和环境湿度对所述预设农田区域进行环境评分。

15、进一步的，所述评分模块用于根据所述预设农田区域的土壤水分、所述预设农田区域的环境温度和环境湿度对所述预设农田区域进行环境评分时，包括：

16、所述评分模块还用于获取所述预设农田区域的土壤实时水分含量q，所述评分模块还用于根据所述预设农田区域的土壤实时水分含量q与所述预设农田区域的作物需水量w之间的供需状态，判断所述预设农田区域的土壤实时水分含量能否满足所述预设农田区域的作物需水量：

17、当所述预设农田区域的土壤实时水分含量q与所述预设农田区域的作物需水量w之间处于第一供需状态时，所述评分模块则判断所述预设农田区域的土壤实时水分含量能满足所述预设农田区域的土地的作物需水量；

18、当所述预设农田区域的土地的实时水分含量q与所述预设农田区域的土地的作物需水量w之间处于第二供需状态时，所述评分模块则判断所述预设农田区域的土壤实时水分含量不能满足所述预设农田区域的作物需水量，并对所述预设农田区域进行环境评分；

19、其中，所述第一供需状态为q≥w，所述第二供需状态为q＜w。

20、进一步的，所述评分模块则判断所述预设农田区域的土壤实时水分含量不能满足所述预设农田区域的作物需水量，并对所述预设农田区域进行环境评分时，包括：

21、所述评分模块还用于获取所述预设农田区域的土壤历史时段水分含量q，所述评分模块还用于获取所述预设农田区域的土壤水分流失量△q，△q＝q-q；

22、所述评分模块还用于根据所述预设农田区域的土壤水分流失量△q、预设农田区域的土壤实时水分含量q、预设农田区域的环境温度和环境湿度进行所述预设农田区域的环境评分。

23、进一步的，所述评分模块还用于根据所述预设农田区域的土壤水分流失量△q、预设农田区域的土壤实时水分含量q、预设农田区域的环境温度和环境湿度进行所述预设农田区域的环境评分时，包括：

24、所述评分模块还用于获取所述预设农田区域的实时环境温度t和实时环境湿度y；

25、所述评分模块还用于根据所述预设农田区域的土壤水分流失量△q、预设农田区域的土壤实时水分含量q、预设农田区域的实时环境温度t以及预设农田区域的实时环境湿度y基于公式计算所述预设农田区域的环境评分，所述公式如下：

26、k＝m1·△q+m2·q+m3·t+m4·y；

27、其中，k为所述预设农田区域的环境评分，m1、m2、m3和m4分别为权重系数，且m1、m2、m3、m4之和为1。

28、进一步的，所述控制模块还用于获取所述预设农田区域的环境评分k，所述控制模块还用于根据所述预设农田区域的环境评分k与所述预设农田区域的预设环境评分阈值k0之间的分值差异状态，确定是否对所述预设农田区域进行浇灌；

29、当所述预设农田区域的环境评分k与所述预设农田区域的预设环境评分阈值k0之间处于第一分值差异状态时，所述控制模块则判断不需要对所述预设农田区域进行浇灌；

30、当所述预设农田区域的环境评分k与所述预设农田区域的预设环境评分阈值之间k0处于第二分值差异状态时，所述控制模块则判断需要对所述预设农田区域进行浇灌，并控制所述通信模块向显示模块发送是否浇灌的询问指令以及所述预设农田区域的环境评分k和环境检测信息；

31、当所述预设农田区域的环境评分k与所述预设农田区域的预设环境评分阈值k0之间处于第三分值差异状态时，所述控制模块则判断需要对所述预设农田区域进行浇灌，并控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌，所述控制模块在控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时，所述控制模块还用于向所述显示模块发送所述预设农田区域的环境评分k和环境检测信息；

32、其中，所述第一分值差异状态为k＜k0，所述第二分值差异状态为k＝k0，所述第三分值差异状态为k＞k0。

33、进一步的，所述控制模块则判断需要对所述预设农田区域进行浇灌，并控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时，包括：

34、所述控制模块还用于获取所述预设农田区域的环境评分k与所述预设环境评分阈值k0之间的评分差值△k，△k＝k-k0，所述控制模块还用于根据所述评分差值△k与预设的评分差值之间进行比对，并根据比对结果选定预设的浇灌量对所述预设农田区域进行浇灌；

