一种基于5G的太阳能智慧提水方法和系统与流程

一种基于5g的太阳能智慧提水方法和系统
技术领域
1.本发明属于新能源开发利用和5g技术领域，具体涉及一种基于5g的太阳能智慧提水方法和系统。


背景技术：

2.高原地区地势高亢，地形由丘状高原面和分割山顶面组成，造成水源与农田高差较大。高海拔地区空气稀薄，电力基础设施薄弱，地形落差较大，泵站功率及扬程较大，影响在高原地区建设的泵站的电气设备散热、影响绝热介质强度。
3.对高海拔地区超高扬程泵站的需求，传统光伏泵站采用两种方式：第一种是采用多级水泵串联的运行模式，但多级水泵串联增加了系统的冗余性、复杂性与维护成本，多级水泵的某一级发生故障将直接导致泵站停止运行；第二种是采用单级超高扬程的多级离心泵，但多级离心泵对电力系统的稳定性有严格的要求，光伏泵站的电力系统采用光伏阵列供电，其电压与电流的波动会对多级离心泵性能造成严重的影响，难以实现光伏泵站单级实现超高扬程输送水的目的。
4.而且，高原地区能源紧张，随着5g通信手段的提升，在高原地区的通信资源利用也尤为突出，充分协调太阳能资源在远程通信和提水浇地上的分配与调度至关重要。


