一種基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)和方法

1.一種基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，包括：至少一個(gè)無線探測器、至少一個(gè)主控設(shè)備，以及灌溉組件構(gòu)成；其中，無線探測器通過無線方式與主控設(shè)備通信，主控設(shè)備通過有線或無線方式控制相應(yīng)灌溉組件；
所述無線探測器包括：一用戶接口、無線收發(fā)單元、傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元、中央控制單元以及存儲單元；
所述用戶接口用于對無線探測器的采樣周期進(jìn)行設(shè)置，并根據(jù)不同的植物、不同的生長階段分別對土壤濕度閾值等進(jìn)行設(shè)置，將設(shè)置數(shù)據(jù)存入存儲單元；
所述無線收發(fā)單元用于無線探測器向主控設(shè)備發(fā)送信號和接收主控設(shè)備發(fā)來的信號；
所述傳感單元包括至少一個(gè)濕度傳感器，根據(jù)設(shè)置的采樣周期定期對土壤進(jìn)行采樣，獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，送到中央控制單元，中央控制單元根據(jù)當(dāng)前土壤數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)判斷是否向主控設(shè)備發(fā)送請求灌溉或者停止灌溉的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述傳感單元還包括溫度傳感器，用于根據(jù)環(huán)境溫度的不同，選取合適的土壤濕度門限。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述無線探測器還具有唯一的地址標(biāo)識信息，向主控設(shè)備發(fā)送的信號中包含有該地址信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述無線探測器還包括電源及電量檢測器，所述電量檢測器用于定時(shí)檢測無線探測器的電源電量，當(dāng)電量不足時(shí)會(huì)發(fā)送報(bào)警信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述主控設(shè)備包括：無線收發(fā)單元、控制單元以及存儲單元；
所述無線收發(fā)單元接收來自無線探測器的信號，根據(jù)信號中包含的地址信息識別出該無線探測器，并根據(jù)其存儲單元中存儲的信息識別出對應(yīng)的觀測區(qū)域，然后發(fā)送控制信號控制相應(yīng)灌溉組件完成無線探測器的請求任務(wù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述主控設(shè)備還包括一通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)用戶與主控設(shè)備的通訊，對整個(gè)系統(tǒng)控制；
所述通訊接口為無線通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制設(shè)備的通訊；
或者所述通訊接口為網(wǎng)絡(luò)接口，用于將主控設(shè)備連接到局域網(wǎng)或Internet；
或者所述通訊接口為電話接口，用于將主控設(shè)備連接到電話網(wǎng)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述主控設(shè)備還包括：傳感單元，用于感知周圍的環(huán)境信息以輔助控制單元做出決策；
一軟觸鍵盤以及一顯示裝置，用于用戶對主控設(shè)備進(jìn)行設(shè)置；
一電源，采用電源線供電或者電池供電；使用電池供電時(shí)，所述主控設(shè)備還包括一電量檢測裝置，對電量定期檢測，電量不足時(shí)發(fā)出告警信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，其特征在于，所述主控設(shè)備還包括：一用戶接口，通過該接口，主控設(shè)備進(jìn)行的操作可通過用戶編程實(shí)現(xiàn)。