35、其中，所述控制模块还用于预先设定第一预设评分差值△k1和第二预设评分差值△k2，所述控制模块还用于预先设定第一预设浇灌量h1，第二预设浇灌量h2和第三预设浇灌量h3，且△k1＜△k2，h1＜h2＜h3；

36、当△k≤△k1时，所述控制模块则选定所述第一预设浇灌量h1控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌；

37、当△k1＜△k≤△k2时，所述控制模块则选定所述第二预设浇灌量h2控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌；

38、当△k＞△k2时，所述控制模块则选定所述第三预设浇灌量h3控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌；

39、当所述控制模块选定第i预设浇灌量h i控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时，i＝1,2,3，并确定若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量为h i。

40、进一步的，当所述控制模块选定第i预设浇灌量h i控制若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌，并确定若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量为h i时，包括：

41、所述控制模块还用于获取所述预设农田区域的土壤实时渗透量j，所述控制模块还用于根据所述预设农田区域的土壤实时渗透量j与预设的土壤渗透量j0之间的关系，判断所述预设农田区域在浇灌时是否能进行有效的水渗透；

42、当j≥j0时，所述控制模块则判断所述预设农田区域的土壤实时渗透量大于或等于预设的土壤渗透量，判断所述预设农田区域在浇灌时能进行有效的水渗透；

43、当j＜j0时，所述控制模块则判断所述预设农田区域的土壤实时渗透量小于预设的土壤渗透量，判断所述预设农田区域的土壤在浇灌时不能进行有效的水渗透，并根据所述预设农田区域的土壤实时渗透量j与预设的土壤渗透量j0之间的关系调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i。

44、进一步的，所述控制模块判断所述预设农田区域的土壤在浇灌时不能进行有效的水渗透，并根据所述预设农田区域的土壤实时渗透量j与预设的土壤渗透量j0之间的关系调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i时，包括：

45、所述控制模块还用于获取所述预设农田区域的土壤实时渗透量j与预设的土壤渗透量j0之间的渗透量绝对差值△j，△j＝j-j0，并根据所述渗透量绝对差值△j与预设的渗透量绝对差值之间进行比对，并根据所述比对结果选定相应的调整系数，调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i；

46、其中，所述控制模块还用于预先设定第一预设渗透量绝对差值△j1和第二预设渗透量绝对差值△j2，所述控制模块还用于预先设定第一预设调整系数n1，第二预设调整系数n2和第三预设调整系数n3，且△j1＜△j2，n1＜n2＜n3＜0.8；

47、当△j≤△j1时，则选定所述第三预设调整系数n3调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i；

48、当△j1＜△j≤△j2时，则选定所述第二预设调整系数n2调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i；

49、当△j＞△j2时，则选定所述第一预设调整系数n1调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i；

50、当所述控制模块选定第i预设调整系数n i调整若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量h i时，i＝1,2,3，并确定调整后的若干所述浇灌模块对所述预设农田区域进行浇灌时的浇灌量为△h，设定△h＝h i*n i。

51、本发明实施例一种农田智能浇灌系统与现有技术相比，其有益效果在于：通过检测模块分布在预设农田区域的不同位置，可以实时监测土地的环境信息，包括水分含量、温度、湿度等。评分模块根据这些环境信息进行智能评分，为农田提供了高度精准的环境状况评估。其次，通过控制模块根据评分模块提供的环境评分智能调控浇灌模块的浇灌量。这种智能调控保证了浇灌操作更加精准，避免了过度浇灌或水分不足的问题，提高了农业水资源的利用效率。同时，通过通信模块，系统可以将土地的环境评分和浇灌量信息传输给外部设备，实现了对农田环境的远程监控和控制。这使得农田管理者可以随时随地获取农田的状况，并进行远程控制和调整，提高了管理的灵活性和便捷性。此外，显示模块通过将环境评分和浇灌量以直观的方式呈现给用户，实现了对农田状态的可视化监测。同时，用户可以通过显示模块接收操作指令，将用户的需求转换为系统的控制指令，增强了用户对农田的环境的实时了解与浇灌的实时管理，最后根据实时的环境评分智能浇灌，可以避免过度使用水资源，减少水分浪费。这不仅有利于农业的可持续发展，还有助于减轻对环境的不良影响，推动农业向更加节约、环保的方向发展。