CN103004559A - 水稻格田水层精量控制系统 - Google Patents

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石建飞
蒋诗
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Abstract

水稻格田水层精量控制系统属于农业工程自动控制技术；所述系统由水层管理单元通过无线网桥通信分别与气象采集单元、水层精量控制单元、土壤环境采集单元连接构成，水层管理单元包括工业控制计算机和主节点网桥，气象采集单元由分节点网桥I、雨量传感器、蒸发量传感器、大气温度传感器、风速风向仪构成，分节点网桥II、水层控制器、触摸屏、水位传感器、流量计、注水阀门、排水阀门构成水层精量控制单元，土壤环境采集单元包括分节点网桥III、多路模拟量采集器、水温传感器、泥温传感器、土壤含水率传感器、土壤热通量传感器；本系统自动化程度高，水层精量控制可靠。

Description

水稻格田水层精量控制系统
技术领域
本发明创造属于农业工程自动控制技术，主要涉及一种水稻格田水层精量控制系统。
背景技术
在以往的水稻种植和管理过程中，完全凭借种植者多年的种植经验进行灌溉等田间作业控制，由于自然条件、人为过失和水稻生长期需水的要求不同，容易出现过度用水和缺水过量的现象，不能快速准确的根据作物需水信息实施水层精量控制，以提高水的利用率和水的生产效率，同时也大大消耗了人力和物力，无法确保水稻整个生育期的实时性要求。
发明内容
本发明创造的目的就是针对上述传统技术存在的问题，结合水稻田间作业的需要，设计提供一种水稻格田水层精量控制系统，该系统根据水稻在不同生长期和水稻田间气象、土壤环境，实时对水稻格田水层精准控制，使水稻得到合理、科学的生长和管理，达到有利于合理调配农业用水、满足农业数字化和信息化的要求、使水层的控制精确化的目的。
本发明创造的目的是这样实现的：所述系统由水层管理单元、气象采集单元、水层精量控制单元、土壤环境采集单元组成，其中水层管理单元分别与气象采集单元、水层精量控制单元、土壤环境采集单元之间采用无线网桥通信连接；所述的水层管理单元包括用网线相互连通的工业控制计算机和主节点网桥；所述的气象采集单元由分节点网桥I和雨量传感器、蒸发量传感器、大气温度传感器、风速风向仪构成，其中分节点网桥I采用网线分别与雨量传感器、蒸发量传感器、大气温度传感器、风速风向仪连通；分节点网桥II、水层控制器、触摸屏、水位传感器、流量计、注水阀门、排水阀门构成水层精量控制单元，网线将水层控制器与分节点网桥II相连，导线将水层控制器分别与触摸屏、水位传感器、流量计、注水阀门、排水阀门连接；土壤环境采集单元由分节点网桥III和多路模拟量采集器、水温传感器、泥温传感器、土壤含水率传感器、土壤热通量传感器组成，网线将分节点网桥III与多路模拟量采集器连接，导线将多路模拟量采集器分别与水温传感器、泥温传感器、土壤含水率传感器、土壤热通量传感器连接。
本发明创造用于完成对水稻格田水层的精准控制，并对水稻的土壤环境和现象环境进行全面的监测，且能够针对环境的变化及时作出应对措施，具有数据采集精准、自动化程度高，水层精量控制可靠、有利于提高水稻产量和质量的特点。
附图说明
附图是水稻格田水层精量控制系统配置结构示意图。
图中件号说明：
1、水层管理单元、2、气象采集单元、3、水层精量控制单元、4、土壤环境采集单元、5、工业控制计算机、6-1、主节点网桥、6-2、分节点网桥I、6-3、分节点网桥II、6-4、分节点网桥III、7、水层控制器、8、触摸屏、9、多路模拟量采集器、10、雨量传感器、11、蒸发量传感器、12、大气温度传感器、13、风速风向仪、14、水位传感器、15、流量计、16、注水阀门、17、排水阀门、18、水温传感器、19、泥温传感器、20、土壤含水率传感器、21、土壤热通量传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明创造实施方案进行详细描述。一种水稻格田水层精量控制系统，所述系统由水层管理单元1、气象采集单元2、水层精量控制单元3、土壤环境采集单元4组成，其中水层管理单元1分别与气象采集单元2、水层精量控制单元3、土壤环境采集单元4之间采用无线网桥通信连接；所述的水层管理单元1包括用网线相互连通的工业控制计算机5和主节点网桥6-1；所述的气象采集单元2由分节点网桥I6-2和雨量传感器10、蒸发量传感器11、大气温度传感器12、风速风向仪13构成，其中分节点网桥I6-2采用网线分别与雨量传感器10、蒸发量传感器11、大气温度传感器12、风速风向仪13连通；分节点网桥II6-3、水层控制器7、触摸屏8、水位传感器14、流量计15、注水阀门16、排水阀门17构成水层精量控制单元3，网线将水层控制器7与分节点网桥II6-3相连，导线将水层控制器7分别与触摸屏8、水位传感器14、流量计15、注水阀门16、排水阀门17连接；土壤环境采集单元4由分节点网桥III6-4和多路模拟量采集器9、水温传感器18、泥温传感器19、土壤含水率传感器20、土壤热通量传感器21组成，网线将分节点网桥III6-4与多路模拟量采集器9连接，导线将多路模拟量采集器9分别与水温传感器18、泥温传感器19、土壤含水率传感器20、土壤热通量传感器21连接。
作业时，气象采集单元2、水层精量控制单元3和土壤环境采集单元4将采集的水稻格田多项数据信息经无线传输方式输入给水层管理单元1，经水层管理单元1的工业控制计算机5的数据分析和处理后得到水稻格田实时的缺水或多水量数据信息，经无线传输输送至水层精量控制单元3内，经水层控制器7控制注水阀门16的开启、关闭或排水阀门17的开启、关闭，完成向水稻格田内注水或排水作业，以控制调节水稻格田水层高低。在注或排水过程中，流量计15及时反映注或排水量多少，水位传感器14反映水层高低，以保证精确调控。