9.基于無線探測器的智能澆灌方法，其特征在于，包括：
(1)根據(jù)具體的應(yīng)用場合，無線探測器被安置在被觀測區(qū)域內(nèi)，通過預(yù)先設(shè)置的采樣周期采集土壤的濕度信息，當(dāng)土壤濕度低于探測器中預(yù)先設(shè)定的濕度閾值下限，則發(fā)送請求灌溉信號到主控設(shè)備；
(2)主控設(shè)備接收到請求信號，綜合搜集到的信息判斷是否接收請求，如果接收，則發(fā)送接收應(yīng)答信號給無線探測器，然后打開相應(yīng)的灌溉組件；如果不接收，則向無線探測器發(fā)送拒絕信號，灌溉組件不執(zhí)行任何操作；
(3)無線探測器收到接收應(yīng)答信號后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置增大采樣頻率，此時(shí)采集到的土壤濕度不足時(shí)不再發(fā)送信號，直到采集到的濕度信息大于探測器閾值上限時(shí)，發(fā)送信號到主控設(shè)備，主控設(shè)備關(guān)閉灌溉組件；如果收到拒絕信號，則無線探測器等待下一個(gè)采樣周期到來，再重復(fù)執(zhí)行上述步驟。

一種基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)和方法\n技術(shù)領(lǐng)域\n[0001] 本發(fā)明涉及一種具有自動(dòng)澆水功能的智能澆灌系統(tǒng)和方法，尤其涉及一種基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)和方法。\n背景技術(shù)\n[0002] 現(xiàn)有生活中，因?yàn)榉N種原因，例如工作出差，外出旅游等，經(jīng)常出現(xiàn)家中短期無人的情況，如何能給家庭中的花木及時(shí)澆水成為一個(gè)問題。此外，對于小型地區(qū)，例如家庭庭院，社區(qū)，小型的公園等，通常需要專門的人查看植被是否需要澆水。人的參與不僅浪費(fèi)了人力資源，并且主觀性太大。自動(dòng)澆水系統(tǒng)成為需求。\n[0003] 澆灌時(shí)間以及水量的確定是該技術(shù)中的兩大重要問題。目前存在的自動(dòng)澆灌系統(tǒng)中對于開始時(shí)間的確定，通常是由用戶直接設(shè)定。例如市場上推行的花園電子定時(shí)澆花系統(tǒng)，專利申請?zhí)枮镃N03267996，名稱為《家庭用電子自動(dòng)澆灌裝置》的專利，專利申請?zhí)枮镃N02210095，名稱為《自動(dòng)澆花裝置》的專利，均是由用戶設(shè)定澆灌啟動(dòng)時(shí)間。對于水量，水量不足顯然不利于植物的生長，而過多的水既不利于植物的生長，也造成水資源的浪費(fèi)。目前采用的技術(shù)，主要是憑經(jīng)驗(yàn)設(shè)定灌溉持續(xù)時(shí)間，到達(dá)指定的時(shí)間后，停止灌溉。前面提及的花園電子定時(shí)澆花系統(tǒng)，以及專利《家庭用電子自動(dòng)澆灌裝置》，《自動(dòng)澆花裝置》均采用這樣的方式。\n[0004] 顯然，憑借經(jīng)驗(yàn)設(shè)置什么時(shí)候灌溉，灌溉多少不符合我們“科學(xué)灌溉”的理念，而且容易造成水資源的浪費(fèi)，特別是在下雨的情況下，如果不人為強(qiáng)制停止，系統(tǒng)仍執(zhí)行灌溉操作。對于目前存在的智能化較高的系統(tǒng)，大部分是以PC機(jī)為中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集以及處理，例如專利號為US6600971，名稱為Distributed control network for irrigation management的專利。由PC機(jī)來判斷是否對某個(gè)被觀測區(qū)域?qū)嵤┕喔取Ｒ訮C為中心的系統(tǒng)，是與專家系統(tǒng)相結(jié)合，投入成本高，不適合應(yīng)用于家庭室內(nèi)，庭院，社區(qū)，小型公園等小型場合。此外，以PC為中心的系統(tǒng)，如果需要對某個(gè)設(shè)備進(jìn)行設(shè)置的話，人必須在PC機(jī)前，喪失了一定的靈活性。