技术实现要素：

5.根据本发明第一方面，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水方法，包括：遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。
6.进一步的，所述遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。
7.进一步的，所述依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。
8.进一步的，所述分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。
9.进一步的，所述执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
10.根据本发明第二方面，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水系统，包括：提水需求模块，遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；消耗功率模块，依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；远程通信模块，分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；提水更新模块，执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗
功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。
11.进一步的，所述提水需求模块，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。
12.进一步的，所述消耗功率模块，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。
13.进一步的，所述远程通信模块，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。
14.进一步的，所述提水更新模块，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
15.本发明属于新能源开发利用和5g技术领域，具体涉及一种基于5g的太阳能智慧提水方法和系统，通过遍历采集农田的当前农田特征，结合农田的历史收成对照信息，分析得出农田的当前提水需求；获取当前待提水水源的水位信息，依据水位信息计算出当前提水
至农田进行浇地的消耗功率；分析选择对应5g通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至农田进行浇地的剩余消耗功率，分析选择对应5g通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。本发明可以有效对光伏太阳能提水浇地过程中的通信模式进行合理配置，有效兼顾提水作业和浇地监控维护。
附图说明
16.图1为本发明所涉及的一种基于5g的太阳能智慧提水方法的工作流程图；图2为本发明所涉及的一种基于5g的太阳能智慧提水方法的第二工作流程图；图3为本发明所涉及的一种基于5g的太阳能智慧提水方法的第三工作流程图；图4为本发明所涉及的一种基于5g的太阳能智慧提水系统的结构模块图。
具体实施方式
17.根据本发明第一实施例，参照附图1，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水方法，包括：遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。
18.其中，该实施例针对的是高海拔地区农田的提水浇地问题，在较低海拔处存在人工或自然水源储备库，需要将水源储备库的水源通过太阳能光伏泵提拉到高海拔农田处进行灌溉。
19.在高海拔农田处，存在水源临时存放库，用于存储部分提上来的水源，以应对突发情况。
20.在该实施例中，中心控制服务器负责监控水源库、光伏泵和农田情况，对所述光伏泵执行5g通信网络模式发出控制指令，并依据具体的通信网络模式获取对应的农田、光伏泵和水源数据。
21.进一步的，参照附图2，所述遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农
田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。
22.其中，在该实施例中，需要首先对需要提水浇地的农田先进行提水的需求判定，具体的，本实施例采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，依据图像处理算法分析得出至少农田的田地特征、农田分块特征、农作物长势特征；农田分块特征依据需要将每一亩农田划分得到农田块，各个农田块之前或附近可按需要设置所述水源临时存放库。
23.田地特征主要包括通过获取农田田地的颜色特征、硬度特征、裂纹特征获取当前田地的农田缺水度；农田的种植作物类型主要通过整体识别农作物的各个器官特征与农作物图鉴库比对得出所述农田的种植作物，依据所述农田的种植作物类型得出作物缺水度；所述作物缺水度表征所述种植作物类型的水资源需求水平；各个农田的当前作物状态包括各个农田的生长作物的生长周期状态和健康状态；所述生长周期状态通过农田的生长作物的大小和生长时间表明所述生长作物的当前所处的生长周期，至少包括幼苗期、青苗期、壮苗期、老苗期；所述健康状态至少包括通过农田的生长作物的各个器官的图像分析与历史收成对照信息表比对后得出的生长作物的当前疾病情况；依据所述生长周期和当前疾病情况与缺水的关联度得出所述作物的生长缺水度；依据所述农田缺水度、作物缺水度和生长缺水度，对所述各个农田设置浇地量。
24.之后设置提水周期，提水周期表明的是在某次提水作业结束后的下一次提水开始之间的时长；本实施例设置提水周期为3天；获取当地在下一个提水周期3天内的天气预报，当所述天气预报在下一个提水周期3天内有2天存在降水情况时，获取预期降水量；依据所述预期降水量和浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求；在该实施例中，可以直接浇地量减去预期降水量，或可以根据天气预报的准确率和水源临时存放库设置减去系数。
25.进一步的，参照附图3，所述依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。
26.其中，在该实施例中，根据物理力学常识，提水需要克服重力做功，相应需要依据提水高度设置功率；获取当前待提水水源的水位信息，这是由于随着天气、提水量、蓄水量的变化，水源的水位信息也在变化，因此，需要实时获取待提水水源的水位信息；计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度，作为设定提水
功率的依据之一；提水过程中的另一影响功率的要素为提水浇地速率，速率越快，驱动力越强，造成的功率需求也越大；具体的，该实施例的提水速率可根据具体的农田和作物的需水急迫度设置；所述需水急迫度可基于之前获得的农田缺水度、作物缺水度和生长缺水度调整；根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。
27.进一步的，所述分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
28.其中，在该实施例中：接收来自中心控制服务器的访问控制指令，并获取所述访问控制指令的访问控制数据；根据所述访问控制数据的数值与预设的门限值之间的数值关系，选择光伏泵与所述中心控制服务器的通信网络模式；其中，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，即选择amf方式作为与所述中心控制服务器的通信网络模式；所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，即选择基于upf通信方式作为与所述中心控制服务器的通信网络模式，或在暂时选择amf方式作为与所述中心控制服务器的通信网络模式之后，调整至所述基于upf通信方式。
29.当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业，即选择nrf方式作为与所述中心控制服务器的通信网络模式；所述访问控制数据包括：水源库状态信息、光伏泵维护信息、农田当前状态监控信息、农作物生长监控信息。
30.所述基于upf通信方式包括：基于太阳能供能功率通信水平的amf方式；其中，所述太阳能供能功率通信水平大于当前采用的消耗功率通信水平。
31.根据预设的功率控制参数，确定所述太阳能供能功率通信水平的数值；和/或在采用所述基于太阳能供能功率通信水平的amf方式进行通信之前，还包括：与所述中心控制服务器进行交互，以确定所述太阳能供能功率通信水平的数值。
32.若需要与所述中心控制服务器进行交互，则所述通信网络模式的选择方法还包括：当交互双方均处于无线网络覆盖区域内时，通过基站与所述交互双方分别建立的信令连接实现所述交互过程；或通过所述访问控制指令实现所述交互过程；或启动光伏泵，以通过中心网实现所述交互过程；或当已经暂时选择了amf方式时，通过该amf方式进行交互。
33.所述基于upf通信方式包括：基于切片的nef方式。
