[發明專利]一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施及其控制方法

有效

• 申請號: 202010009421.6
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111061175B
• 公開（公告）日: 2022-07-19
• 發明（設計）人: 陳杰;吳軍輝;沈楚姍;曾桂香;張春遠;劉俊;紀璇;季一眾;司慧萍;林開顏
• 申請（專利權）人: 上海同魄科技有限公司;同濟大學
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04;G01D21/02;G01W1/02;G01W1/14;A01G25/16;A01G9/24;A01G9/14
• 代理公司: 上海德昭知識產權代理有限公司 31204
• 代理人: 郁旦蓉

本發明提供一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施及其控制方法，設施包括用于測量總輻照量的室外監測系統；用于測量土壤濕度和空氣溫度的室內監測系統；自動卷膜器；用于灌溉的微噴灌溉系統以及用于接收室外監測系統以及室內監測系統輸出的測量值并根據該測量值控制自動卷膜器和微噴灌溉系統工作的控制模塊。本發明提供的控制方法利用測量得到的環境信息，采用控制模塊在總輻照量達到預定值時比對分析判別溫度和土壤濕度是否滿足預設值，從而控制灌溉系統工作，實現了設施生產的精準灌溉和自動化灌溉，節省了大量的勞動力，提高了生產效率。同時因為采用微噴灌溉和電動卷膜器聯動的方法，降低了風對微噴灌溉的影響。

技術領域

本發明屬于農業灌溉領域，涉及一種微噴灌溉設施及其控制方法，具體涉及一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施及其控制方法。

背景技術

塑料大棚，俗稱冷棚，是設施農業中常用的一種設施類型。塑料大棚的骨架由鍍鋅管、鋁合金管或鋼管等材料構成搭成拱形棚，在骨架上覆蓋有塑料薄膜。塑料大棚常用于栽培蔬菜、花卉和水果等，使得這些農產品能夠提早或延遲供應，同時提高了單位面積產量，更利于防御自然災害。塑料大棚可分為單棟大棚和連棟大棚，是目前我國設施農業生產中性價比很高的一種設施生產類型，同時也是我國南方地區設施生產的最主要設施類型。

微噴灌溉是利用折射、旋轉、或輻射式微型噴頭將水呈水霧狀均勻地噴灑到作物枝葉等區域的一種常見的節水灌溉方式。微噴灌溉噴頭口徑小、壓力大，有很大的霧化指標，能夠提高空氣濕度，降低小環境溫度，調節局部氣候。同時微噴灌溉還能夠減少灌溉水在田間的深層滲漏，提高水分利用效率。此外微噴灌溉屬于植物頂上給水的一種灌溉方式，因此給水較為均勻，有利于保持植物生長的均一性，提高植物的產量和品質。微噴灌溉是目前設施生產，特別是南方塑料大棚設施生產最主要的一種節水灌溉方式。

目前，在塑料大棚設施生產上，雖然微噴灌溉已較為常見，但多數還是依靠使用者根據環境因素判斷是否去塑料大棚里手動打開灌溉閥門或者啟動電磁閥開關進行灌溉。在正常的大棚設施生產上，一般完成一個棚的灌溉需要5-10分鐘時間，當有許多塑料大棚均需灌溉時，需要消耗大量的人力。而且判斷是否進行灌溉和控制灌溉時間主要依靠使用者的經驗，因而很難做到精準灌溉。

發明內容

本發明是針對上述問題而進行的，目的在于提供一種對具有薄膜以及骨架的塑料大棚內的農作物自動進行微噴灌溉的設施

為實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施，其特征在于，包括：

室外氣象監測系統，安裝在塑料大棚外，用于測量塑料大棚外環境的總輻照量、溫度、濕度、風速、風向以及雨量的值并輸出測量值；室內監測系統，安裝在塑料大棚內，用于測量塑料大棚內環境的土壤濕度以及空氣溫度的值并輸出測量值；自動卷膜器，安裝在塑料大棚的兩側，用于控制塑料大棚的薄膜的卷起與放下；微噴灌溉系統，安裝在塑料大棚的骨架上，用于灌溉塑料大棚內的農作物；控制模塊，與室外氣象監測系統、室內監測系統、自動卷膜器以及微噴灌溉系統電連接，用于接收室外氣象監測系統以及室內監測系統輸出的總輻照量、土壤濕度以及空氣溫度的測量值，并根據測量值判斷農作物是否需要灌溉，當控制模塊判斷農作物需要灌溉時，控制模塊向自動卷膜器以及微噴灌溉系統發出信號，從而控制自動卷膜器以及微噴灌溉系統進行工作。

本發明的一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施，還可以具有這樣的特征，其中，室外氣象監測系統包括溫濕度傳感器、風速傳感器、雨量傳感器以及風向傳感器。

本發明的一種基于環境信息的大棚微噴灌溉設施，還可以具有這樣的特征，其中，室內監測系統包括土壤濕度傳感器以及空氣溫度傳感器。土壤濕度傳感器安裝在塑料大棚內與土壤接觸，用于測量土壤濕度。空氣溫度傳感器安裝在塑料大棚的骨架上與空氣接觸，用于測量空氣溫度。