[發(fā)明專利]智能山地造林系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410099984.3
• 申請(qǐng)日: 2014-03-18
• 公開（公告）號(hào): CN104604629A
• 公開（公告）日: 2015-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳斌;賀位忠;高大海;張曉勉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 舟山市農(nóng)林與漁農(nóng)村委員會(huì)
• 主分類號(hào): A01G23/00
• 分類號(hào): A01G23/00;A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務(wù)所有限公司 33100
• 代理人: 徐關(guān)壽;吳輝輝

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種智能山地造林系統(tǒng)。

背景技術(shù)

山地是一種特殊地貌，具有海拔起伏大、坡度陡峻、溝谷幽深、土壤環(huán)境復(fù)雜的特點(diǎn)，許多區(qū)域?yàn)槎嗍規(guī)r山地，土層薄，巖石裸露度高，石礫含量多，土壤干旱貧瘠，春夏干旱嚴(yán)重，因此造林難度較大，如何提高造林成活率和林木生長(zhǎng)量是造林工程的工作重點(diǎn)。

對(duì)于山地造林，水資源是十分寶貴的資源。特別是一些遠(yuǎn)離主要道路的造林山地，僅僅依靠每次的下雨，滿足植物生長(zhǎng)的需求是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而靠山下輸送水成本又極高，收集利用好山坡徑流，使之成為干旱季節(jié)植物澆灌的主要水源。常見山地雨水收集池在收集雨水中存在需要人工挖掘收集池，不可移動(dòng)，收集面較小、雨水存放不當(dāng)導(dǎo)致雨水蒸發(fā)巨大，極易被污染的問題。如果能解決雨水收集量不足和移動(dòng)性的問題，就可以滿足偏遠(yuǎn)山區(qū)造林周期需水的需求。而由于山體坡度較大，將水落于坡表后，極易由于重力的作用，沿坡面往下流失，造成坡體土壤缺水干旱，養(yǎng)分含量一般很低，同時(shí)，經(jīng)過一定時(shí)期的沉降作用后，容重增加，孔隙度降低，不利于土壤中水分和空氣的有效運(yùn)移以及肥料的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)移，會(huì)直接影響造林植物的正常生長(zhǎng)發(fā)育，甚至導(dǎo)致植物的死亡。傳統(tǒng)的山地造林樹苗栽培后很難進(jìn)行及時(shí)的管理，一般只能進(jìn)行費(fèi)時(shí)費(fèi)力的人工管理，水肥灌溉很難及時(shí)科學(xué)到位，水土流失情況也不能實(shí)施監(jiān)控。

中國(guó)專利文獻(xiàn)CN202482930公開了一種適宜干旱山地應(yīng)用的集雨造林系統(tǒng)，在坡面上設(shè)有雨水徑流面，雨水徑流面通過過濾池與雨水中轉(zhuǎn)池相連，雨水中轉(zhuǎn)池與若干集雨池相連，集雨池與出水管相連。其有益效果是：成本低，壽命長(zhǎng)，可連續(xù)多年使用；集雨池之間相互連通，收集雨水量大；雨水經(jīng)兩次沉淀過濾，出水口不宜堵塞，使用方便，可利用水的壓差自動(dòng)澆灌；收集的雨水用途廣，不僅可用于荒山造林，同時(shí)具有森林防火、病蟲害防治等用途。

但是上述方案存在以下缺陷：

（1）雨水收集池和蓄水池需要在山坡挖土方，人工制造成本高。

（2）完成后難以移動(dòng)。山地造林成活后一般無需澆水。

（3）操作復(fù)雜，難以大規(guī)模推廣。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種智能山地造林系統(tǒng)，通過集雨與滴灌相結(jié)合的方式，由多種傳感器綜合探測(cè)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)分析來控制水肥灌溉，大大提高了山地造林的成活率。

智能山地造林系統(tǒng)，包括傳感裝置、信號(hào)傳導(dǎo)裝置、控制裝置和滴灌裝置，其特征在于所述傳感裝置包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述信號(hào)傳導(dǎo)裝置包括短信發(fā)送模塊、無線傳輸模塊和接口模塊，所述控制裝置包括一個(gè)單片機(jī)和一個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述滴灌裝置包括滴灌管、緩釋筒和蒸發(fā)蓋，所述傳感裝置接收土壤及空氣中的環(huán)境信息并形成數(shù)字信號(hào)，通過信號(hào)傳導(dǎo)裝置發(fā)送給控制裝置，控制裝置接收數(shù)字信號(hào)后進(jìn)行邏輯運(yùn)算，發(fā)出控制信號(hào)給滴灌裝置，完成水肥灌溉。

所述蒸發(fā)蓋包括一個(gè)覆蓋樹苗根部的蓋板、設(shè)于蓋板較低側(cè)的一個(gè)引導(dǎo)管和設(shè)于蓋板另一側(cè)的支腳，該引導(dǎo)管與滴灌裝置的緩釋筒連通，所述蓋板表面設(shè)有用于適應(yīng)不同通水需求的調(diào)整通孔。通過支腳支起蓋板，使其傾斜，將樹苗根部蒸發(fā)的水汽部分留在緩釋筒中，節(jié)水的同時(shí)也避免暴雨等造成樹苗根部的水土流失。支腳可以根據(jù)地形環(huán)境需要調(diào)整蓋板與水平線之間的夾角，有利于在通風(fēng)和節(jié)水之間達(dá)到一個(gè)平衡。

所述蓋板由兩塊能夠相對(duì)滑動(dòng)的多孔板疊合而成。兩塊多孔板至少有兩個(gè)狀態(tài)，第一種是兩塊多孔板的孔位是貫通的，即上下多孔板的孔位置是一致的，這種情況下可以增加透氣量和透雨量；第二種情況是兩塊多孔板的空位相互錯(cuò)開，這時(shí)蓋板為沒有貫通孔的狀態(tài)，適合減少水分蒸發(fā)的情形。

所述控制裝置包括一個(gè)定時(shí)發(fā)出主動(dòng)探測(cè)信息的脈沖模塊。該模塊可以定時(shí)發(fā)出探測(cè)信息給傳感裝置，傳感裝置平時(shí)不工作，處于待機(jī)狀態(tài)，只有接到主動(dòng)探測(cè)信息后才開始一次環(huán)境信息的探測(cè)，與傳統(tǒng)一直處于開機(jī)狀態(tài)的傳感裝置來說，本發(fā)明節(jié)能一半以上。

所述智能山地造林信息反饋系統(tǒng)配設(shè)集雨裝置，該集雨裝置主要由集水管和儲(chǔ)水器組成，所述集水管包括一個(gè)內(nèi)置過濾帶的過濾斗和過濾斗底部相接的導(dǎo)水管，過濾斗含有一個(gè)緊貼土壤的豎直邊和一個(gè)長(zhǎng)度不超過豎直邊的傾斜邊。

現(xiàn)有技術(shù)中的集雨裝置多呈V形，這種結(jié)構(gòu)的過濾斗比較容易被山坡上滾落的雜物所堵塞，本發(fā)明通過較短的傾斜邊和豎直邊，一旦有大塊的砂石雜物滾落，不容易掉進(jìn)過濾斗中。

所述過濾斗的傾斜邊滿足下式：