\n發(fā)明內(nèi)容\n[0005] 為了克服上述缺陷，本發(fā)明的目的在于提供一種基于無線探測器的澆灌系統(tǒng)和方法。本發(fā)明可以結(jié)合植物本身的需求、所處的環(huán)境，對植物進(jìn)行及時(shí)合理的灌溉。\n[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：一種基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，包括：至少一個(gè)無線探測器、至少一個(gè)主控設(shè)備，以及灌溉組件構(gòu)成；其中，無線探測器通過無線方式與主控設(shè)備通信，主控設(shè)備通過有線或無線方式控制相應(yīng)灌溉組件。\n[0007] 所述無線探測器包括：一用戶接口、無線收發(fā)單元、傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元、中央控制單元以及存儲單元；\n[0008] 所述用戶接口用于對無線探測器的采樣周期進(jìn)行設(shè)置，并根據(jù)不同的植物、不同的生長階段分別對土壤濕度閾值等進(jìn)行設(shè)置，將設(shè)置數(shù)據(jù)存入存儲單元；\n[0009] 所述無線收發(fā)單元用于無線探測器向主控設(shè)備發(fā)送信號和接收主控設(shè)備發(fā)來的信號；\n[0010] 所述傳感單元包括至少一個(gè)濕度傳感器，根據(jù)設(shè)置的采樣周期定期對土壤進(jìn)行采樣，獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)數(shù)據(jù)處理單元處理后，送到中央控制單元，中央控制單元根據(jù)當(dāng)前土壤數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)判斷是否向主控設(shè)備發(fā)送請求灌溉或者停止灌溉的信號。\n[0011] 進(jìn)一步地，所述傳感單元還包括溫度傳感器，用于根據(jù)環(huán)境溫度的不同，選取合適的土壤濕度門限。\n[0012] 進(jìn)一步地，所述無線探測器還具有唯一的地址標(biāo)識信息，向主控設(shè)備發(fā)送的信號中包含有該地址信息。\n[0013] 進(jìn)一步地，所述無線探測器還包括電源及電量檢測器，所述電量檢測器用于定時(shí)檢測無線探測器的電源電量，當(dāng)電量不足時(shí)會(huì)發(fā)送報(bào)警信號。\n[0014] 進(jìn)一步地，所述主控設(shè)備包括：無線收發(fā)單元、控制單元以及存儲單元；\n[0015] 所述無線收發(fā)單元接收來自無線探測器的信號，根據(jù)信號中包含的地址信息識別出該無線探測器，并根據(jù)其存儲單元中存儲的信息識別出對應(yīng)的觀測區(qū)域，然后發(fā)送控制信號控制相應(yīng)灌溉組件完成無線探測器的請求任務(wù)。\n[0016] 進(jìn)一步地，所述主控設(shè)備還包括一通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)用戶與主控設(shè)備的通訊，對整個(gè)系統(tǒng)控制；\n[0017] 所述通訊接口為無線通訊接口，用于實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制設(shè)備的通訊；\n[0018] 或者所述通訊接口為網(wǎng)絡(luò)接口，用于將主控設(shè)備連接到局域網(wǎng)或Internet；\n[0019] 或者所述通訊接口為電話接口，用于將主控設(shè)備連接到電話網(wǎng)。\n[0020] 進(jìn)一步地，所述主控設(shè)備還包括：傳感單元，用于感知周圍的環(huán)境信息以輔助控制單元做出決策；\n[0021] 一軟觸鍵盤以及一顯示裝置，用于用戶對主控設(shè)備進(jìn)行設(shè)置；\n[0022] 一電源，采用電源線供電或者電池供電；使用電池供電時(shí)，所述主控設(shè)備還包括一電量檢測裝置，對電量定期檢測，電量不足時(shí)發(fā)出告警信號。