[發明專利]基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統及其方法

無效

• 申請號: 201010602193.X
• 申請日: 2010-12-23
• 公開（公告）號: CN102160520A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 汪小旵;張祎
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/02
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責任公司 32218
• 代理人: 徐冬濤

1.一種基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，該滴灌系統位于溫室內，其特征是它包括數據采集模塊、與數據采集模塊相連的多個A/D轉換模塊、控制器(3)、D/A轉換模塊、驅動電路和執行機構，所述的數據采集模塊用于采集相應的輸入信號，數據采集模塊的信號輸出端與對應的A/D轉換模塊的信號輸入端相連，A/D轉換模塊的信號輸出端與控制器(3)的信號輸入端相連，控制器(3)控制與其相連的輸出驅動電路，通過驅動電路操作執行機構進行灌溉。

2.根據權利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，其特征是所述的執行機構包括抽水機(5)、電磁閥(10)、水泵(8)和多個滴頭(18)，所述的抽水機(5)通過水泵(8)抽水，水泵(8)的出水口通過多個滴灌管道(14)流入相應的滴管帶，各滴管管道(18)上均裝有與作物相應個數的多個滴頭(18)，電磁閥(10)安裝在水泵(8)的出水口，電磁閥(8)的開閉由控制器(3)控制。

3.根據權利要求2所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，其特征是所述的抽水機(5)和水泵(8)之間設有Y型過濾器(7)，水泵(8)與電磁閥(10)連通的管道中設有流量計(9)，各滴管帶的滴管管道(18)上均設有一田間控制閥(13)。

4.根據權利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，其特征是所述的數據采集模塊包括用于采集作物的冠層和溫室頂層溫度信號的兩溫度傳感器(16)、用于采集作物的冠層和溫室頂層濕度信號的兩濕度傳感器(17)和用于采集滴灌系統光信號光輻射傳感器(15)；各傳感器分別將被測對象的溫度、濕度和光輻射信號轉換成電壓信號，各電壓信號通過各自對應的A/D轉換模塊轉換為數字信號后送入控制器(3)中。

5.根據權利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，其特征是智能化滴灌控制系統的各模塊均由太陽能電池板供電，該系統還包括與控制器(3)相連的LCD顯示器(4)，所述的控制器(3)通過串行總線(12)與上位機(11)進行通信，將采集到的數據進行保存分析處理。

6.一種基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法，應用權利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系統，其特征是它包括以下步驟：

首先、數據采集模塊采集作物的溫度t、濕度U和光輻射信號Rn，經過相應的多個A/D轉換模塊后送入控制器(3)中；其次、控制器(3)計算出單株作物的灌溉量，乘以與作物相應個數的滴頭(18)得到總灌溉量，根據水泵(8)的出水流速得出灌溉的時間；最后、控制器(3)通過驅動電路操作執行機構進行灌溉。

7.根據權利要求6所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法，其特征是所述單株作物的灌溉量即作物蒸騰和土壤散失的水分按照式I計算：

式I：ET=Rn-Gλ(1+β)]]>

其中，ET為蒸散量，mm/d；Rn為凈輻射通量，W/m²；G為土壤熱通量，W/m²；λ為水的汽化潛熱，2.45MJ/kg。