基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103237067A*(12)发明专利申请(10)申请公布号(10)申请公布号CNCN103237067103237067A(43)申请公布日2013.08.07(21)申请号201310133535.1(22)申请日2013.04.17(71)申请人河海大学地址210019江苏省南京市建邺区奥体大街69号新城科技园01栋311室(72)发明人吕辛未郑强罗玉峰朱非林毛程阳谭海韦雄飞(74)专利代理机构南京天华专利代理有限责任公司32218代理人徐冬涛(51)Int.Cl.H04L29/08(2006.01)G05B19/418(2006.01)A01G25/16(2006.01)权权利要求书1页利要求书1页说明书3页说明书3页附图2页附图2页(54)发明名称基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统(57)摘要本发明公开了一种基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统，包括云端服务器，无线数据传输模块，单片机，传感器和闸门，云端服务器包括数据库和网页。其决策步骤为：建立数据库，在要测区域内多点测量稻田水分、水位并取平均值数据存入数据库；自动抓取天气预报官网数据并入库，用气温数据进行作物需水量的估算；根据实测数据以及相应的水量平衡模型计算判断是否需要灌溉，如果需要，则确定灌水量及灌水时间；网页可以作为数据的显示终端以及下位机的控制终端。本发明提供的灌区节水灌溉决策支持系统基于云端服务器搭建，采用移动网络传输数据，能扩大数据传输范围，提高灌区信息化管理水平。CN103237067ACN103276ACN103237067A权利要求书1/1页1.一种基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统，其特征在于：该系统包括：云端服务器（1），其包括数据库（8）和网页（9），数据库（8）存储用于作物需水量计算以及水量平衡计算的数据，网页（9）作为数据显示终端和下位机控制终端；两个无线数据传输模块，基于SocketIP/TCP协议与云端服务器通信；两个单片机，其中一个单片机用于接收田间数据采集器实测数据，并将数据通过上述两个无线数据传输模块中的一个发送到数据库（8）；另一个单片机通过另一个无线数据传输模块实时控制闸门（7）；所述田间数据采集器（4）包括水位传感器和水分传感器，实时采集田间水位、水分数据。2.根据权利要求1所述的基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统，其特征在于所述无线数据传输模块采用GPRS通信，基于SocketTCP/IP协议与云端服务器交互。2CN103237067A说明书1/3页基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统技术领域[0001]本发明型涉及农田水利工程领域，特别是涉及一种基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统。背景技术[0002]随着经济发展，工业用水、城镇用水、环境用水与农业用水的竞争日趋严峻，造成农业用水的紧缺。发展中国家的农业用水量平均占总用水量的70%。发达国家的农业用水量平均占总用水量的50%。我国水资源量相对偏少，而且时空分布及水土资源组合不均衡，以致缺水矛盾突出，是制约我国农业发展的主要因素。[0003]此外，目前我国大部分灌区采用传统的地面灌水技术，灌溉用水浪费现象还相当普遍。在某些水源相对比较丰富的自流地区，灌水定额往往在6.7m3/hm2以上，水稻灌溉仍以淹灌为主。全国灌区灌溉水利用系数0.50左右，这意味着每年经过水利工程引蓄的水量有一半以上是在输水、配水和田间灌溉过程中损失掉了。而且，受信息化水平的限制，农田管理员对农田的管理大多局限于田块尺度，对整个灌区的综合管理则略显不足。[0004]因此，在灌溉可供水量短缺、灌溉用水浪费严重以及灌溉管理缺乏信息化工具的背景下，用田间的实测墒情数据加上天气预报联合指导灌溉决策，以取代经验式的灌溉制度势在必行，此外开发出操作简单、使用方便、价格适宜的适用于实时辅助灌溉决策的基于网络的节水灌溉决策支持系统，帮助发展节水农业具有现实意义。发明内容[0005]本发明的目的是为了解决在气候变化异常的今天，经验式的灌溉制度导致农业用水效率不高甚至浪费严重的问题，提供一种能够根据田间实时监测水情以及气象信息指导灌溉的系统，并且该系统整体基于云服务器平台搭建，数据传输平台基于移动网络，能够扩大数据传输范围，提高灌区管理信息化水平。[0006]为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种基于云端的灌区节水灌溉决策支持系统，其特征在于：该系统包括：云端服务器，其包括数据库和网页，数据库存储用于作物需水量计算以及水量平衡计算的数据，网页作为数据显示终端和下位机控制终端；两个无线数据传输模块，基于SocketIP/TCP协议与云端服务器通信；两个单片机，其中一个单片机用于接收田间数据采集器实测数据，并将数据通过上述两个无线数据传输模块中的一个发送到数据库；另一个单片机通