\n[0023] 進(jìn)一步地，所述主控設(shè)備還包括：一用戶接口，通過該接口，主控設(shè)備進(jìn)行的操作可通過用戶編程實(shí)現(xiàn)。\n[0024] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明基于無線探測器的智能澆灌方法，包括：\n[0025] (1)根據(jù)具體的應(yīng)用場合，無線探測器被安置在被觀測區(qū)域內(nèi)，通過預(yù)先設(shè)置的采樣周期采集土壤的濕度信息，當(dāng)土壤濕度低于探測器中預(yù)先設(shè)定的濕度閾值下限，則發(fā)送請求灌溉信號到主控設(shè)備；\n[0026] (2)主控設(shè)備接收到請求信號，綜合搜集到的信息判斷是否接收請求，如果接收，則發(fā)送接收應(yīng)答信號給無線探測器，然后打開相應(yīng)的灌溉組件；如果不接收，則向無線探測器發(fā)送拒絕信號，灌溉組件不執(zhí)行任何操作；\n[0027] (3)無線探測器收到接收應(yīng)答信號后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置增大采樣頻率，此時(shí)采集到的土壤濕度不足時(shí)不再發(fā)送信號，直到采集到的濕度信息大于探測器閾值上限時(shí)，發(fā)送信號到主控設(shè)備，主控設(shè)備關(guān)閉灌溉組件；如果收到拒絕信號，則無線探測器等待下一個(gè)采樣周期到來，再重復(fù)執(zhí)行上述步驟。\n[0028] 本發(fā)明提供了一個(gè)基于無線探測器的澆灌系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)基于探測器的決策控制，實(shí)現(xiàn)了灌溉的自動(dòng)化；采用無線的通信方式，提高的系統(tǒng)構(gòu)建的靈活度，解決了有線通信方式布線的繁瑣；不同植物對于土壤濕度的要求不同，同一植物不同生長期對于土壤濕度的要求也不同，利用本系統(tǒng)提供的友好的人機(jī)接口，可以針對不同實(shí)際情況進(jìn)行差異性的對待；本系統(tǒng)采用嵌入式控制平臺，可作為獨(dú)立系統(tǒng)應(yīng)用，節(jié)約了系統(tǒng)的成本。該系統(tǒng)也可以作為以往灌溉系統(tǒng)的子系統(tǒng)，使得子系統(tǒng)擯棄了原來灌溉對于PC機(jī)的依賴，減輕了PC的負(fù)擔(dān)。無論是作為獨(dú)立系統(tǒng)還是子系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場合采取相應(yīng)的控制方式，提高了系統(tǒng)的靈活性。\n附圖說明\n[0029] 圖1是本發(fā)明基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)示意圖；\n[0030] 圖2是本發(fā)明基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)運(yùn)作流程圖。\n具體實(shí)施方式\n[0031] 由圖1可以看出，本發(fā)明的基于無線探測器的智能澆灌系統(tǒng)，由多個(gè)無線探測器、至少一個(gè)主控設(shè)備、以及相應(yīng)的灌溉組件構(gòu)成。其中無線探測器通過無線方式與主控單元通信，主控單元通過有線或無線方式控制相應(yīng)灌溉組件。根據(jù)具體應(yīng)用場合，系統(tǒng)構(gòu)成上有一定差異性，系統(tǒng)中的各部分也會(huì)因?yàn)閼?yīng)用場合不同而有些不同。但是系統(tǒng)的基本構(gòu)成是一致的，\n[0032] 系統(tǒng)各部分的特征詳細(xì)描述如下：\n[0033] 1：無線探測器10：無線探測器由傳感單元、數(shù)據(jù)處理單元、中央控制單元、存儲單元、無線收發(fā)單元以及電源部分組成；無線探測器還包含一個(gè)用戶接口，通過該接口，用戶可以對探測器進(jìn)行采樣周期以及根據(jù)不同植物以及植物的生長階段，根據(jù)科學(xué)數(shù)據(jù)分別進(jìn)行土壤濕度閾值等設(shè)置，將設(shè)置數(shù)據(jù)存入存儲單元；每個(gè)無線探測器10都負(fù)責(zé)檢測部分區(qū)域的土壤環(huán)境信息；\n[0034] 