[發明專利]一種按戶計量式統籌節水灌溉系統及灌溉方法

在審

• 申請號: 201910166481.6
• 申請日: 2019-03-05
• 公開（公告）號: CN109757345A
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發明（設計）人: 徐鵬;劉威;張華賓
• 申請（專利權）人: 北京福通互聯科技有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;G07F13/02
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

本發明公開了一種按戶計量式統籌節水灌溉系統及灌溉方法，系統包括井群供水統籌單元。井群供水統籌單元與灌溉區域內各個位置上的機井供水控制單元通訊，各機井供水控制單元經由水管與主管道連接。對于每個用水戶，其擁有的各地塊分別配設一個電磁閥且所有電磁閥經由水管與為每個用水戶設置的一個地塊灌溉計量單元連接，地塊灌溉計量單元控制各電磁閥的打開與關閉。各地塊灌溉計量單元經由水管與主管道連接，各地塊灌溉計量單元與井群供水統籌單元通訊。井群供水統籌單元與計算機控制系統通訊。本發明在原有機井基礎上，通過灌溉計量到戶實現了多戶同時灌溉，對機井實施優化選擇供水，提高了灌溉便捷性，節約了灌區所需機井數量。

技術領域

本發明涉及一種按戶計量式統籌節水灌溉系統及基于該系統實現的灌溉方法，屬于井群灌溉技術領域。

背景技術

據預測，到2050年，世界總人口將由目前的70億人增加到90億人，人類對糧食的需求將在當前水平上再增長70％以上。世界淡水資源日益緊缺，而人類對糧食的需求也不斷上升，淡水資源已經成為影響農業發展和世界糧食正常供應的重要因素。要破解耕地面積有限、淡水資源緊缺和世界糧食需求上漲之間的難題，發展節水灌溉成為關鍵。

節水灌溉是以最低限度的用水量獲得最大的產量或收益，也就是最大限度地提高單位灌溉水量的農作物產量和產值的灌溉措施。數據顯示，目前，全世界的總耕地面積僅為15億公頃，有灌排設施的耕地面積僅占27％，卻生產出了全世界55％的糧食。目前市面上出現的節水措施主要有渠道防滲、低壓管灌、噴灌、微灌及灌溉管理制度，滴灌、膜下滴灌、中心支軸式噴灌、平移式噴灌、微噴灌等都是灌溉水利用率較高的灌溉形式，其中的滴灌、膜下滴灌在我國部分地區已實施成型。從實際來看，通過節水灌溉，農作物可得到及時的灌溉，提高了灌溉保證率，能有效促進糧食增產增收，一定程度上實現了節水、節地、節電等效益。

我國目前采用的節水灌溉方法主要分為節水設備灌溉和節水控制系統灌溉。

節水設備灌溉顯然是利用節水設備自身的節水性能來提高節水灌溉效果，但是節水設備通常成本高昂，一旦在操作過程中出現故障，設備維護的成本很高，因此很難在我國這種農業大國推廣普及。

目前我國出現的節水控制系統灌溉是在應用計算機控制技術、可編程控制器技術、4G和無線組網通信技術的基礎上實現的，其在農業用水機井使用灌溉控制器和計量設備，通過IC卡刷卡方式控制機井供水水泵的開始和停止，并對機井的取水量進行計量，其構成如圖1所示，根據某地區的灌溉條件和需求設置數個機井(機井1至N)，每個機井與一個灌溉控制器相連接，灌溉控制器用于控制機井供水的啟停和機井取水計量，當某個地塊的用水戶要進行灌溉時，通過IC卡在灌溉控制器上刷卡，即可啟動與該灌溉控制器相連的機井，該機井即對該地塊進行灌溉，從而該機井在灌溉過程中對該用水戶的取水量進行計量。從實際實施中可以看出，現有的這種農業井灌溉計量控制方式為按井計量控制，當一個用水戶進行灌溉時，屬于同一口機井的其它用水戶因計量問題而無法同時進行灌溉，勢必對其它用水戶造成了極大的不便，影響了農戶的正常勞作。

發明內容

本發明的目的在于提供一種按戶計量式統籌節水灌溉系統及基于該系統實現的灌溉方法，該按戶計量式統籌節水灌溉系統在原有機井基礎上，采用灌溉計量到戶，實現了多戶同時灌溉的目的，且對機井實施優化選擇供水，達到了提高灌溉便捷性，節約灌區所需機井數量，提升灌溉效率的目的。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種按戶計量式統籌節水灌溉系統，其特征在于：它包括井群供水統籌單元，其中：井群供水統籌單元與灌溉區域內各個位置上的機井供水控制單元通訊，各機井供水控制單元經由水管與主管道連接；對于每個用水戶，其擁有的各地塊分別配設一個電磁閥且所有電磁閥經由水管與為每個用水戶設置的一個地塊灌溉計量單元連接，地塊灌溉計量單元控制各電磁閥的打開與關閉；各地塊灌溉計量單元經由水管與主管道連接，各地塊灌溉計量單元與井群供水統籌單元通訊；井群供水統籌單元與計算機控制系統通訊。