本發明涉及農業灌溉領域。具體為一種灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺及開發方法。

背景技術：
農業信息化和智能化已經成為當前中國新農村建設的主要建設內容和重點扶持項目。灌溉智能控制系統主要由土壤監測設備、水肥執行設備、控制單元、控制軟件、internet等組成。如公開號為CN102342235A的專利文獻公開了一種基于WSN的蔬菜大棚自動灌溉系統，包括無線傳感網單元、數據處理單元和遠程控制單元，此系統通過無線傳感器網絡采集土壤信息，并通過GPRS傳遞信息，根據土壤信息，通過遠程控制單元對土壤進行灌溉或者施肥。公開號為CN102550373A的專利文獻公開了一種基于手機短信的智能灌溉控制系統及控制方法，可以通過手機輸入控制命令或收集運行參數，實現遠程監控功能。但是通過該系統僅可通過手機短信查詢部分信息，而不能實現完整的監測功能，更不能通過手機短息實現對系統的控制和修改。隨著技術的發展，集約化和精細化成為新的要求，如，灌溉的方式已經由漫灌發展到噴灌、滴灌，施肥的技術也發展到根據每一小區域的土壤情況進行施肥。這些新的技術不僅更符合作物生長的需求，同時還可節約水、肥、電等資源，因此已經成為發展的趨勢。要實現以上需求，需要對控制的方式和控制規則進行修改。以上兩種系統一旦建立，其規格、結構和控制規則即固定下來，不能根據需要修改控制方式，或者建立全新的控制規則，因此其可移植性差，一旦作物種植的規模發展，或者需要應用不同的灌溉或施肥項目時，需要進行大量的修改，這種修改不僅需要很長的時間，并且需要較高的計算機專業知識，需要專業人員來實施，其修改的成本很高。

技術實現要素：
本發明解決的技術問題在于克服現有的灌溉智能控制系統的結構和控制規則固定難以改變、可移植性差且難以維修的缺點，提供一種不需要專業的計算機知識即可對灌溉智能控制系統進行開發和修改的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺。本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺，包括：服務器，運行web服務器和灌溉智能控制模塊；遠程瀏覽器，可通過網絡訪問所述服務器；土壤監測設備，用于監測土壤環境參數；水肥執行設備，用于執行所述服務器的控制指令；傳輸模塊，與所述水肥執行設備及土壤監測設備通訊以接收和發送所述水肥執行設備和土壤監測設備的數據并對接收和發送的數據進行傳輸；控制模塊，所述控制模塊與所述服務器和所述傳輸模塊通訊以將自所述傳輸模塊接收的數據發送至所述服務器并將所述服務器的控制指令通過傳輸模塊發送至所述水肥執行設備和土壤監測設備；其中，所述灌溉智能控制模塊包括，信息采集模塊，用來采集并顯示土壤的參數以對土壤的環境進行實時監測；數據庫，用來記錄和存儲所述土壤監測設備監測到的信息和灌溉遠程智能控制系統各設備的狀態信息，所述數據庫還響應所述灌溉智能控制模塊的其他模塊的服務請求并將處理結果返回各個模塊；通訊模塊，通過計算機串口與所述控制模塊通訊，接收所述土壤監測設備監測到的信息和灌溉遠程智能控制系統各設備的狀態信息并將上述信息發送給所述數據庫，所述通訊模塊還將控制指令發送給所述控制模塊并將其接收和發送的數據寫入所述數據庫；設備控制模塊，向所述通訊模塊下達控制指令；設備管理模塊，用來根據需求添加或者刪除所述控制模塊和/或傳輸模塊和/或土壤監測設備和/或水肥執行設備及所述控制模塊與所述服務器之間的關系和/或所述控制模塊與所述傳輸模塊之間的關系和/或傳輸模塊與土壤監測設備之間的關系和/或所述傳輸模塊與所述水肥執行設備之間的關系以建立和/或修改所述灌溉遠程智能控制系統的控制結構；專家系統模塊，具有知識庫和規則庫，根據地域、土壤特性、灌溉方式、作物類型與作物生育期，為作物提供作物灌溉控制指標及專家系統土壤水分上下限參數值；數據驅動模塊，根據采集到的土壤信息中的含水率預測出深層土壤含水率，并將結果替代采集到的土壤含水率參與控制。