Claims (1)

1.一种水稻格田水层精量控制系统，其特征在于所述系统由水层管理单元(1)、气象采集单元(2)、水层精量控制单元(3)、土壤环境采集单元(4)组成，其中水层管理单元(1)分别与气象采集单元(2)、水层精量控制单元(3)、土壤环境采集单元(4)之间采用无线网桥通信连接；所述的水层管理单元(1)包括用网线相互连通的工业控制计算机(5)和主节点网桥(6-1)；所述的气象采集单元(2)由分节点网桥I(6-2)和雨量传感器(10)、蒸发量传感器(11)、大气温度传感器(12)、风速风向仪(13)构成，其中分节点网桥I(6-2)采用网线分别与雨量传感器(10)、蒸发量传感器(11)、大气温度传感器(12)、风速风向仪(13)连通；分节点网桥II(6-3)、水层控制器(7)、触摸屏(8)、水位传感器(14)、流量计(15)、注水阀门(16)、排水阀门(17)构成水层精量控制单元(3)，网线将水层控制器(7)与分节点网桥II(6-3)相连，导线将水层控制器(7)分别与触摸屏(8)、水位传感器(14)、流量计(15)、注水阀门(16)、排水阀门(17)连接；土壤环境采集单元(4)由分节点网桥III(6-4)和多路模拟量采集器(9)、水温传感器(18)、泥温传感器(19)、土壤含水率传感器(20)、土壤热通量传感器(21)组成，网线将分节点网桥III(6-4)与多路模拟量采集器(9)连接，导线将多路模拟量采集器(9)分别与水温传感器(18)、泥温传感器(19)、土壤含水率传感器(20)、土壤热通量传感器(21)连接。
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