CN106376267A - 一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，属于盐碱地改良技术领域，包括如下步骤：选地，开挖控盐排水暗管沟和集水管沟，铺设隔水层，埋放控盐排水暗管和集水管，埋设滴灌管、打孔、施土壤肥力肥料，土堆上、集水灌、水泵及集水管末端建立多个旋转式视频监测站，监测数据回传至监测系统，监控人员根据实时视频监控运行状态。本发明降低监测成本，提高监测效益，将使灌溉更加科学、方便、提高管理水平，不仅能够有效提高土壤蓄水能力，保持养分，还能提高土壤松散度，改善土壤板结度，增强收集雨水及灌溉水的能力，还有利于保水、保肥、增温，提高农作物产量，使作物耕区盐分大幅下降。

Description

一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法

技术领域

本发明涉及一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，属于盐碱地改良技术领域。

背景技术

目前，我国农业用水量仍占全国总用水量的70％，而在全国用水量中，农业蒸发消耗的水量约占90％，所以，全国节水的重点在农业，农业节水的关键是减少农田的蒸发蒸腾耗水量，以及合理控制作物灌水量，由于农业灌溉用水的利用率普遍低下，就全国范围而言，水的利用率仅为45％，而水资源利用率高的国家已达70％～80％，因而，解决农业灌溉用水的问题，对于缓解水资源的紧缺是非常重要的，在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本，灌溉系统自动化的水平较低，这也是制约我国高效农业发展的主要原因，以色列、日本、美国等一些国家已采用先进节水灌溉制度，由传统的充分灌溉向非充分灌溉发展，对灌区用水进行监测预报，实际动态管理，采用传感器来监测土壤的墒情和农作物的生长，实现水管理的自动化，高效农业和精细农业要求我们必须提高水资源的利用率，要真正实现水资源的高效，仅凭单项节水灌溉技术是不可能解决的，必须将水源开发、输配水、灌水技术和降雨、蒸发、土壤墒情和农作物需水规律等方面统一考虑，做到降雨、灌溉水、土壤水和地下水联合调用，实现按期、按需、按量自动供水。

目前一些用于农业灌溉的自动化系统，物联网作为新兴的物品信息网络，对于物质种类最多的农业，通过物联网将鲜活农产品的生长状态、环境变化反应、储藏保鲜、流通质量安全与设备、机器、人的主动行为紧密结合，将对农业经济产生重要的影响。随着物联网的发展，其技术也被广泛应用到农业生产的各个环节中，节水灌溉涉及工程、农业、生物、自动化、通信等多方面技术，无线传感器网络自动灌溉系统利用传感器感应土壤的水分，并在设定条件下与接收器通信，控制灌溉系统的阀门打开、关闭，从而达到自动节水灌溉的目的，由于传感器网络具有多跳路由、信息互递、自组网络及网络通信时间同步等特点，使灌区面积、节点数量可以不受限制，因此可以灵活增减轮灌组，加上节点具有土壤、植物、气象等测量采集装置，利用通信网关的Internet功能与GPS技术结合，形成灌区动态管理信息采集分析技术，配合作物需水信息采集与精量控制灌溉技术、专家系统技术等，实现农业与生态节水技术的定量化、规范化。而目前，在一些种植面积较大的盐碱地区域，采用土壤检测设备来监测土壤中水分灌溉情况成本非常高，不利于推广应用，且土壤检测设备检测区域较小，只能监测一小片区域的土壤灌溉，因此，研究出带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良措施将成为农业灌溉方面的另一研究重点，其对农业灌溉技术的发展具有重要意义。

发明内容

本发明的主要目的是为了解决目前在一些种植面积较大的盐碱地区，采用土壤检测设备来监测土壤中水分灌溉情况存在的成本非常高、检测区域小、不利于推广应用的缺陷，提供一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法。

本发明的目的可以通过采用如下技术方案达到：

一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，包括如下步骤：

步骤S1：选择土地平整、土壤耕层含盐量小于4％、PH值7.5～8.0、有机质含量在1％以上的地块；

步骤S2：在盐碱地中每间隔一段距离开挖一条控盐排水暗管沟，控盐排水暗管沟起始端与末端具有一定坡度，在控盐排水暗管沟末端开挖集水管沟，集水管沟也具有一定坡度，且集水管沟坡度大于控盐排水暗管沟的坡度；

