[發(fā)明專利]一種節(jié)水灌溉系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010732060.8
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111758538A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖智安;張海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 肖智安
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/06;A01G25/02;A01G29/00
• 代理公司: 廈門原創(chuàng)專利事務(wù)所(普通合伙) 35101
• 代理人: 龔杰奇

1.一種節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，包括：檢測單元、控制單元和至少一個(gè)灌溉管，所述灌溉管一體成型，包括橫向管和縱向管，所述橫向管的豎直方向上垂直設(shè)置至少一根縱向管，所述橫向管與所述縱向管連通，所述縱向管設(shè)置在土壤內(nèi)部，所述橫向管設(shè)置在土壤表面，所述縱向管上設(shè)置有第一灌溉孔和控制閥；

所述檢測單元，用于檢測作物的品種和當(dāng)前所處的生長期，并將檢測結(jié)果發(fā)送至控制單元；

所述控制單元，用于根據(jù)所述檢測結(jié)果，控制所述控制閥的開啟角度，以使相應(yīng)的水量從所述第一灌溉孔流出；

所述節(jié)水灌溉系統(tǒng)預(yù)先輸入要求灌溉的土壤低限濕度和土壤高限濕度，所述檢測單元還用于實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值、土壤溫度、大氣溫度和大氣濕度；當(dāng)所述大氣溫度和/或所述土壤溫度較高時(shí)，將所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值與所述土壤高限濕度進(jìn)行比較，若所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值高于所述土壤高限濕度，則所述控制單元控制所述控制閥的開啟角度保持不變，若所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值低于所述土壤高限濕度，則所述控制單元控制所述控制閥的開啟角度增大；當(dāng)所述大氣溫度和/或所述土壤溫度較低時(shí)，將所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值與所述土壤低限濕度進(jìn)行比較，若所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值高于所述土壤低限濕度，則所述控制單元控制所述控制閥的開啟角度保持不變，若所述實(shí)時(shí)檢測土壤濕度的平均值低于所述土壤低限濕度，則所述控制單元控制所述控制閥的開啟角度增大；其中，所述檢測單元包括土壤濕度檢測儀，所述土壤低限濕度和所述土壤高限溫度是基于所述大氣溫度和所述大氣濕度進(jìn)行設(shè)置的。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述橫向管上設(shè)置有至少一個(gè)第二灌溉孔；

所述灌溉管有水量通過時(shí)，水流可由所述第二灌溉孔流出，進(jìn)行灌溉。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述縱向管上設(shè)置有多個(gè)等距豎直排列的第一灌溉孔以及多個(gè)分別與所述第一灌溉孔相對應(yīng)的控制閥；

所述控制單元還用于根據(jù)所述檢測結(jié)果，控制相應(yīng)豎直高度的控制閥的開啟關(guān)閉狀態(tài)，以使相應(yīng)的水量從所述第一灌溉孔流出。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還用于檢測所述作物的根系深度，以使所述控制單元根據(jù)所述根系深度控制相應(yīng)豎直高度的控制閥的開啟關(guān)閉狀態(tài)，以使相應(yīng)的水量從所述第一灌溉孔流出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還用于檢測土壤濕度，以使所述控制單元根據(jù)所述土壤濕度控制相應(yīng)水量流出；所述檢測單元還用于檢測空氣濕度，以使所述控制單元根據(jù)所述空氣濕度控制相應(yīng)水量流出。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還用于接收對所述作物的根系360度范圍內(nèi)多個(gè)位置進(jìn)行拍攝而獲取的多個(gè)圖像序列對，每個(gè)所述圖像序列對均包括二維作物根系圖像序列和三維作物根系圖像序列；根據(jù)所述二維作物根系圖像序列，計(jì)算得到所述二維作物根系圖像序列的特征點(diǎn)；根據(jù)所述二維作物根系圖像序列的特征點(diǎn)確定與所述二維作物根系圖像序列屬于同一圖像序列對的三維作物根系圖像序列中的映射點(diǎn)，并讀取所述映射點(diǎn)的深度值；若所述映射點(diǎn)的深度值符合預(yù)設(shè)根系深度閾值范圍，則保留所述二維作物根系圖像序列的特征點(diǎn)，并得到二維作物根系圖像序列的特征點(diǎn)匹配集合；根據(jù)所述二維作物根系圖像序列的特征點(diǎn)匹配集合，計(jì)算得到三維作物根系表面模型；根據(jù)所述三維作物根系表面模型獲知所述作物的根系深度。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)水灌溉系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測單元還用于接收對所述作物的根系進(jìn)行360度范圍內(nèi)多個(gè)位置進(jìn)行拍攝而獲取的多張二維作物根系圖像序列；根據(jù)所述多張二維作物根系圖像序列，計(jì)算得到各張二維作物根系圖像序列中不同高度下作物的根系深度，所述根系深度至少包括單根直徑和單根至主根的距離；若所述單根直徑滿足預(yù)設(shè)單根直徑閾值范圍，則判斷所述單根直徑為有效單根直徑；根據(jù)所述有效單根直徑和所述單根至主根的距離，計(jì)算在預(yù)設(shè)以主根根心為軸心的圓環(huán)區(qū)域內(nèi)的根系平均直徑和根系數(shù)量，其中，通過內(nèi)窺式的拍攝方式獲得各根管沿線360度范圍內(nèi)作物根系的分布狀況。