34.与所述中心控制服务器进行交互，以确定作为切片的通信设备。
35.监测与所述中心控制服务器之间的通信状况；根据所述通信状况的变化情况，调整与所述中心控制服务器的通信网络模式。
36.进一步的，所述执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
37.其中，在该实施例中，在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系后采用的方法和上述分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系后的处理方式相一致，根据得出的结果，如果与之前的通信网络模式不同，则修正成最新的通信网络模式。
38.根据本发明第二实施例，参照附图4，本发明请求保护一种基于5g的太阳能智慧提水系统，包括：提水需求模块，遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；消耗功率模块，依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；远程通信模块，分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；提水更新模块，执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。
39.进一步的，所述提水需求模块，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。
40.进一步的，所述消耗功率模块，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。
41.进一步的，所述远程通信模块，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
42.进一步的，所述提水更新模块，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。
43.本领域技术人员能够理解，本公开所披露的内容可以出现多种变型和改进。例如，以上所描述的各种设备或组件可以通过硬件实现，也可以通过软件、固件、或者三者中的一些或全部的组合实现。
44.本公开中使用了流程图用来说明根据本公开的实施例的方法的步骤。应当理解的是，前面或后面的步骤不一定按照顺序来精确的进行。相反，可以按照倒序或同时处理各种步骤。同时，也可以将其他操作添加到这些过程中。
45.本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分的步骤可通过计算机程序来指令相关硬件完成，程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光
盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本公开并不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
46.除非另有定义，这里使用的所有术语具有与本公开所属领域的普通技术人员共同理解的相同含义。还应当理解，诸如在通常字典里定义的那些术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
47.以上是对本公开的说明，而不应被认为是对其的限制。尽管描述了本公开的若干示例性实施例，但本领域技术人员将容易地理解，在不背离本公开的新颖教学和优点的前提下可以对示例性实施例进行许多修改。因此，所有这些修改都意图包含在权利要求书所限定的本公开范围内。应当理解，上面是对本公开的说明，而不应被认为是限于所公开的特定实施例，并且对所公开的实施例以及其他实施例的修改意图包含在所附权利要求书的范围内。本公开由权利要求书及其等效物限定。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于5g的太阳能智慧提水方法，其特征在于，包括：遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。2.如权利要求1所述的一种基于5g的太阳能智慧提水方法，其特征在于，所述遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。3.如权利要求2所述的一种基于5g的太阳能智慧提水方法，其特征在于，所述依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。4.如权利要求2所述的一种基于5g的太阳能智慧提水方法，其特征在于，所述分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；
所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。5.如权利要求2所述的一种基于5g的太阳能智慧提水方法，其特征在于，所述执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。6.一种基于5g的太阳能智慧提水系统，其特征在于，包括：提水需求模块，遍历采集农田的当前农田特征，结合所述农田的历史收成对照信息，分析得出所述农田的当前提水需求；消耗功率模块，依据所述农田的当前提水需求，获取当前待提水水源的水位信息，依据所述水位信息计算出当前提水至所述农田进行浇地的消耗功率；远程通信模块，分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；提水更新模块，执行提水作业时，定时诊断提水至所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，选择对应的5g通信网络模式进行远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。7.如权利要求6所述的一种基于5g的太阳能智慧提水系统，其特征在于，所述提水需求模块，具体包括：采用双目摄像装置遍历需要提水浇地的农田，采集农田的当前农田特征，得出当前的待检测农田数量、各个农田的种植作物类型以及各个农田的当前作物状态；依据历史收成对照信息表的作物用水需求关系，结合各个农田的当前作物状态，对所述各个农田设置浇地量；结合提水周期分析当地提水周期内的天气预报，依据所述浇地量分析得出所述农田的提水量，作为所述农田的当前提水需求。8.如权利要求7所述的一种基于5g的太阳能智慧提水系统，其特征在于，所述消耗功率模块，具体包括：获取当前待提水水源的水位信息，计算得出所述待提水水源与需要提水浇地的农田之间的提水高度；依据所述农田的提水量，设置提水速率，根据所述提水高度和提水速率得出所述农田的进行浇地的消耗功率。9.如权利要求8所述的一种基于5g的太阳能智慧提水系统，其特征在于，所述远程通信
模块，具体包括：分析所述消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，设定远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述消耗功率时，设定远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业；所述第一5g通信网络模式为amf通信方式；所述第二5g通信网络模式为upf通信方式；所述第三5g通信网络模式为nrf通信方式。10.如权利要求9所述的一种基于5g的太阳能智慧提水系统，其特征在于，所述提水更新模块，具体包括：在经过提水周期后，得出所述农田进行浇地的剩余消耗功率，分析所述剩余消耗功率和太阳能供能功率的关系，当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第一5g通信网络模式，采用第一5g通信网络模式通知光伏泵采用第一提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率大于所述剩余消耗功率且比值满足不大于预设比例倍数值时，修正远程控制通信为第二5g通信网络模式，采用第二5g通信网络模式通知光伏泵采用第二提水策略执行提水作业；当所述太阳能供能功率不大于所述剩余消耗功率时，修正远程控制通信为第三5g通信网络模式，采用第三5g通信网络模式通知光伏泵采用第三提水策略执行提水作业。

技术总结
本发明属于新能源开发利用和5G技术领域，具体涉及一种基于5G的太阳能智慧提水方法和系统，通过遍历采集农田的当前农田特征，结合农田的历史收成对照信息，分析得出农田的当前提水需求；获取当前待提水水源的水位信息，依据水位信息计算出当前提水至农田进行浇地的消耗功率；分析选择对应5G通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行提水作业；执行提水作业时，定时诊断提水至农田进行浇地的剩余消耗功率，分析选择对应5G通信网络模式远程控制通信，通知光伏泵采用对应的策略执行剩余提水作业。本发明可以有效对光伏太阳能提水浇地过程中的通信模式进行合理配置，有效兼顾提水作业和浇地监控维护。效兼顾提水作业和浇地监控维护。效兼顾提水作业和浇地监控维护。


技术研发人员：阮红丽 曾文明 蒋辉霞 余满江 文亦骁 徐东 陈爽 卢珍 李玉玲 李光辉 谢晓东 张亚琼 刘双 梁君 袁园
受保护的技术使用者：四川省农业机械科学研究院
技术研发日：2023.08.30
技术公布日：2023/10/5