步骤S3：在控盐排水暗管沟的底部铺设碎石层，碎石层上铺设土工布作过滤层，土工布作过滤层上铺设玉米秸秆和淋溶土，淋溶土上施加降盐碱剂；

步骤S4：隔水层铺设后，在控盐排水暗管沟内的淋溶土和降盐碱剂上埋放控盐排水暗管，控盐排水暗管起始端高于末端，在集水管沟内埋放集水管，集水管具有一定坡度，控盐排水暗管将水排至集水管，集水管与水泵和集水灌连接，集水管的水平标高高于集水灌进水口的水平标高，并将控盐排水暗管沟和集水管沟回填，在回填的控盐排水暗管沟和集水管沟上分别修整土堆；

步骤S5：在每条土堆上埋设走向一致的滴灌管，在每条土堆间通过钻孔设备钻有一排控盐增渗孔，控盐增渗孔内填充提高土壤肥力的肥料和细砂，肥料配方采用微生物有机肥和植物生长调节剂；

步骤S6：在铺设好的滴灌管的土堆上、集水灌、水泵及集水管末端均建立多个旋转式视频监测站，相邻土堆上的旋转式视频监测站交错设置，并在监控中心建立物联网滴灌监测系统；

步骤S7：各旋转式视频监测站将监测数据通过无线网络回传至物联网滴灌监测系统，物联网滴灌监测系统对监测数据进行保存、运算并以实时视频画面的形式显示出来；

步骤S8：监控人员根据显示出的实时视频画面来监控滴灌管、集水灌、水泵及集水管的运行状态。

进一步的，在所述步骤S2中，所述控盐排水暗管沟的间隔距离为18～22m，所述控盐排水暗管沟起始端与末端的坡度为2.5‰，集水管沟的坡度5‰。

进一步的，在所述步骤S3中，所述碎石层、所述土工布作过滤层、所述玉米秸秆和所述淋溶土的高度总和不超过40cm，所述降盐碱剂为聚丙烯酰胺。

进一步的，在所述步骤S4中，所述控盐排水暗管起始端与末端的坡度为2.5‰，所述控盐排水暗管上设有进水孔，所述进水孔上设有无纺布滤料集水管的坡度5‰，控盐排水暗管沟和集水管沟回填时，将所述控盐排水暗管与所述集水管的连接处露出土壤，并在连接处设置电磁阀。

进一步的，在所述步骤S5中，所述滴灌管的埋设深度不超过30cm，所述控盐增渗孔的孔深不大于50cm，所述控盐增渗孔内肥料和细砂的重量比为1:45。

进一步的，所述滴灌管、集水管的末端均设有电磁阀，所述水泵上也设有电磁阀，所述电磁阀与所述物联网滴灌监测系统连接，并由所述物联网滴灌监测系统控制打开或关闭。

进一步的，所述电磁阀是自动化执行设备，与水泵、水分、养分补充设备相连。

进一步的，所述物联网滴灌监测系统包括采集控制系统、中心主控系统、无线通讯系统和显示屏，所述采集控制系统监测所述中心主控系统、所述无线通讯系统和所述显示屏的运行状态，中心主控系统通过无线通讯系统与各旋转式视频监测站建立连接。

进一步的，所述中心主控系统用于灌溉参数设置，及对灌溉情况进行统计，并灌溉情况进行存储，显示成数据和图表，并显示在显示屏上。

进一步的，所述旋转式视频监测站通过无线通讯系统将采集到的实时视频数据传输给所述中心主控系统，所述中心主控系统进行运算，将运算结果以中实时视频画面传输到所述显示屏上进行显示。

本发明的有益技术效果是：本发明提供的带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，选地，开挖控盐排水暗管沟和集水管沟，铺设隔水层，埋放控盐排水暗管和集水管，埋设滴灌管、打孔、施土壤肥力肥料，土堆上、集水灌、水泵及集水管末端建立多个旋转式视频监测站，监测数据回传至监测系统，监控人员根据实时视频监控运行状态，解决了目前在一些种植面积较大的盐碱地区，采用土壤检测设备来监测土壤中水分灌溉情况存在的成本非常高、检测区域小、不利于推广应用的缺陷，降低了监测成本，优化调度，提高监测效益，通过信息化自动控制，更加方便，大大降低了人工监测成本，将使灌溉更加科学、方便、提高管理水平，且本发明通过在土壤中埋放控盐排水暗管和集水管，在土堆之间进行打孔，在孔内放入微生物有机肥和植物生长调节剂，其不仅能够有效提高土壤的蓄水能力，保持养分，还能够提高土壤的松散度，改善土壤的板结度，增强收集雨水及灌溉水的能力，水份隔离层碎石层构成，碎石层上铺设有土工布作为过滤层，过滤层上铺设一层玉米秸秆、一层淋溶土，其上施加降盐碱剂，有利于保水、保肥、增温，提高农作物产量，结合控盐排水暗管和集水管，使作物耕区盐分大幅下降。

