[发明专利]一种基于LoRa的农田涝渍灾害预警方法及系统

权利要求书

1.一种基于LoRa的农田涝渍灾害预警方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在农田上安装磁致伸缩传感器分别测量地表水位和地下水位，其中，一个磁致伸缩传感器设置于农田地表上，另一个磁致伸缩传感器设置于农田土壤里；

步骤2，使用LoRa采集装置获取地表水位和地下水位信息，LoRa采集装置将采集到地表水位和地下水位信息通过LoRa通信模块发送至网关；所述网关接收到农水位田信息后通过无线通信模块发送至后台服务器；

步骤3，后台服务器解析地表水位和地下水位信息并通过水量平衡法判断是否有涝灾、渍灾、旱灾；

其中，步骤3具体包括：

当农田地表水位H_上≥H_p时，开始发出涝灾预警，提示农田用户采取排涝措施，打开闸门排水，控制地表水位H_上≤H_涝，并且在时间间隔T内将农田地表水位降至H_上≤H_p，其中H_p为农田作物允许滞蓄水深，H_涝为作物允许最大耐淹水深；

当农田地下水位H_下≥H_max时，开始发出渍灾预警，提示农田用户采取排水措施，打开排水闸门排水，控制地下水位H_下≤H_渍，并且在时间间隔T内将农田地下水位降至H_下≤H_max，其中H_max为农田适宜地下水位上限，H_渍为农田作物防渍要求的地下水位；

当农田地下水位H_下≤H_min时，开始发出旱灾预警，提示农田用户采取灌溉措施，打开闸门灌水，控制地下水位H_下≥H_旱，并且在时间间隔T内将农田地下水位上升至H_下≥H_min，其中H_min为农田适宜地下水位下限，H_旱为作物防旱要求的农田地下水位。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa的农田涝渍灾害预警系统，其特征在于：包括LoRa采集装置、网关、后台服务器和显示终端，所述LoRa采集装置包括采集传感器、第一LoRa通信模块和RTU，所述RTU与采集传感器、LoRa通信模块连接，所述采集传感器为磁致伸缩传感器，所述磁致伸缩传感器用来测量农田地表水位和地下水位信息，并将采集的农田水位信息发送给RTU，所述RTU通过LoRa通信模块发送至网关；所述网关包括第二LoRa通信模块、微控制器和无线通信模块，所述第二LoRa通信模块接收到农田涝渍信息后传输给微控制器，所述微控制器通过无线通信模块发送至后台服务器，所述后台服务器根据农田涝渍信息发出涝灾、渍灾、旱灾等预警，指导农作物抗旱灌溉或排水排涝；

其中，所述农田涝渍灾害预警系统还包括以下装置：

涝灾预警装置，当农田地表水位H上H_上≥H_p时发出涝灾预警，提示农田用户采取排涝措施打开闸门排水，使得地表水位H_上≤H_涝，并且在时间间隔T内将农田地表水位降至H_上≤H_p，其中H_p为农田作物允许滞蓄水深，H_涝为作物允许最大耐淹水深；

灾预警装置，当农田地下水位H_下≥H_max时发出渍灾预警，提示农田用户采取排水措施打开排水闸门排水，使得地下水位H_下≤H_渍，并且在时间间隔T内将农田地下水位降至H_下≤H_max，其中H_max为农田适宜地下水位上限，H_渍为农田作物防渍要求的地下水位；

旱灾预警装置，当农田地下水位H_下≤H_min时发出旱灾预警，提示农田用户采取灌溉措施打开闸门灌水，使得地下水位H_下≥H_旱，并且在时间间隔T内将农田地下水位上升至H_下≥H_min，其中H_min为农田适宜地下水位下限，H_旱为作物防旱要求的农田地下水位。