[发明专利]一种智慧农业灌溉系统及其控制方法

权利要求书

1.一种智慧农业灌溉系统，其特征在于，包括数据采集装置、物联网终端控制器、云服务器和灌溉设备，

所述数据采集装置用于采集土壤的湿度信息和气象数据，将采集的数据发送给物联网终端控制器；

所述物联网终端控制器用于将接收并初步处理数据采集装置发送的数据，并将初步处理后的数据发送给云服务器；

所述云服务器包括接收单元和数据处理单元，所述接收单元用于接收物联网终端控制器发送的数据；所述数据处理单元利用模糊控制算法处理土壤湿度信息，得到灌溉方案，将灌溉方案发送给物联网终端控制器；

所述物联网终端控制器还用于根据云服务器的灌溉方案发出控制指令控制灌溉设备工作；

所述灌溉设备用于根据物联网终端控制器发出的控制指令浇灌农作物。

2.如权利要求1所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述数据处理单元处理数据的具体方法包括：将土壤湿度信息分为土壤湿度差值和差值变化率，所述土壤湿度差值为数据采集装置采集的土壤湿度信息与预设的农作物生长的最佳土壤湿度的差值，将土壤湿度差值和差值变化率分别作为模糊控制器的输入信号，经过模糊化变换成模糊量，将模糊量输入到含有模糊规则的模糊推理模块，所述模糊推理模块经过近似推理得到模糊集合，将所述模糊集合经过清晰化模块变换成清晰量，将清晰量经过比例因子调节，输出灌溉方案。

3.如权利要求2所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述模糊控制器采用二输入单输出的Mamdani型模糊控制器。

4.如权利要求1所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述系统还包括图像采集装置，所述图像采集装置用于采集农作物的生长图像，并将采集的图像发送给云服务器；

所述云服务器还包括虫害识别单元，

所述虫害识别单元根据所述生长图像进行灰度化得到灰度图像；

采用边缘检测技术提取所述灰度图像的虫害边缘轮廓线；其中，虫害边缘轮廓线为虫害区域与背景的分界线；

利用种子点填充方法对所述虫害边缘轮廓线内的虫害区域进行填充，使得所述虫害区域的像素值等于所述虫害边缘轮廓线的像素值，得到二值图像；

确定所述二值图像中虫害区域的面积。

5.如权利要求1所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述数据采集装置还包括水量采集模块和电量采集模块，所述水量采集模块用于采集灌溉用水数据；所述电量采集模块用于采集灌溉用电数据；

物联网控制终端包括水电采集控制箱，所述水电采集控制箱中设有数据本地处理模块、数据传输模块、电力控制模块和显示屏，所述数据本地处理模块用于对用水数据和用电数据进行初步的数据清洗和计算处理，并将处理后的用水数据和用电数据通过数据传输模块发送给云服务器，

云服务器还用于接收所述数据传输模块发送的数据，并对数据进行分析后下发控制指令，向显示屏和电力控制模块发送控制指令。

6.如权利要求5所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述灌溉设备包括水泵、连接管和喷淋管，所述水泵与电力控制模块连接，所述水泵、连接管和喷淋管顺次连接。

7.如权利要求6所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述电力控制模块包括电磁阀，所述电磁阀与水泵连接。

8.一种智慧农业灌溉系统的控制方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的智慧农业灌溉系统，其特征在于，所述方法包括：

数据采集装置采集土壤的湿度信息和气象数据，将采集的数据发送给物联网终端控制器；

物联网终端控制器将用于将接收并初步处理数据采集装置发送的数据，并将初步处理后的数据发送给云服务器；

云服务器接收并获取物联网终端控制器发送的数据，所述数据包括土壤的湿度信息和气象数据；利用模糊控制算法处理土壤湿度信息，得到灌溉方案，将所述灌溉方案发送给物联网终端控制器；

物联网终端控制器根据云服务器的灌溉方案发出控制指令控制灌溉设备工作；

灌溉设备根据物联网终端控制器发出的控制指令浇灌农作物。