[發明專利]稻田自動化智能灌溉系統以及采用該系統進行農田灌溉的方法

有效

• 申請號: 201410030349.X
• 申請日: 2014-01-23
• 公開（公告）號: CN103814795A
• 公開（公告）日: 2014-05-28
• 發明（設計）人: 黃勇;陳子潤;陳志良;曹衛紅
• 申請（專利權）人: 江蘇冠甲水利科技有限公司
• 主分類號: A01G25/00
• 分類號: A01G25/00;A01G25/16;E03B5/00
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本發明涉及一種稻田自動化智能灌溉系統，還涉及一種采用該系統進行農田灌溉的方法。

背景技術

水稻是我國主要的糧食作物,傳統的淹水栽培種植模式不僅耗水量大,水資源浪費嚴重,水分利用率低,而且容易引起環境面源污染。隨著我國人口增長和經濟快速發展,缺水已成為我國面臨的最嚴重的戰略問題之一,嚴重制約了農業的可持續發展。國內外研究結果表明,水稻具有一定的水旱兩棲性,有很大的節水潛力。

傳統淹水栽培模式開始逐漸向節水栽培模式轉變。水稻節水栽培能夠顯著提高蒸騰蒸發效率和單葉水分利用率。實踐已證明，水稻控制灌溉節水栽培模式可以促進水稻生長發育,增加有效分蘗數,提高產量。但該種模式在實施時，由于需要專人值守，費事費力，因此推廣較難，如何讓廣大農民能夠方便、快捷的掌握控制灌溉技術，實現稻田自動化智能灌溉是擺在水利人面前的一個重大課題。

目前在實現大面積稻田自動化智能灌溉時，雖然可借鑒一些集監視測量、控制、保護、管理于一體的計算機綜合自動化系統，但主要存在以下兩個方面的難點：

第一、推廣水稻節水灌溉技術時,其灌水下限是以根層土壤水分為控制灌溉指標的,因而,及時、準確地獲取稻田土壤水分,就成為提高推廣水稻節水灌溉技術水平的關鍵。目前常用的取土烘干稱重法雖測得數據準確,但工作量大,也不能及時提供數據；中子土壤水分儀投資大,且測定表層土壤水分不盡準確;運用電阻和電容原理制作的各式水分儀(如土壤濕度計、查墑儀等),對接近田間持水量(高水分段)的土壤水分測定誤差較大;水銀負壓計可測得較準確的土壤水吸力,但大面積推廣應用在操作管理上存在一定難度。

第二、水稻在灌溉時，引農渠的灌溉用水一般直接流入農田，或者通過泵泵入，造成水資源的巨大浪費，不符合節水灌溉技術的要求；后來也出現了部分能夠自動灌排水的裝置，其利用機械或電氣等方式進行水位的檢測，進而控制給排水。電氣控制進行給排水的控制方式使用時精度高、適用較大范圍的水位控制，但對工作的環境要求較高，需要確保正常的供電以及保持傳感器的清潔度；而實際農田灌溉的使用環境較差，會影響檢測用傳感器的正常、準確工作，且用電不方便，因此電氣類給排水裝置不易推廣使用。

因此，研發一種易于推廣的大面積稻田自動化智能灌溉系統及其方法勢在必行。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種結構簡單、易于推廣的稻田自動化智能灌溉系統，還涉及一種采用該系統進行農田灌溉的方法。

為解決上述技術問題，本發明的技術方案為：一種稻田自動化智能灌溉系統，其創新點在于：包括提水泵站、農渠、農田灌溉自動控制裝置和稻田土壤水分監控裝置；一提水泵站，該提水泵站設置在水源側，包括一個與水源連通的進水池，一個與農渠連通的出水池，一組配備變頻電機的提水泵，以及一控制提水泵變頻電機啟閉的提水泵啟閉控制器；提水泵的進水口A、出水口A分別對應進水池和出水池，并在進水池、出水池內分別設置有液位傳感器A和液位傳感器B，所述液位傳感器A和液位傳感器B接入提水泵啟閉控制器；若干農渠，由干渠以及連通干渠的支渠組成，干渠與出水池直接連通；至少一設置在農田內的稻田土壤水分監控裝置，包括一個地下水位觀測井，一個設置在地下水位觀測井內的液位計，以及一個稻田土壤水分控制器，該稻田土壤水分控制器可根據液位計的輸出信號控制提水泵啟閉控制器動作；若干農田灌溉自動控制裝置，設置在農田與農渠之間，用于根據農田水位將支渠內灌溉水自動灌入農田或切斷灌水。

優選的，所述稻田自動化智能灌溉系統還包括一水質自動檢測裝置，該水質自動檢測裝置具有一個PH值檢測儀，一個溶解氧檢測儀，以及一個水質自動報警控制器，所述PH值檢測儀以及一個溶解氧檢測儀的輸出信號接入水質自動報警控制器；水質自動報警控制器還具有一個與提水泵啟閉控制器通訊的輸出端口。