[發(fā)明專利]基于水分特征曲線的農田智能化灌溉系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011542843.6
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112740991A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發(fā)明（設計）人: 朱晉斌;田寶虎;李昌武;史學峰;黃思怡;劉昊宇
• 申請（專利權）人: 長沙工研院環(huán)保有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;G01N13/02;G01N33/24
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 謝浪

1.基于水分特征曲線的農田智能化灌溉系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)收集單元、數(shù)據(jù)分析及處理單元、系統(tǒng)指揮單元和灌溉執(zhí)行單元；

其中，數(shù)據(jù)收集單元負責農田土壤基質吸力數(shù)據(jù)的收集，并將收集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡發(fā)送至云數(shù)據(jù)平臺；

數(shù)據(jù)分析及處理單元負責將反饋過來的土壤基質吸力數(shù)據(jù)與云數(shù)據(jù)平臺中存儲的適合種植植物生長的土壤基質吸力范圍作對比，并將對比結果反饋至系統(tǒng)指揮單元；

系統(tǒng)指揮單元感應到上一層系統(tǒng)的反饋結果后控制農田灌溉，對下一層系統(tǒng)發(fā)送控制命令，灌溉執(zhí)行單元收到控制命令后執(zhí)行灌溉工作，對水分供應進行啟停操作；

最終將農田的土壤基質吸力限定在適合種植植物生長的土壤水分含量對應的土壤基質吸力范圍內。

2.基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步：測定土壤的水分特征曲線；

第二步：基于測定的水分特征曲線，確定適合種植植物生長的土壤水分含量所對應的土壤基質吸力范圍；

第三步：在農田中埋設土壤水分張力計，利用土壤水分張力計對農田土壤的土壤基質吸力進行實時測量，并將測量得到的土壤基質吸力數(shù)據(jù)發(fā)送至電腦，電腦對接收到的土壤基質吸力數(shù)據(jù)做分析并與第二步獲得的土壤基質吸力范圍作對比，進而控制灌溉執(zhí)行單元的啟停，將農田的土壤基質吸力限定在第二步確定的范圍內。

3.根據(jù)權利要求2所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述灌溉執(zhí)行單元包括抽吸管、輸水管和灌溉泵，所述灌溉泵與所述電腦電性連接，所述灌溉泵的一端由抽吸管連接至水源，另一端與延伸至農田中輸水管連接。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述土壤水分張力計內設有壓力傳感器，所述土壤水分張力計上還設有用于接收所述壓力傳感器的數(shù)據(jù)并將接收數(shù)據(jù)發(fā)送至電腦的接收發(fā)射器。

5.根據(jù)權利要求3所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述土壤水分張力計包括儲水管、微孔陶土頭、管塞和壓力傳感器，所述儲水管的下端與所述微孔陶土頭的螺旋接口連接，上端通過所述管塞密封，所述壓力傳感器聯(lián)接在所述儲水管的側面。

6.根據(jù)權利要求5所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述微孔陶土頭的前端呈錐形。

7.根據(jù)權利要求3所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述灌溉泵設置在泵房內。

8.根據(jù)權利要求3所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述土壤水分張力計在所述農田中均勻布置多個。

9.根據(jù)權利要求2-8任一項所述的基于水分特征曲線的農田智能化灌溉方法，其特征在于：所述農田的土壤為黏土，種植植物為大豆，所述土壤基質吸力范圍為33kpa-80kpa。