CN107711454A - 一种基于云计算的灌溉***及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于云计算的灌溉***及方法，包括环境监测单元、云计算平台和灌溉设备，环境监测单元与云计算平台通过无线或有限方式联网，用于为云计算平台提供灌溉区域的环境信息数据，环境监测单元设有传感器；云计算平包括硬件***和软件***，硬件***包括服务器、存储设备和网络设备；所述灌溉设备由云计算平台根据环境监测单元提供的喷水浇灌环境条件控制启动或停止；所述云计算平台设置有天气状况数据库，天气状况数据库用于自动存储灌溉区域的天气数据。本发明可以对不同的灌溉设备进行统一控制，从而使农业种植、育种的不同类型的不同品种的种植区域实现实时、动态的精确喷水浇灌，有利于促进种植物的生长和质量。

Description

一种基于云计算的灌溉***及方法
技术领域
本发明涉及一种云数据处理应用***，尤其涉及一种基于云计算的灌溉***及方法。
背景技术
现有的农业种植、育种等灌溉***仍然需要人工操作，或者设定为定时启动喷水浇灌，定时的喷水浇灌方式虽然较人工操作有所改进，降低了成本、提高了浇灌的效果。
由于农作物或种苗随着生长周期、天气及湿度的不同，对浇灌的需求也不同，因此，现有的灌溉方式和实际的需求仍然不配套，导致喷水量过多或者农作物水分供养不足，两方面的问题都不利于农作物的成长。
随着数据处理设备性能的提高和应用范围扩展，云计算或者大数据在农业种植、育种等领域逐渐得到应用，云计算的优势在于能够综合多方面的数据信息，包括湿度、温度以及天气状况参数，实现智能化的处理，从而为灌溉方式实现动态调整提供基础。
如中国专利(授权公告号CN206043020U)公开了“一种基于云计算的智能灌溉施肥***”，所述基于云计算的智能灌溉施肥***，其特征在于，包括：灌溉施肥***、信息监测***、微控制单元、云端服务器和控制终端等。所披露的基于云计算的智能灌溉施肥***可根据传感器信息精准确定不同区域作物的生长环境信息，由云端服务器根据作物生长规律制定相应的适宜的灌溉施肥制度，由微控制单元控制水泵、施肥器工作，并根据不同区域作物的不同灌溉制度有选择的启闭不同灌溉施肥管道的电磁阀，以进行针对不同区域的作物进行有选择的灌溉施肥，从而实现精准灌溉和施肥，杜绝不必要的水肥浪费。该智能灌溉施肥***基于云计算虽然具有了一定的动态调整，但由于灌溉区域环境、条件和天气的不同，在控制方式上虽然不够精确。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于云计算的灌溉***及方法，用以解决现有技术中的问题，通过设置环境监测单元、天气状况数据库作为模糊控制参数，使得云计算平台能够更精确和合理的控制灌溉设备的启动或停止。
本发明的数据传输***通过以下技术方案予以实现：
一种基于云计算的灌溉***，所述灌溉***包括环境监测单元、云计算平台和灌溉设备，所述环境监测单元与云计算平台通过无线或有限方式联网，用于为云计算平台提供灌溉区域的环境信息数据，环境监测单元设有传感器；所述云计算平包括硬件***和软件***，所述硬件***包括服务器、存储设备和网络设备，用于提供灌溉区域的环境参数计算、存储和传输，所述软件***包括应用层、数据管理层和***平台层，所述应用层用于环境监测单元、灌溉设备以及云计算平台之间的互联通讯，所述数据管理层用于对灌溉区域的环境数据的管理和应用，所述***平台层用于***与资源监控；所述灌溉设备由云计算平台根据环境监测单元提供的喷水浇灌环境条件控制启动或停止；所述云计算平台设置有天气状况数据库，天气状况数据库用于自动存储灌溉区域的天气数据。
如上所述的一种基于云计算的灌溉***，所述传感器为温度传感器、湿度传感器。
本发明还提供了一种基于云计算的灌溉方法，包括如上任一所述的灌溉***，所述灌溉方法包括如下步骤：
首先，将环境监测单元安装在不同的待灌溉区域用于实时监测；
其次，环境监测单元将采集到的灌溉区域数据传输给云计算平台进行处理；
再次，云计算机平台以灌溉区域的地质、种植物自然生长条件计算出喷水浇灌环境条件，作为控制灌溉设备的阀值；
然后，云计算平台将接受到的灌溉区域数据与阀值比较，当阀值小时，则发送命令给灌溉设备启动喷水浇灌；当阀值大时，则发送命令给灌溉设备停止。
如上所述的一种基于云计算的灌溉方法，所述云计算平台根据天气状态数据库提供的灌溉区域天气数据对阀值进行调整。
如上所述的一种基于云计算的灌溉方法，所述环境监测单元采集的数据包括环境温度、湿度。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1、本***可以对不同的灌溉设备进行统一控制，从而使农业种植、育种的不同类型的不同品种的种植区域实现实时、动态的精确喷水浇灌，有利于促进种植物的生长和质量。
2、本发明基于云计算平台进行喷水浇灌，配套有多种灌溉方式，以地质、种植物品种和湿度作为主要的灌溉调节，结合天气状况数据，从而能够模糊化的进行灌溉设备的模糊化控制和动态精确的阀值设定，另外，可以自由灵活的添加和减少***设备及所监测灌溉的区域，节约了不同灌溉***安装、维护管理带来的人工成本、管理成本增加，便于维护和使用。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面以实施例对技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
本实施例一种基于云计算的灌溉***，灌溉***包括环境监测单元、云计算平台和灌溉设备，环境监测单元与云计算平台通过无线或有限方式联网，用于为云计算平台提供灌溉区域的环境信息数据，环境监测单元设有传感器；云计算平包括硬件***和软件***，硬件***包括服务器、存储设备和网络设备，用于提供灌溉区域的环境参数计算、存储和传输，软件***包括应用层、数据管理层和***平台层，所述应用层用于环境监测单元、灌溉设备以及云计算平台之间的互联通讯，所述数据管理层用于对灌溉区域的环境数据的管理和应用，所述***平台层用于***与资源监控；所述灌溉设备由云计算平台根据环境监测单元提供的喷水浇灌环境条件控制启动或停止；所述云计算平台设置有天气状况数据库，天气状况数据库用于自动存储灌溉区域的天气数据。
具体而言，本实施例的灌溉***使用时，灌溉区域为地块1，对应的环境监测单元采用湿度传感器和温度传感器，地块1的天气状况数据由当地气象部门发布，云计算平台从网络环境中接入天气状况数据库中，湿度和温度传感器采集的地块1的湿度等数据，经过无线方式传输给云计算平台。云计算平台根据地块1的土质和种植物当前生长情况，联系当地近期天气状况，综合处理并计算出动态控制的浇灌启动阀值，云计算平台将接受到的湿度、温度数据和阀值比较，判断是否需要灌溉。经分析阀值较小需要灌溉，则传输命令给地块1对应的灌溉设备开始喷水浇灌；当分析阀值较大不需要灌溉，则不传输命令。当温度传感器、湿度传感器传输回的数据，经分析判断后表面地块1上的种植物已灌溉达到要求，云计算平台传输命令给灌溉设备停止对地块1的喷水浇灌。
由于环境监测单元能够在线连续采集地块1上的数据，云计算平台结合天气状态数据库实时调整浇灌启动的阀值，因此，云计算平台可以对灌溉设备实现动态的模糊控制，以节约喷水量和喷水效果。
本实施例还提供了一种基于云计算的灌溉方法，包括如上任一所述的灌溉***，所述灌溉方法包括如下步骤：
首先，将环境监测单元安装在不同的待灌溉区域用于实时监测；
其次，环境监测单元将采集到的灌溉区域数据传输给云计算平台进行处理；
再次，云计算机平台以灌溉区域的地质、种植物自然生长条件计算出喷水浇灌环境条件，作为控制灌溉设备的阀值；
然后，云计算平台将接受到的灌溉区域数据与阀值比较，当阀值小时，则发送命令给灌溉设备启动喷水浇灌；当阀值大时，则发送命令给灌溉设备停止。
具体而言，本方法以地块1为例说明，使用时首先，在地块1上完成对应的环境监测单元采用湿度传感器和温度传感器、灌溉设备的安装；其次，湿度和温度传感器采集的地块1的湿度等数据，经过无线方式传输给云计算平台。同时，地块1的天气状况数据由当地气象部门发布，云计算平台从网络环境中接入天气状况数据库中。云计算平台根据地块1的土质和种植物当前生长情况，联系当地近期天气状况，综合处理并计算出动态控制的浇灌启动阀值；最后，云计算平台将接受到的湿度、温度数据和阀值比较，判断是否需要灌溉。
本发明基于云计算平台进行喷水浇灌，配套有多种灌溉方式，以地质、种植物品种和湿度作为主要的灌溉调节，结合天气状况数据，从而能够模糊化的进行灌溉设备的模糊化控制和动态精确的阀值设定，另外，可以自由灵活的添加和减少***设备及所监测灌溉的区域，节约了不同灌溉***安装、维护管理带来的人工成本、管理成本增加，便于维护和使用。
本发明未详尽描述的技术内容均为公知技术。

