[發明專利]稻田節水灌排控制方法及控制系統

在審

• 申請號: 201810408849.0
• 申請日: 2018-04-27
• 公開（公告）號: CN108782185A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 王德全;呂夢薇;董啟興;王婷;趙學梅;趙晏
• 申請（專利權）人: 寧夏大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;E02B11/00
• 代理公司: 寧夏合天律師事務所 64103
• 代理人: 孫彥虎

1.一種稻田節水灌排控制系統，其特征在于：包括土壤水分傳感器、控制裝置、出水裝置和供水裝置，土壤水分傳感器安裝在稻田的土壤內，用于感應稻田土壤內的實時含水量，土壤水分傳感器將產生的實時含水量值發送至控制裝置，控制裝置分別與土壤水分傳感器、出水裝置和供水裝置電性控制，控制裝置接收到土壤水分傳感器傳輸來的稻田土壤內的實時含水量，并將土壤內的實時含水量與控制裝置內預設的土壤含水量值進行對比，控制裝置并依據對比結果來控制出水裝置和供水裝置的動作，控制裝置包括判斷模塊和控制模塊，在判斷模塊內預先設定有土壤含水量對比值，判斷模塊用于接收土壤水分傳感器采集到的稻田土壤實時含水量，并將采集到的稻田土壤實時含水量與判斷模塊內預先設定的土壤含水量對比值進行對比，得出對比結果并將對比結果傳輸至控制模塊，控制模塊依據判斷模塊傳輸來的對比結果控制出水裝置和供水裝置的動作；出水裝置包括第一水管、集水池、第二水管、電磁閥和第一單向閥，集水池通過第一水管與稻田連通，第一水管與稻田連通的一端端口設置在稻田的最高水位的位置，第一水管的另一端設置在集水池內，同時集水池通過第二水管與供水裝置連通，以將集水池內的水導流至供水裝置內再利用，第一單向閥設置在第二水管的中部，且第一單向閥與控制模塊電性連接，第一單向閥的水流方向設置為集水池流向供水裝置，供水裝置包括供水池、第三水管、水泵和第二單向閥，供水池的一端通過第三水管與稻田連通，第三水管與稻田連通的一端端部設置在稻田的最低水位的位置，水泵設置在第三水管與供水池連通的一端，且水泵與控制模塊電性連接，第二單向閥設置在第三水管的中部，且第二單向閥與控制模塊電性連接，第二單向閥的水流方向設置為供水池流向稻田。

2.如權利要求1所述的稻田節水灌排控制系統，其特征在于：所述稻田節水灌排控制系統還包括過濾裝置，過濾裝置包括過濾槽和設置在過濾槽底部的提升裝置，過濾槽設置在集水池的右端，過濾槽的寬度與集水池的寬度相同，以通過過濾槽將集水池分為集水池左半部和過濾槽，第一水管的末端從過濾槽的上端開口流入至過濾槽內，以將稻田內多余的水分導流至過濾槽內，第二水管的上端與集水池的左半部連通，經過濾槽過濾后的水流入至集水池左半部，再通過第二水管導流至供水池內再灌溉利用，過濾槽包括過濾槽本體和設置在過濾槽內的過濾板，過濾槽本體為上端開口的方框體，過濾槽本體的底板、前側壁、右側壁和后側壁為封閉結構，過濾槽本體的左側壁為多孔板，板上均勻開設有孔徑為3-5mm的圓形通孔，同時在多孔板的內側設置有一層反滲透膜以將水中的無機離子去除，過濾板包括網狀過濾板、玻璃纖維板和明礬板，網狀過濾板設置在過濾槽的最右端，網狀過濾板與過濾槽右側壁之間形成夾層空間，第一水管設置在網狀過濾板與過濾槽之間的夾層空間內，網狀過濾板上均勻開設有孔徑為3-5mm的圓形通孔，以滲透水，網狀過濾板將第一水管導入的水中的大顆粒泥沙攔截，玻璃纖維板設置在過濾槽的中部與網狀過濾板之間形成夾層空間，通過玻璃纖維板將網狀過濾板過濾后的水中的懸浮物和膠體除去，明礬板設置在玻璃纖維板的左側與玻璃纖維板之間形成夾層空間，以通過明礬板將玻璃纖維板過濾后的水中的膠體進一步去除，水穿過明膠板再通過過濾槽的左側壁將過濾槽內的水導流至集水池左半部中，再通過設置在集水池左半部內的第二水管將水導流至供水池中利用，提升裝置包括四個液壓桿，四個液壓桿分別設置在過濾槽底部的四個端點下方，以帶動過濾槽上下升降，將過濾槽升起后便于清理過濾槽內殘余的泥沙，另外過濾槽的右側壁下端樞轉連接，右側壁能夠上下開合，以便于清理過濾槽內的泥沙雜質。

3.如權利要求2所述的稻田節水灌排控制系統，其特征在于：所述過濾裝置內的明礬板包括外層的夾套和設置在夾套內的明礬顆粒，夾套設置成若干個井字形隔斷，明礬顆粒分別盛裝在隔斷內，以對水中的膠體進行去除。

4.如權利要求3所述的稻田節水灌排控制系統，其特征在于：所述控制裝置還包括時鐘模塊，時鐘模塊和控制模塊電性連接，用于給控制模塊提供時間信息。

5.如權利要求4所述的稻田節水灌排控制系統，其特征在于：集水池的底部高于供水池的底部，以使集水池內的水依靠重力流入至供水池中。

6.一種稻田節水灌排控制方法，其特征在于：根據權利要求1-5中任意一項所述的稻田節水灌排控制系統的控制方法：根據得到的稻田土壤內的實時含水量，

判斷稻田土壤內的實時含水量超過最高水位值X₁時，則打開出水裝置的電磁閥和第一單向閥；

判斷稻田土壤內的實時含水量低于最高水位值X₁且高于最低水位值X₂時，則關閉電磁閥和第一單向閥；

判斷稻田土壤內的實時含水量低于稻田最低水位值X₂時，則打開供水系統內的水泵。