傳感單元至少包含一個(gè)濕度傳感器，根據(jù)設(shè)置的采樣周期定期對土壤采樣，獲得的數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理單元處理后，送到中央控制單元，由中央控制單元根據(jù)當(dāng)前土壤數(shù)據(jù)以及預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)，判斷此時(shí)是否向主控設(shè)備發(fā)送請求灌溉或者停止灌溉信號；無線收發(fā)單元用于無線探測器向主控設(shè)備發(fā)送信號和接收主控設(shè)備發(fā)來的信號；\n[0035] 傳感單元還可以包含溫度傳感器，不同的溫度植物對水分需求不同，無線探測器可以根據(jù)溫度的不同，選取合適的土壤濕度門限；\n[0036] 無線探測器還可以包含一個(gè)電量檢測器，當(dāng)無線探測器電源的電量不足時(shí)，可以發(fā)送報(bào)警信號；\n[0037] 無線探測器通常是埋設(shè)在被觀測區(qū)域，埋設(shè)地點(diǎn)應(yīng)該具有代表性，使得采集數(shù)據(jù)能夠代表某一區(qū)域的平均水平。根據(jù)不同的應(yīng)用場合，以及系統(tǒng)對探測器的不同要求，無線探測器也可以采用其他安置方式，例如懸掛或者捆綁，采集空氣溫度或者濕度等信息輔助主控設(shè)備決策；\n[0038] 無線探測器有唯一的地址標(biāo)識信息，與主控設(shè)備進(jìn)行通訊時(shí)，信號中包含有源地址信息以及目的地址信息，主控設(shè)備根據(jù)地址標(biāo)識信息，可以識別出相應(yīng)的無線探測器。\n[0039] 2：主控設(shè)備20：主控設(shè)備由無線收發(fā)單元，控制單元，存儲單元構(gòu)成；\n[0040] 無線收發(fā)單元接收來自無線探測器的信號，根據(jù)信號中包含的地址信息，主控設(shè)備根據(jù)存儲單元中存儲的信息識別出對應(yīng)的觀測區(qū)域，然后發(fā)送無線控制信號控制相關(guān)灌溉組件完成無線探測器的請求任務(wù)；距離主控設(shè)備較遠(yuǎn)的無探測器，信號可以通過其他無線探測器轉(zhuǎn)發(fā)，通訊路徑可以是固定模式，例如可預(yù)先定義區(qū)域1的無線探測器必須通過區(qū)域2的轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)；通訊路徑也可以不固定，例如區(qū)域3的無線探測器可以通過區(qū)域2的轉(zhuǎn)發(fā)器轉(zhuǎn)發(fā)，也可以通過區(qū)域4的探測器轉(zhuǎn)發(fā)到主控設(shè)備；\n[0041] 主控設(shè)備也可以發(fā)送控制命令到無線探測器，執(zhí)行關(guān)閉或者檢查探測器等功能；\n[0042] 主控設(shè)備包括一個(gè)用戶接口，與無線探測器類似，通過該接口，主控設(shè)備可進(jìn)行的操作可以通過用戶編程實(shí)現(xiàn)；\n[0043] 主控設(shè)備包括一個(gè)通訊接口；該接口可以是無線通訊接口，實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程控制設(shè)備的通訊。也可以是網(wǎng)絡(luò)接口，可將主控設(shè)備連接到局域網(wǎng)或者Internet，甚至可以是電話接口對，將主控設(shè)備連接到電話網(wǎng)，用戶可以通過電話網(wǎng)與主控設(shè)備通訊，對整個(gè)系統(tǒng)控制；\n[0044] 主控設(shè)備可以包含傳感單元，感知周圍的環(huán)境信息，輔助控制單元作出決策；\n[0045] 主控設(shè)備也可以包含一個(gè)軟觸鍵盤，以及一顯示裝置，方便用戶對主控設(shè)備的設(shè)置。\n[0046] 主控設(shè)備可以通過電源線供電，也可以通過電池供電；使用電池供電時(shí)，主控設(shè)備可以增加電量檢測裝置，對電量定期檢測，電量不足發(fā)布告警信號。\n[0047] 3：灌溉組件30和40。接收來自主控設(shè)備的控制信號，執(zhí)行打開或關(guān)閉水管閥門的任務(wù)。