基于大型噴灌機的變量灌溉控制方法、裝置及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及精準農業技術領域，尤其涉及一種基于大型噴灌機的變量灌溉控制方法、裝置及系統。
【背景技術】
[0002]變量灌溉是精準農業理論研宄和實踐的重要內容與核心組成部分，憑借其“高產、優質、高效”的現代化農業生產模式和技術體系，已成為當今農業可持續發展的熱門領域。
[0003]噴灌是目前應用最廣、發展最快的高效節水灌溉技術之一，比大水漫灌方式節水30%至50%。近幾年，我國農業規模化集約化生產不斷加快，大型噴灌機憑借其適應性強、單機控制范圍大、噴灑均勻性高、自動化程度高等諸多優點得到了快速推廣和應用。這些大型噴灌機包括圓形噴灌機(又稱中心支軸式噴灌機)、平移式噴灌機等，其中以圓形噴灌機推廣面積最大。大型噴灌機單機控制面積較大，在噴灌地塊內可能會種植兩種以上作物，在不同位置土壤結構空間變異導致土壤墑情存在差異，有時在地塊內還存在道路、河渠、建筑物等田間障礙非種植區，而且不同的農作物又有不同的灌溉制度，因此大型噴灌機在灌溉過程中，需要針對特定的地理位置、土壤墑情、作物類型以及需水要求等自動識別并劃分噴灌區域、調整噴頭工作數量或改變噴水量。實現變量灌溉具有節水、節能、增產、避開特定障礙物、減少徑流和滲漏、降低施肥或施藥成本、降低土壤輪跡維護等顯著優點。然而國內對大型噴灌機變量灌溉控制系統的研宄處于剛剛起步階段，缺乏完整的變量灌溉控制軟件、硬件產品，也沒有噴灌機配備整套的變量灌溉控制裝置進行噴灌實際應用。
[0004]現有的基于GPS和GIS系統的變量灌溉系統借助高精度的GPS定位，實現了灌溉區域的分區識別。通過電磁閥控制噴頭啟閉時間實現變量灌溉。但是，現有技術依存于高精度的GNSS/GIS接收系統，系統導入費用高；未考慮大型噴灌機的特殊性，簡單地控制噴頭啟閉時長可能影響噴灑均勻度。
[0005]因此，隨著水、土資源日趨緊缺、生態環境惡化以及勞動力成本的不斷上升，如何提供一種基于大型噴灌機的變量灌溉控制方法、裝置及系統具有重要意義。

【發明內容】

[0006]鑒于上述問題，提出了本發明以便提供一種克服上述問題或者至少部分地解決或者減緩上述問題的基于大型噴灌機的變量灌溉控制方法、裝置及系統。
[0007]根據本發明的一個方面，提供了一種基于大型噴灌機的變量灌溉控制方法，該方法包括:
[0008]將用戶輸入的配置信息發送到恒壓供水單元、地緣點監視單元、噴頭陣列控制單元和/或泵閥控制單元，以使所述恒壓供水單元、地緣點監視單元、噴頭陣列控制單元和/或泵閥控制單元根據所述用戶輸入的配置信息設置自身的運行參數；
[0009]接收所述地緣點監視單元發送的地緣點信息，根據所述地緣點信息以及噴灌機當前的運行參數確定當前灌溉區域的地塊分區；
[0010]根據所述地塊分區對應的預設配置信息調整所述噴灌機的運行參數，并將所述地塊分區對應的預設配置信息發送到所述噴頭陣列控制單元，以使所述噴頭陣列控制單元根據所述預設配置信息調整自身的運行參數；
[0011]所述恒壓供水單元，設置在泵房或噴灌機供水管路，用于調節噴灌機供水壓力，以使其恒壓供水；所述地緣點監視單元，設置在噴灌機的機組末端，用于定時監視設置在地塊邊緣位置的地緣點標示單元；泵閥控制單元，設置在噴灌機的水泵和閥門，用于控制噴灌機的供水水泵、閥門和尾槍的啟閉；噴頭陣列控制單元，用于控制設置在噴灌機主輸水管路與噴頭之間的電磁閥的啟閉。
[0012]可選的，所述接收所述地緣點監視單元發送的地緣點信息，根據所述地緣點信息以及噴灌機當前的運行參數確定當前灌溉區域的地塊分區，包括:
[0013]接收所述地緣點監視單元發送的地緣點信息；
[0014]實時獲取噴灌機當前的運行參數；
[0015]根據所述地緣點信息以及噴灌機當前的運行參數確定當前灌溉區域的第一分區；
