[发明专利]一种智能式作物局部根区交替灌溉控制方法及系统

权利要求书

1.一种智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，包括：

信号采集模块，所述信号采集模块用于实时地采集作物不同根区的土壤含水率信息；及

控制模块，所述控制模块用于利用各侧根区的水分差异交替阈值、土壤含水率的上限、下限和土壤含水率实时信息，对灌溉系统的电机进行控制，当存在土壤含水率低于该根区灌溉作物的土壤含水率下限的根区时，控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对该根区进行灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限，

当判断所有待灌溉根区的土壤含水率均不低于该根区灌溉作物的土壤含水率下限时，进一步判断各侧根区的土壤含水率的差值是否低于各侧根区的水分差异交替阈值，若是，则控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对土壤含水率相对较低的根区灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限；若否，则判断土壤含水率相对较低的根区的土壤含水率是否低于灌溉作物的土壤含水率上限，若是，则控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对土壤含水率相对较低的根区灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限。

2.如权利要求1所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述系统还包括电机驱动模块，所述电机驱动模块用于接收所述控制模块的控制信号，以驱动所述灌溉系统的电机实现交替灌溉作物不同根区。

3.如权利要求1所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述控制模块控制灌溉系统的电机开始启动具体为：开启所述灌溉系统的交替闸阀，启动控制模块的电机驱动模块，开启与需要灌水的根区相应的出水口或毛管，所述电机驱动模块驱动所述灌溉系统的电机进行工作。

4.如权利要求1所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述信号采集模块为土壤水分传感器，所述土壤水分传感器用于实时地采集作物不同根区的土壤含水率信息，并将所述土壤含水率信息转化为电压信号。

5.如权利要求2所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述系统还包括信号放大电路，所述信号放大电路用于将来自所述土壤水分传感器的电压信号放大；

所述系统还包括采样保持电路和模数转换电路，所述采样保持电路用于稳定来自所述信号放大电路的电压信号，所述模数转换电路将来自采样保持电路的电压信号进行模数转换，然后传输到控制模块。

6.如权利要求5所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述模数转换电路由ADC0809实现，所述电机驱动模块由L298N实现，所述控制模块由51系列单片机实现。

7.如权利要求1所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述系统还包括显示屏，所述显示屏用于接收所述控制模块的控制信号，以显示所述控制模块中的数据，所显示的数据包括：通过所述信号采集模块采集的作物不同根区的实时土壤含水率；通过试验确定的各侧根区的水分差异交替阈值、土壤含水率的上限、下限及当前灌水的根区相对位置。

8.如权利要求1所述的智能式作物局部根区交替灌溉控制系统，其特征在于，所述灌溉系统为沟灌、滴灌或微喷灌，且所述控制系统由太阳能供电。

9.一种智能式作物局部根区交替灌溉控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，利用信号采集模块实时地采集作物所有待灌溉根区的土壤含水率信息，并向控制模块传送该信息；

S2，控制模块利用各侧根区的水分差异交替阈值、土壤含水率的上限、下限和土壤含水率实时信息，对灌溉系统的电机进行控制，当存在土壤含水率低于该根区灌溉作物的土壤含水率下限的根区时，控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对该根区进行灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限，

当判断所有待灌溉根区的土壤含水率均不低于该根区灌溉作物的土壤含水率下限时，进一步判断各侧根区的土壤含水率的差值是否低于各侧根区的水分差异交替阈值，若是，则控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对土壤含水率相对较低的根区灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限；若否，则判断土壤含水率相对较低的根区的土壤含水率是否低于灌溉作物的土壤含水率上限，若是，则控制模块控制灌溉系统的电机开始启动，对土壤含水率相对较低的根区灌水，直至该根区的土壤含水率达到灌溉作物的土壤含水率上限。