\n[0048] 在家庭中，通常花木數(shù)量少，并且一般是盆栽，室內(nèi)環(huán)境比較單一，決定是否澆灌主要取決于土壤濕度，系統(tǒng)布置也相對簡單，由若干個(gè)無線探測器，一個(gè)主控設(shè)備以及相應(yīng)的灌溉組件就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)灌溉功能，無線探測器以及主控設(shè)備的功能無需擴(kuò)展，無線探測器根據(jù)室溫根據(jù)不同植被，選取相應(yīng)的土壤濕度閾值即可，探測器電量不足時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號或者向主控設(shè)備發(fā)送報(bào)警信號。根據(jù)具體情況，如果需要，控制器可以接到家庭網(wǎng)關(guān)中，用戶可以遠(yuǎn)程查看或者控制系統(tǒng)各組件。該系統(tǒng)尤其適用于家中短期無人以及由于工作繁忙無暇照料植物的現(xiàn)代家庭中。\n[0049] 應(yīng)用于家庭庭院，涉及到室外植物，相對于室內(nèi)植物，種植面積較大，根據(jù)需要可以增加每個(gè)區(qū)域的無線探測器的數(shù)量。例如為使某一區(qū)域的濕度信息更準(zhǔn)確，可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的無線探測器監(jiān)測該區(qū)域，由其中的某個(gè)探測器綜合收集到的該區(qū)域的濕度信息，判斷是否發(fā)送請求灌溉或是停止灌溉信號。主控設(shè)備也需要擴(kuò)展功能限定灌溉條件。例如增加環(huán)境傳感器節(jié)點(diǎn)，感知天氣信息，如果下雨，或者溫度過高等不適合灌溉的情況下，接收到灌溉信號后，需要查看當(dāng)時(shí)的環(huán)境條件是否適合灌溉，不適合則不執(zhí)行任務(wù)。該系統(tǒng)也可以通過主控設(shè)備連接到家庭網(wǎng)關(guān)上，接收用戶的遠(yuǎn)端訪問。\n[0050] 系統(tǒng)應(yīng)用于社區(qū)或者公園時(shí)，植物種類繁多，物理分布以及所處的自然環(huán)境比較復(fù)雜。可根據(jù)具體情況，將小區(qū)分為若干子區(qū)域，每個(gè)區(qū)域由一個(gè)主控設(shè)備控制，無線探測器的土壤濕度閾值可根據(jù)子區(qū)域內(nèi)具體植物而定，例如區(qū)域大部分是草坪，則設(shè)置為草坪需水量。采樣周期也可根據(jù)具體環(huán)境設(shè)置，通常設(shè)置在人們上班，或者晚上等社區(qū)內(nèi)人比較少的時(shí)候。該系統(tǒng)可以連接到小區(qū)管理網(wǎng)絡(luò)中，不僅通過主控設(shè)備擴(kuò)展的天氣探測功能，還可以利用網(wǎng)絡(luò)提供的天氣信息，綜合判斷是否適合給植被灌溉。\n[0051] 在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用時(shí)，系統(tǒng)可以作為農(nóng)作物管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)，負(fù)責(zé)灌溉職責(zé)。特別是在設(shè)施農(nóng)業(yè)中，農(nóng)作物的生長的溫度，光強(qiáng)等都經(jīng)過人為設(shè)定，環(huán)境單一穩(wěn)定，各類作物分區(qū)種植，該系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)，根據(jù)不同作物，分別設(shè)定作物在不同環(huán)境下探測器的濕度閾值范圍，然后將它們埋設(shè)在相應(yīng)農(nóng)作物的區(qū)域中的典型位置。為增加準(zhǔn)確性，可由多個(gè)同樣設(shè)置的探測器檢測一種農(nóng)作物，由其中一個(gè)匯集其他探測器信息，決定是否向主控設(shè)備發(fā)送請求信號。根據(jù)種植區(qū)域大小，可有多個(gè)主控設(shè)備，分別負(fù)責(zé)一個(gè)區(qū)域。主控設(shè)備可懸掛于農(nóng)作物大棚棚頂，方便接收信號。