作為優選，所述灌溉智能控制模塊還包括可根據需要建立智能控制模型的模型管理模塊。作為優選，所述灌溉智能控制模塊還包括用來添加和/或修改所述模型管理模塊的變量的參數設置模塊。作為優選，所述服務器連接有1-63個控制模塊。作為優選，所述控制模塊包括：Zigbee無線收發模塊，接收和發送所述水肥執行設備和土壤監測設備的數據及所述服務器的控制指令；雙路RS-485串行通訊驅動電路，其中一路RS-485串行通訊驅動電路與所述服務器連接，另一路RS-485串行通訊驅動電路與所述傳輸模塊連接以接收和發送所述水肥執行設備和土壤監測設備的數據及所述服務器的控制指令；單片機系統，控制所述Zigbee無線收發模塊及所述雙路RS-485串行通訊驅動電路，并建立收發機制確保數據和傳輸狀態正確；液晶顯示驅動電路，連接有液晶屏以將數據顯示在所述液晶屏上；編號設置電路，確定所述控制模塊的地址；穩壓供電電路，對所述控制模塊供電。作為優選，所述傳輸模塊包括與所述控制模塊的Zigbee無線收發模塊通訊的無線模塊和/或與所述控制模塊的雙路RS-485串行通訊驅動電路連接的輸入輸出模塊和/或與所述控制模塊的雙路RS-485串行通訊驅動電路連接的脈沖傳輸模塊。作為優選，所述土壤監測設備包括與所述無線模塊/或輸入輸出模塊相連的非脈沖型傳感器和/或與所述脈沖傳輸模塊相連的脈沖型傳感器。作為優選，所述脈沖傳輸模塊包括：脈沖采集電路，與所述脈沖型傳感器相連接以采集所述脈沖型傳感器的脈沖信號；RS-485串行通訊驅動電路，與所述控制模塊的雙路RS-485串行通訊驅動電路中與所述傳輸模塊連接的一路相連，接收和發送所述水肥執行設備和土壤監測設備的數據及所述服務器的控制指令；單片機系統，接收所述脈沖采集電路輸出的信息并對所接收的信息進行數字濾波，所述單片機系統將需要發送的數據傳送給所述脈沖傳輸模塊的RS-485串行通訊驅動電路、處理所述脈沖傳輸模塊的RS-485串行通訊驅動電路接收到的數據并建立收發機制以確保數據和傳輸狀態正確；穩壓供電電路，對整個所述脈沖傳輸模塊進行供電。作為優選，所述無線模塊包括：信號采集電路，與所述非脈沖型傳感器連接以采集非脈沖型傳感器的數據，所采集的數據經多路模擬轉換開關輸出；Zigbee無線收發模塊，與所述控制模塊的Zigbee無線收發模塊通訊，接收和發送所述水肥執行設備和所述非脈沖型傳感器的數據及所述服務器的控制指令。單片機系統，接收所述信號采集電路輸出的數據并對所接收的數據進行數字濾波，所述單片機系統還將需要發送的數據傳送給所述無線模塊的Zigbee無線收發模塊、處理所述無線模塊的Zigbee無線收發模塊接收到的數據并建立收發機制以確保數據和傳輸狀態正確；輸出控制電路，連接多個所述水肥執行設備的繼電器節點，可根據所述控制模塊返回的控制指令驅動水肥執行設備的開啟或關閉以完成對土壤環境的調控；穩壓供電電路，對整個所述無線模塊進行供電。作為優選，所述輸入輸出模塊包括：信號采集電路，與所述非脈沖型傳感器連接以采集所述非脈沖型傳感器的信息，所采集的信息經多路模擬轉換開關輸出；RS-485串行通訊驅動電路，與所述控制模塊的雙路RS-485串行通訊驅動電路中與所述傳輸模塊連接的一路連接，接收和發送所述水肥執行設備和所述非脈沖型傳感器的數據及所述服務器的控制指令；單片機系統，接收所述信號采集電路輸出的信息并對所接收的信息進行數字濾波，所述單片機系統將需要發送的數據傳送給所述輸入輸出模塊的RS-485串行通訊驅動電路、處理所述輸入輸出模塊的RS-485串行通訊驅動電路接收到的數據并建立收發機制以確保數據和傳輸狀態正確；輸出控制模塊，連接多個所述水肥執行設備的繼電器節點，可根據所述控制模塊返回的控制指令驅動水肥執行設備開啟或關閉以完成對土壤環境的調控；穩壓供電電路，對整個所述輸入輸出模塊進行供電。作為優選，所述單片機系統包括：微控制單元，執行單片機程序指令；時鐘芯片，為所述微控制單元提供時鐘脈沖；A/D轉換器接口，實現模數轉換；電可擦可編程只讀存儲器，用于存儲單片機程序指令和數據；復位電路，實現單片機上電復位功能；擴展I/O接口，為單片機提供I/O接口；光電隔離電路，用于提高所述單片機系統的抗干擾能力。