Claims (5)

1.一种基于云计算的灌溉***，其特征在于，所述灌溉***包括环境监测单元、云计算平台和灌溉设备，所述环境监测单元与云计算平台通过无线或有限方式联网，用于为云计算平台提供灌溉区域的环境信息数据，环境监测单元设有传感器；所述云计算平包括硬件***和软件***，所述硬件***包括服务器、存储设备和网络设备，用于提供灌溉区域的环境参数计算、存储和传输，所述软件***包括应用层、数据管理层和***平台层，所述应用层用于环境监测单元、灌溉设备以及云计算平台之间的互联通讯，所述数据管理层用于对灌溉区域的环境数据的管理和应用，所述***平台层用于***与资源监控；所述灌溉设备由云计算平台根据环境监测单元提供的喷水浇灌环境条件控制启动或停止；所述云计算平台设置有天气状况数据库，天气状况数据库用于自动存储灌溉区域的天气数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于云计算的灌溉***，其特征在于，所述传感器为温度传感器、湿度传感器。
3.一种基于云计算的灌溉方法，其特征在于，包括如权利要求1-3任一所述的灌溉***，所述灌溉方法包括如下步骤：
首先，将环境监测单元安装在不同的待灌溉区域用于实时监测；
其次，环境监测单元将采集到的灌溉区域数据传输给云计算平台进行处理；
再次，云计算机平台以灌溉区域的地质、种植物自然生长条件计算出喷水浇灌环境条件，作为控制灌溉设备的阀值；
然后，云计算平台将接受到的灌溉区域数据与阀值比较，当阀值小时，则发送命令给灌溉设备启动喷水浇灌；当阀值大时，则发送命令给灌溉设备停止。
4.根据权利要求4所述的一种基于云计算的灌溉方法，其特征在于，所述云计算平台根据天气状态数据库提供的灌溉区域天气数据对阀值进行调整。
5.根据权利要求4所述的一种基于云计算的灌溉方法，其特征在于，所述环境监测单元采集的数据包括环境温度、湿度。
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