主控設(shè)備可連接到作物管理系統(tǒng)中，接受系統(tǒng)的監(jiān)控?？稍谔厥馇闆r下關(guān)閉相應(yīng)灌溉系統(tǒng)，例如工作人員田間工作時(shí)。在露天大型農(nóng)場，自然環(huán)境比較復(fù)雜，可利用網(wǎng)絡(luò)信息資源，從網(wǎng)絡(luò)獲得天氣信息，輔助主控設(shè)備作出灌溉決策。由于農(nóng)場面積大，而主控設(shè)備與探測器之間通訊是近程通訊，類似于設(shè)施農(nóng)業(yè)，可將農(nóng)場劃分為若干小區(qū)，每個(gè)區(qū)域安置一灌溉系統(tǒng)，根據(jù)不同作物，設(shè)置探測器閾值，對相應(yīng)作物土壤濕度檢測，由對應(yīng)主控設(shè)備控制該區(qū)域灌溉。多個(gè)此類的灌溉系統(tǒng)組成一個(gè)大的灌溉系統(tǒng)，各個(gè)主控設(shè)備與一個(gè)控制器通訊，控制器連接到網(wǎng)絡(luò)或者遠(yuǎn)端PC上，主要獲取天氣信息。控制器根據(jù)信息，判斷是否適合灌溉，然后將判斷信息發(fā)送到各主控設(shè)備。\n[0052] 如圖2所示，一種基于無線探測器的智能澆灌方法為：\n[0053] 1)根據(jù)具體的應(yīng)用場合，無線探測器10被埋設(shè)或者通過其他方式安置在被觀測區(qū)域內(nèi)，按照預(yù)先設(shè)定的采樣周期采集土壤信息(濕度，溫度等)，根據(jù)具體的環(huán)境信息探測器選擇合適的土壤濕度閾值范圍(H1，H2)，當(dāng)土壤濕度低于探測器中預(yù)先設(shè)定的濕度閾值下限，即通過當(dāng)前土壤濕度與下限H1比較，如果小于H1，則發(fā)送請求灌溉信號到主控設(shè)備20；否則進(jìn)入(6)；\n[0054] 2)主控設(shè)備接收到請求信號，根據(jù)獲得信息，包括大氣溫度，天氣，或者用戶指令等，判斷是否接收請求，如果接收，則發(fā)送回復(fù)接收應(yīng)答信號給無線探測器，然后啟動(dòng)相應(yīng)的灌溉組件，如果不接，則向探測器發(fā)送拒絕信號，灌溉組件不執(zhí)行任何操作；\n[0055] 3)探測器收到接收應(yīng)答信號后，根據(jù)預(yù)先設(shè)置，采樣頻率增大，此時(shí)采集到的土壤濕度不足時(shí)不再發(fā)送信號，直到采集到的濕度信息大于探測器閾值上限時(shí)，發(fā)送信號到主控設(shè)備，主控設(shè)備20關(guān)閉灌溉組件；如果收到拒絕信號，則探測器等待下一個(gè)采樣周期到來，再重復(fù)執(zhí)行上述步驟。\n[0056] 為方便管理和控制，以上各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)，均可以增加一小型遠(yuǎn)程控制設(shè)備，以查看或者控制系統(tǒng)中各個(gè)部件。同時(shí)，無線探測器電量不足，或者出現(xiàn)故障時(shí)，以及主控設(shè)備出現(xiàn)問題時(shí)，主控設(shè)備可發(fā)送報(bào)警信號到該控制設(shè)備告警。\n[0057] 本發(fā)明提供了一個(gè)基于無線探測器的澆灌系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)基于探測器的決策控制，實(shí)現(xiàn)了灌溉的自動(dòng)化；采用無線的通信方式，提高的系統(tǒng)構(gòu)建的靈活度，解決了有線通信方式布線的繁瑣；不同植物對于土壤濕度的要求不同，同一植物不同生長期對于土壤濕度的要求也不同，利用本系統(tǒng)提供的友好的人機(jī)接口，可以針對不同實(shí)際情況進(jìn)行差異性的對待；本系統(tǒng)采用嵌入式控制平臺，可作為獨(dú)立系統(tǒng)應(yīng)用，節(jié)約了系統(tǒng)的成本。該系統(tǒng)也可以作為以往灌溉系統(tǒng)的子系統(tǒng)，使得子系統(tǒng)擯棄了原來灌溉對于PC機(jī)的依賴，減輕了PC的負(fù)擔(dān)。無論是作為獨(dú)立系統(tǒng)還是子系統(tǒng)，可以根據(jù)不同的應(yīng)用場合采取相應(yīng)的控制方式，提高了系統(tǒng)的靈活性。