作為優選，每個所述控制模塊連接有若干個所述無線模塊和/或若干個所述輸入輸出模塊和/或若干個所述脈沖傳輸模塊。作為優選，每個所述控制模塊連接有1-15個所述脈沖傳輸模塊和/或1-15個所述輸入輸出模塊。作為優選，每個所述輸入輸出模塊連接1至8個非脈沖型傳感器和1-8個水肥執行設備的繼電器節點，每個無線模塊連接1至8個非脈沖型傳感器和1-8個水肥執行設備的繼電器節點，每個脈沖傳輸模塊連接1至8個脈沖型傳感器。作為優選，所述灌溉智能控制模塊還包括進行后期數據處理的統計報表模塊、對系統工作中的異常情況提供遠程報警的報警管理模塊和實現軟件模塊劃分、用戶登錄和權限管理的用戶管理模塊。作為優選，所述非脈沖型傳感器包括土壤水分傳感器、土壤溫度傳感器和水壓傳感器，所述脈沖型傳感器包括灌水量傳感器、雨量傳感器和風速傳感器，所述水肥執行設備包括水泵、電磁閥和施肥器。本發明還提供一種灌溉遠程智能控制系統通用開發方法，利用如上所述的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺開發灌溉遠程智能控制系統，包括以下步驟：（1）根據灌溉的土地規模和需求選擇土壤監測設備和水肥執行設備，確定這些土壤監測設備和水肥執行設備的安裝方式和安裝位置，根據這些土壤監測設備和水肥執行設備的數量和安裝位置選擇相應數量和種類的傳輸模塊；（2）操作服務器的灌溉智能控制模塊的設備管理模塊，根據需求選定并添加或者刪除控制模塊、傳輸模塊、土壤監測設備和水肥執行設備及所述控制模塊與所述傳輸模塊之間的關系和/或傳輸模塊與土壤監測設備之間的關系和/或所述傳輸模塊與所述水肥執行設備之間的關系以建立和/或修改所述灌溉遠程智能控制系統的控制結構。作為優選，還包括步驟（3）：操作服務器的灌溉智能控制模塊的模型管理模塊以建立所需的智能控制模型。作為優選，還包括步驟（4）：操作服務器的灌溉智能控制模塊的參數設置模塊以添加和/或修改所述模型管理模塊的變量。與現有技術相比，本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺和開發方法具有以下優點：1、通過本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺使用者不需要專業的計算機知識，僅需通過簡單的操作即可完成灌溉遠程智能控制系統的開發和修改，并且可縮短開發和修改的時間，大大降低了灌溉遠程智能就控制的成本。另外，通過添加控制模塊、傳輸模塊和相關的土壤監測設備和水肥執行設備，可開發出適用于超大規模土地灌溉的遠程智能控制系統，并保證信號傳輸的真實度。2、通過模型管理模塊可建立多種全新的智能控制模型，因而使用者可根據自身需求建立不同的智能控制方式，使得控制更靈活，可適應不同灌溉項目的需求。3、通過參數設置模塊可添加或修改模型管理模塊的變量，使用者可通過簡單的操作修改控制方式和控制規則，進一步提高了控制方式的靈活性，使其適用范圍更廣。4、傳輸模塊包括無線模塊、輸入輸出模塊和脈沖傳輸模塊，從而提供了多種通訊方式，可發揮各種通訊方式的優點，滿足不同的灌溉項目對通訊的不同需求。附圖說明圖1為本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺的一實施例的結構示意圖。圖2為本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺的控制模塊與傳輸模塊和服務器進行數據傳輸的主程序流程圖。圖3為本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺的一實施例的灌溉智能控制模塊構成示意圖。具體實施方式圖1為本發明的灌溉遠程智能控制系統通用開發平臺的一實施例的結構示意圖。如圖1所示，本...