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龙图腾网获悉河南莫尔斯特农业装备有限公司申请的专利基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120202916B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-24发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202510280084.7，技术领域涉及：A01G25/16；该发明授权基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统是由张海慧;贾晓杰;高晶;张志英;孟美丽;张现生;王朝阳;李涛;胡超群;李彦成;赵红杰设计研发完成，并于2025-03-11向国家知识产权局提交的专利申请。

本基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统，涉及智能灌溉相关技术领域，包括数据采集模块、数据处理与分析模块、数据标注与分类单元、三维坐标模型构建模块、喷头角度调整装置、喷头水量调节单元、控制指令执行单元。本发明计算最近的喷头与需水位置的距离，能够使灌溉用水更高效地到达需水区域，通过精确计算距离，确保水分能够快速、准确地输送到需要的地方，避免因长距离输水而导致的水分散失和能量浪费，结合风向风速来调整喷水方向，能够有效应对自然风对灌溉的影响，通过实时监测风向和风速信息，并将其与喷头的喷水参数相结合，系统精确计算喷头的水平和竖直角度调整值，使喷出的水流能够准确地到达需水位置。

本发明授权基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统在权利要求书中公布了：1.一种基于物联网的农田智能精准灌溉方向控制系统，其特征在于：包括： 数据采集模块：包括土壤湿度传感器、光谱仪和气象站，光谱仪用于分析枝叶状态，气象站用于测量风速风向，通过无线通信将数据传输至中央控制设备； 数据处理与分析模块：包括中央控制设备、需水量计算算法、最优喷头计算算法和喷头角度调整算法，中央控制设备接收数据并处理； 最优喷头计算算法如下： 确定喷头与需水位置坐标表示：设在三维空间中，喷头位置用坐标表示，其中是喷头的数量；需水位置用坐标表示，其中，是需水位置的数量； 计算其到所有喷头的距离：两点之间的距离公式基于欧几里得距离公式计算； 找到最近距离：通过比较所有计算出的喷头距离，找到最小的距离； 喷头角度调整算法如下： 水平角度：无风情况，喷头正对着需水位置喷射，水平角度为0度；有风情况，风速为，风向与喷头到需水位置的水平向量夹角为，根据牛顿第二定律：，其中，是与水流特性和空气阻力相关的系数； 设喷头喷水的初速度为，在水平方向上，从喷头到需水位置的水平距离为单位：m,根据运动学公式：,其中,t是水流从喷头到需水位置的时间,公式为：，水平位移:，实际的水平角度通过反正切函数计算，设是水流实际的水平偏移量：，则=，； 竖直角度：确定坐标系和相关参数，以喷头所在位置为原点建立空间直角坐标系，轴为水平方向，轴为竖直方向向上，轴垂直于平面向外，设喷头的安装高度为，需水位置的高度为，喷头的抬起角度为；喷头的出水速度在竖直方向的分量为，在水平方向的分量为； 水压对射程的影响：设水压为单位：，喷头的喷口截面积为单位：，水流的密度为单位：，射程L表示为，其中，是一个与喷头和管道结构相关的系数； 计算竖直角度：水流在竖直方向上做竖直上抛运动,从喷头到需水位置的高度差为:，根据竖直上抛运动的公式，其中是重力加速度，若，则需水位置在喷头竖直上抛运动的轨迹范围内，此时根据运动学公式来求解竖直角度，设水流从喷头到需水位置的时间为，则有，同时，在水平方向上有，联立两个公式求出，进而得到；基于，得到； 中央控制设备根据最优喷头计算算法得到的最近的喷头，再利用喷头上的角度传感器得到喷头的此时的水平角度和竖直角度，以及喷头角度调整算法得到的喷头喷水时的水平角度和竖直角度，计算两者的角度差值，根据角度差值采用PID控制算法来计算调整量; 数据标注与分类单元：根据土壤湿度测量结果和枝叶状态得到需水位置和需水量，在三维模型中分类标记； 需水位置和需水量进行分类标记方法为：根据土壤湿度传感器的土壤湿度测量结果和光谱仪测量的枝叶状态得到需水位置和需水量； 土壤湿度测量结果在三维坐标模型中的标注：对于网格点，其在三维坐标系中的坐标为，是土壤表面的高度； 枝叶状态在三维坐标模型中的标注：对于光谱仪测量的位置，其对应的枝叶在三维空间中的位置为，的值通过测量仪器的高度和植物枝叶的实际高度确定； 清洁度标注：用不同的图标或颜色表示枝叶的清洁度； 水分含量标注：用立方体的高度或颜色来表示枝叶的水分含量； 虫害部位标注：当检测到虫害时，在对应的枝叶位置处用红色的骷髅图标或不同的标记符号表示； 三维坐标模型构建模块：以农田的一个角落为原点，建立三维直角坐标系，将土壤湿度传感器、光谱仪和喷头模块的坐标标记在三维模型中； 喷头角度调整装置：喷头配备有在水平和竖直方向调整角度的装置； 喷头水量调节单元：喷头中安装有流量传感器和流量调节阀门； 控制指令执行单元：根据喷头角度调整算法得到的水平角度和竖直角度，向喷头角度调整装置发送控制指令，并根据需水量控制调节喷头的出水量。

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