[發(fā)明專(zhuān)利]一種稻田多口智能灌溉系統(tǒng)及其方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610074232.0
• 申請(qǐng)日: 2016-02-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105557475B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 梁新強(qiáng);張慧芳;劉子聞;華桂芬;李美儒;王知博;林麗敏;徐麗賢;金熠
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): A01G25/16
• 分類(lèi)號(hào): A01G25/16
• 代理公司: 杭州求是專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

本發(fā)明公開(kāi)了一種稻田多口智能灌溉系統(tǒng)及其方法。系統(tǒng)中傳感器布設(shè)于各個(gè)田塊中，并且與控制裝置連接，控制裝置另一端與電動(dòng)調(diào)節(jié)閥連接；輸水管道與水源連接，垂直于田埂布設(shè)，在水源與稻田之間的區(qū)段安裝有水泵和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。本發(fā)明的有益效果是擺脫了傳統(tǒng)灌溉制度，轉(zhuǎn)而根據(jù)作物的實(shí)際需水量確定灌溉制度，不僅可以提高水資源利用率，節(jié)約農(nóng)業(yè)用水，也可以改善農(nóng)田生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；提高了灌溉管理水平，改變?nèi)藶椴僮鞯拇址判裕瑴p少灌溉用工，實(shí)現(xiàn)控水自動(dòng)化，降低管理成本，顯著提高效益；可以實(shí)現(xiàn)快速灌溉，使各個(gè)田塊獨(dú)立地同時(shí)被灌溉，不需要水從一個(gè)田塊流到另一個(gè)田塊，從而使灌溉均勻，提高了產(chǎn)量一致性和總產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于農(nóng)田灌溉技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種稻田多口智能灌溉系統(tǒng)及其方法。

背景技術(shù)

我國(guó)水資源十分短缺,農(nóng)業(yè)是我國(guó)的用水大戶,農(nóng)業(yè)灌溉又占用了農(nóng)業(yè)總用水量的絕大部分。水稻一直以來(lái)是人們最主要的糧食作物之一，但目前水稻灌溉仍以淹灌為主，管水、控水環(huán)節(jié)還是靠人工勞作來(lái)完成，不僅灌溉用水浪費(fèi)現(xiàn)象嚴(yán)重，而且人工操作的粗放性很難有效的精確控制水位高度，影響苗期生長(zhǎng)且增加了勞動(dòng)成本。因此,開(kāi)發(fā)并實(shí)施稻田智能灌溉系統(tǒng)，以信息技術(shù)為手段，提高水的利用率，提高灌溉精準(zhǔn)度，對(duì)我國(guó)這樣一個(gè)水資源缺乏的農(nóng)業(yè)大國(guó)尤為重要。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題，并提供一種稻田多口智能灌溉系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案：

一種稻田多口智能灌溉系統(tǒng)，包括水泵、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、傳感器、控制裝置和輸水管道；傳感器布設(shè)于稻田各個(gè)田塊中；輸水管道與水源連接，垂直于稻田的田埂布設(shè)，每個(gè)田塊的輸水管道上均設(shè)置有由控制裝置控制的閥門(mén)，用于調(diào)節(jié)灌溉水量；在水源與稻田之間的區(qū)段安裝有水泵和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥；稻田的田埂上設(shè)有可開(kāi)閉的泄洪口，用于調(diào)節(jié)各田塊間的水位；控制裝置與傳感器、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥和泄洪口相連。

作為優(yōu)選，所述傳感器包括水壓傳感器與土壤濕度傳感器，分別用于檢測(cè)稻田的田表水層深度和土壤含水率，并將數(shù)據(jù)傳輸給控制裝置；所述控制裝置內(nèi)部設(shè)置有水稻不同生長(zhǎng)階段所需的稻田灌溉信息數(shù)據(jù)庫(kù)，控制裝置根據(jù)傳感器監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)，對(duì)照稻田灌溉信息數(shù)據(jù)庫(kù)，分析處理后判斷是否需要進(jìn)行灌溉，并計(jì)算出灌水量和灌水時(shí)間，進(jìn)而控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。

作為優(yōu)選，所述稻田灌溉信息數(shù)據(jù)庫(kù)為不斷更新的數(shù)據(jù)庫(kù)，新產(chǎn)生的所有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和歷史操作數(shù)據(jù)均會(huì)自動(dòng)存入稻田灌溉信息數(shù)據(jù)庫(kù)作為歷史資料，以便查詢和參考。

作為優(yōu)選，所述水源為水井或天然水池。

作為優(yōu)選，所述輸水管道放置于2-4英尺深的溝渠中，以確保它不會(huì)扭曲或卷起。

本發(fā)明的另一目的在于提供一種利用所述系統(tǒng)的稻田多口智能灌溉方法，包括如下步驟：

1)利用傳感器對(duì)稻田的土壤含水率和田表水層深度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至控制裝置；

2)控制裝置接收傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并以稻田灌溉信息數(shù)據(jù)庫(kù)為基礎(chǔ)，根據(jù)預(yù)設(shè)判斷標(biāo)準(zhǔn)，分析判斷是否需要進(jìn)行灌溉或排水，進(jìn)而控制系統(tǒng)中的相應(yīng)元件進(jìn)行灌溉或排水。

作為優(yōu)選，所述的預(yù)設(shè)判斷標(biāo)準(zhǔn)具體為：

水稻移栽返青期：田表水層深度控制在5-25mm；分蘗前期：非降雨期間的土壤含水率控制在60-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-50mm；分蘗后期：非降雨期間的土壤含水率控制在60-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-70mm；拔節(jié)孕穗期：非降雨期間的土壤含水率控制在80-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-90mm；抽穗開(kāi)花期：非降雨期間的土壤含水率控制在80-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-90mm；乳熟期：非降雨期間的土壤含水率控制在80-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-90mm；黃熟期：非降雨期間的土壤含水率控制在60-100％，降雨期間的田表水層深度控制在0-40mm。