[0016]根據分布在所述第一分區內的噴頭的預設編號確定當前灌溉區域的第二分區，實現地塊分區。
[0017]可選的，所述方法還包括:
[0018]根據所述當前灌溉區域的地塊分區的分區編號查找預設關系表，獲取與各個分區編號對應的預設配置信息；
[0019]所述根據所述地塊分區對應的預設配置信息調整所述噴灌機的運行參數，并將所述地塊分區對應的預設配置信息發送到所述噴頭陣列控制單元，包括:
[0020]當噴灌機在所述地塊分區所分布的第一分區內運行時，根據所述第一分區的分區編號對應的預設配置信息調整所述噴灌機的運行參數；
[0021]將所述第二分區的分區編號對應的預設配置信息發送到所述噴頭陣列控制單元。
[0022]根據本發明的另一個方面，提供了一種基于大型噴灌機的變量灌溉控制裝置，該裝置包括:
[0023]發送模塊，用于將用戶輸入的配置信息發送到恒壓供水單元、地緣點監視單元、噴頭陣列控制單元和/或泵閥控制單元，以使所述恒壓供水單元、地緣點監視單元、噴頭陣列控制單元和/或泵閥控制單元根據所述配置信息設置自身的運行參數；
[0024]接收模塊，用于接收所述地緣點監視單元發送的地緣點信息；
[0025]地塊分區獲取模塊，用于根據所述接收模塊接收的地緣點信息以及噴灌機當前的運行參數確定當前灌溉區域的地塊分區；
[0026]控制模塊，用于根據所述地塊分區對應的預設配置信息調整所述噴灌機的運行參數；
[0027]所述發送模塊，還用于將所述地塊分區對應的預設配置信息發送到所述噴頭陣列控制單元，以使所述噴頭陣列控制單元根據所述預設配置信息調整自身的運行參數；
[0028]所述恒壓供水單元，設置在泵房或噴灌機供水管路，用于調節噴灌機供水壓力，以使其恒壓供水；所述地緣點監視單元，設置在噴灌機的機組末端，用于定時監視設置在地塊邊緣位置的地緣點標示單元；泵閥控制單元，設置在噴灌機的水泵和閥門，用于控制噴灌機的供水水泵、閥門和尾槍的啟閉；噴頭陣列控制單元，用于控制設置在噴灌機主輸水管路與噴頭之間的電磁閥的啟閉。
[0029]可選的，所述地塊分區獲取模塊包括:
[0030]獲取子模塊，用于實時獲取噴灌機當前的運行參數；
[0031]第一分區子模塊，用于根據所述地緣點信息以及噴灌機當前的運行參數確定當前灌溉區域的第一分區；
[0032]第二分區子模塊，用于根據分布在所述第一分區內的噴頭的預設編號確定當前灌溉區域的第二分區，實現地塊分區。
[0033]可選的，所述裝置還包括:
[0034]查找模塊，用于根據所述當前灌溉區域的地塊分區的分區編號查找預設關系表，獲取與各個分區編號對應的預設配置信息；
[0035]所述控制模塊，還用于當噴灌機在所述地塊分區所分布的第一分區內工作時，根據所述第一分區的分區編號對應的預設配置信息調整所述噴灌機的運行參數；
[0036]所述發送模塊，還用于將所述第二分區的分區編號對應的預設配置信息發送到所述噴頭陣列控制單元。
[0037]根據本發明的再一個方面，提供了一種基于大型噴灌機的變量灌溉控制系統，該系統包括至少一個操控設備、恒壓供水單元、地緣點監視單元、多個地緣點標示單元、電磁閥、泵閥控制單元、噴頭陣列控制單元以及如上任一所述的控制裝置，所述至少一個操控設備、恒壓供水單元、地緣點監視單元、泵閥控制單元以及噴頭陣列控制單元與所述控制裝置通信連接；
[0038]所述操控設備，用于接收用戶輸入的配置參數，并將所述配置參數發送至所述控制裝置；所述恒壓供水單元，設置在泵房或噴灌機供水管路，用于調節噴灌機供水壓力，以使其恒壓供水；所述地緣點監視單元，設置在噴灌機的機組末端，用于定時監視設置在地塊邊緣位置的地緣點標示單元；泵閥控制單元，設置在噴灌機的水泵和閥門，用于控制噴灌機的供水水泵、閥門和尾槍的啟閉噴頭陣列控制單元，用于控制設置在噴灌機主輸水管路與噴頭之間的電磁閥的啟閉。
[0039]可選的，所述系統還包括監管服務器；