[發明專利]一種農田智能化灌溉管理系統

在審

• 申請號: 201710316840.2
• 申請日: 2017-05-08
• 公開（公告）號: CN106933166A
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發明（設計）人: 孫春光;徐洋晨;胡蓉;王忠元;黃成軍;李濤;張順武;李超;張晶;陳明亮;馬獻林;陳陽
• 申請（專利權）人: 湖北楚峰水電工程有限公司
• 主分類號: G05B19/042
• 分類號: G05B19/042;A01G25/06;A01G25/16
• 代理公司: 荊州市亞德專利事務所(普通合伙)42216
• 代理人: 周宗揚

技術領域

本發明涉及一種農田智能化灌溉管理系統，屬農田灌溉技術領域。

背景技術

渠道輸水是我國農田灌溉的主要輸水方式，渠道灌溉作為應用最廣泛的輸水方式發揮著重要的作用，現階段，我國部分地區水資源開發利用已經超越了水資源及水環境的承載能力，水污染加劇及生態環境惡化等一系列問題，成為水資源可持續利用和經濟社會可持續發展的重要制約因素，因此，加快建設節水防污型社會是其必然選擇，通過采用現代節水灌溉技術改造傳統灌溉農業具有重要的現實意義。

在我國南方，水稻一直以來是人們最主要的糧食作物之一，其栽培技術已有五六千年的歷史，近些年以來，水稻種植的機械化程度有了很大的發展。但在水稻秧苗各生長期水位控制，控水、管水的環節上始終還是靠人工方式完成，由于人工操作的粗放性，很難有效的精確控制水位的高度，既影響了苗期生長，又浪費了水資源，同時增加了勞動成本，一定程度上制約了農業的可持續發展。

發明內容

本發明的目的在于：提供一種結構簡單、易于推廣，可有效降低勞動成本，精確控制水位的高度，并能節約水源和農田土地面積，有利于苗期生長，進而提高糧食產量的農田智能化灌溉管理系統。

本發明的技術方案是：

一種農田智能化灌溉管理系統，包括農田、灌溉泵站、輸水主管、灌溉支管、灌溉出水管、灌溉控制裝置和農田土壤監控器，其特征在于：農田土壤下方并列間隔狀埋設有多個灌溉支管，灌溉支管一端設置有輸水主管，輸水主管分別與灌溉泵站和多個灌溉支管連通；各灌溉支管與輸水主管的連接處分別設置有控制閥；灌溉支管另一端的農田一側設置有排水渠，農田通過多個排水管與排水渠連通；各灌溉支管上分別間隔狀設置有灌溉出水管，農田土壤內設置有多個農田土壤監控器，農田土壤監控器、灌溉泵站和控制閥分別與灌溉控制裝置連接。

所述的灌溉泵站與灌溉支管之間的輸水主管上依次設置有進排氣閥、安全閥、調壓閥、止回閥和泄水閥。

所述的灌溉支管間的間距為100米，灌溉支管的長度大于1000米。

所述的排水管上設置有排水閘。

所述的排水閘包括閘板和閘板框，閘板活動安裝在閘板框上，閘板框為一矩形體，閘板框上設置有過水孔，過水孔一側的閘板框上設置有銜接管，過水孔另一側的閘板框上通過銷釘活動安裝有閘板，閘板一側的過水孔沿口上設置有閘板限位臺，閘板與閘板限位臺接觸連接。

所述的閘板限位臺呈圓弧形。

所述的閘板和閘板框分別由樹脂材料制成。

所述的閘板上設置有操作柄。

所述的灌溉泵站包括與水源連通的進水池，進水池與排水渠連通；進水池通過潛水泵與輸水主管連通。

所述的排水渠為截面呈U型的排水渠或截面呈梯形的排水渠；U型排水渠或梯形排水渠采用混凝土現澆方式一次性澆筑成型。

所述的U型排水渠由相互承插連接的渠槽預制件單元構成，渠槽預制件單元的斷面為U形，渠槽預制件單元的U形開口兩側對稱設置有渠肩，渠槽預制件單元的一端設置有連接口，連接口的內表面設置有凸起的連接臺，渠槽預制件單元另一端端口一側的外表面設置有與連接臺對應的凹槽。

所述的梯形排水渠由相互拼接的渠槽預制板單元構成，梯形排水渠的斷面為梯形，梯形排水渠的渠口兩側對稱設置有水渠渠肩，相互拼接的渠槽預制板單元之間澆筑有瀝青砂漿，渠槽預制板單元為正方體，其厚度為4—8cm，渠槽預制板單元的一側和底部邊緣設置有下拼接槽A和下拼接槽B，渠槽預制板單元的另一側和頂部邊緣設置有上拼接槽C和上拼接槽D，下拼接槽A和下拼接槽B的轉角連接處設置有凹缺，各拼接槽的厚度分別為渠槽預制板單元厚度的二分之一。

所述的灌溉出水管的內壁設置有密封凸緣，密封凸緣上通過銷軸活動安裝有密封蓋；所述的灌溉出水管的水平段與農田土壤的間距為12cm。灌溉出水管的一側設置有消力池；消力池面積為50×50cm，消力池的頂部與農田土壤表面平齊。

所述的農田土壤監控器包括水位檢測器和氣象墑情采集傳感器。

所述的灌溉控制裝置由CPU模塊、電源模塊、信息采集模塊、輸出輸入模塊，繼電器模塊、藍牙模塊構成，CPU模塊分別與電源模塊和藍牙模塊連接，信息采集模塊和繼電器模塊分別通過輸出輸入模塊與CPU模塊連接，信息采集模塊用于采集接收農田土壤監控器的數據并通過輸出輸入模塊上傳至CPU模塊，經CPU模塊處理后的數據通過無線網絡傳至用戶手機，或將指令信號通過輸出輸入模塊傳至繼電器模塊，以控制潛水泵和控制閥的啟閉。

為實現節約用水和精確用水的目的本發明各環節都進行了嚴格的計算和試驗，具體如下：

基本情況