[發明專利]一種根據環境參數對植物進行輪流灌溉的系統和方法

在審

• 申請號: 201610088354.5
• 申請日: 2016-02-17
• 公開（公告）號: CN105684838A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 蘇世寧;韋光亮;王筱東;李正;張玉國;覃江瑋;姚姿娜
• 申請（專利權）人: 廣西慧云信息技術有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 梁濤

技術領域

本發明屬于灌溉領域，具體涉及一種根據環境參數對植物進行輪流灌溉的系統和方法。

背景技術

灌溉技術為地補充作物所需水分的技術措施。為了保證作物正常生長，獲取高產穩產，必須供給作物以充足的水分。在自然條件下，往往因降水量不足或分布的不均勻，不能滿足作物對水分要求。因此，必須人為地進行灌溉，以補天然降雨之不足。中國是一個農業大國，人口多、耕地少、水資源緊缺、水旱災害頻繁，特殊的氣候、地理等自然條件以及社會條件決定了中國農業必須走灌溉農業的發展道路。

雖然我國灌排事業取得了很大的成就，但也面臨著嚴重的挑戰，水資源短缺已經成為中國社會經濟可持續發展的主要制約因素。2002年，全國總用水量為5497億立方米，占當年水資源總量的19.5％，其中，城鎮生活用水占5.8％，農村生活用水占5.4％，工業用水占20.8％，農田灌溉用水占61.4％，林牧漁用水占6.65。雖然今后總供水量會有所增加，但隨著工業和城市化的發展以及人民生活水平的提高，越來越多的水被用來滿足工業和居民生活的需要，灌溉用水將更加緊張，農業灌溉缺水每年達300多億立方米，但農業用水浪費嚴重，全國灌溉水利用率只有40％左右。20世紀70年代，全國農田受旱面積平均每年約1100萬公頃，到80年代和90年代則分別達平均每年約2000萬公頃和2700萬公頃。此外，我國水資源污染尚未得到有效控制。根據2002年的水質評價結果，在調查評價的12.3萬公里河長中，四類水河長占12.2％，五類或劣五類水河長仍占23.1％。

現有的輪流灌溉裝置需要人去手動控制，或者智能按照預定的灌溉時長對每一塊土地進行輪流灌溉。手動控制可能會存在人為的疏忽，導致多灌溉或者少灌溉的情況。而按照預定的灌溉時長進行輪流灌溉時，如果環境發生變化，比如下雨，而灌溉依然會按原來設置的時間進行，可能就會存在灌溉過量的情況。對于有些通過感知環境參數進行輪灌的裝置，需要在每一塊土地上都安裝感知環境的設備，增加了成本。有些系統在地塊安裝了多個澆灌設備，但有些設備出現問題后并不能被及時發現并進行處理，從而影響了澆灌效果。

發明內容

本發明的目的在于：針對上述存在的不足，本發明提供一種根據環境參數對植物進行輪流灌溉的系統和方法。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種根據環境參數對植物進行輪流灌溉的方法，包括如下步驟：

(1)對土地進行分塊，并在第一塊土地上安裝感知裝置和灌溉水泵；

(2)通過感知裝置獲得第一塊土地的環境數值，傳輸到處理芯片，處理芯片通過計算和判斷，獲取補償灌溉時間t,獲取預設的開啟灌溉的土壤張力值和停止灌溉的土壤張力值，若土壤張力計數值小于設定開啟灌溉的張力值，則開始對第一塊土地進行灌溉；

(3)對第一塊土地進行灌溉，若土壤張力計數值大于設定停止灌溉的張力值，則停止對第一塊土地進行灌溉，從而獲得第一塊土地灌溉時間為Ta，Ta為下一地塊灌溉的基準時間；

(4)對余下每一塊土地進行灌溉前進行步驟(2)，確定補償灌溉的時間為t，此時將要進行灌溉的土地的灌溉時間為Ta＝Ta+t，若計算得出的Ta的值小于當前已經灌溉的時間長度，則當前地塊灌溉完成；

(5)對余下每一塊土地進行輪流灌溉，灌溉時間為步驟(4)獲得的灌溉時間Ta，Ta為下一地塊灌溉的基準時間；

(6)對步驟(3)或步驟(5)土地進行灌溉時中途降雨，則停止灌溉；降雨停止后，根據降雨量傳感器獲得的降雨量數值計算補償灌溉時間，補償灌溉時間公式為：

t＝(–R/100*S)/Q

其中，Q為水泵的流量Q立方米/秒，R為降雨量R毫米，S為當前需要灌溉的地塊的面積S平米；

(7)當完成對最后一塊地塊進行灌溉后，返回步驟(2)，處理芯片根據感知裝置輸入的環境數據進行判斷是否灌溉。