具体实施方式

为使本领域技术人员更加清楚和明确本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本实施例提供一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，包括如下步骤：

步骤S1：选择土地平整、土壤耕层含盐量小于4％、PH值7.5～8.0、有机质含量在1％以上的地块；

步骤S2：在盐碱地中每间隔一段距离开挖一条控盐排水暗管沟，控盐排水暗管沟起始端与末端具有一定坡度，在控盐排水暗管沟末端开挖集水管沟，集水管沟也具有一定坡度，且集水管沟坡度大于控盐排水暗管沟的坡度；

步骤S3：在控盐排水暗管沟的底部铺设碎石层，碎石层上铺设土工布作过滤层，土工布作过滤层上铺设玉米秸秆和淋溶土，淋溶土上施加降盐碱剂；

步骤S4：隔水层铺设后，在控盐排水暗管沟内的淋溶土和降盐碱剂上埋放控盐排水暗管，控盐排水暗管起始端高于末端，在集水管沟内埋放集水管，集水管具有一定坡度，控盐排水暗管将水排至集水管，集水管与水泵和集水灌连接，集水管的水平标高高于集水灌进水口的水平标高，并将控盐排水暗管沟和集水管沟回填，在回填的控盐排水暗管沟和集水管沟上分别修整土堆；

步骤S5：在每条土堆上埋设走向一致的滴灌管，在每条土堆间通过钻孔设备钻有一排控盐增渗孔，控盐增渗孔内填充提高土壤肥力的肥料和细砂，肥料配方采用微生物有机肥和植物生长调节剂；

步骤S6：在铺设好的滴灌管的土堆上、集水灌、水泵及集水管末端均建立多个旋转式视频监测站，相邻土堆上的旋转式视频监测站交错设置，并在监控中心建立物联网滴灌监测系统；

步骤S7：各旋转式视频监测站将监测数据通过无线网络回传至物联网滴灌监测系统，物联网滴灌监测系统对监测数据进行保存、运算并以实时视频画面的形式显示出来；

步骤S8：监控人员根据显示出的实时视频画面来监控滴灌管、集水灌、水泵及集水管的运行状态。

进一步的，所述控盐排水暗管沟的间隔距离为18～22m，所述控盐排水暗管沟起始端与末端的坡度为2.5‰，集水管沟的坡度5‰，所述碎石层、所述土工布作过滤层、所述玉米秸秆和所述淋溶土的高度总和不超过40cm，所述降盐碱剂为聚丙烯酰胺。

进一步的，所述控盐排水暗管起始端与末端的坡度为2.5‰，所述控盐排水暗管上设有进水孔，所述进水孔上设有无纺布滤料集水管的坡度5‰，控盐排水暗管沟和集水管沟回填时，将所述控盐排水暗管与所述集水管的连接处露出土壤，并在连接处设置电磁阀，所述滴灌管的埋设深度不超过30cm，所述控盐增渗孔的孔深不大于50cm，所述控盐增渗孔内肥料和细砂的重量比为1:45。

进一步的，所述滴灌管、集水管的末端均设有电磁阀，所述水泵上也设有电磁阀，所述电磁阀与所述物联网滴灌监测系统连接，并由所述物联网滴灌监测系统控制打开或关闭，所述电磁阀是自动化执行设备，与水泵、水分、养分补充设备相连。

进一步的，所述物联网滴灌监测系统包括采集控制系统、中心主控系统、无线通讯系统和显示屏，所述采集控制系统监测所述中心主控系统、所述无线通讯系统和所述显示屏的运行状态，中心主控系统通过无线通讯系统与各旋转式视频监测站建立连接，所述中心主控系统用于灌溉参数设置，及对灌溉情况进行统计，并灌溉情况进行存储，显示成数据和图表，并显示在显示屏上，所述旋转式视频监测站通过无线通讯系统将采集到的实时视频数据传输给所述中心主控系统，所述中心主控系统进行运算，将运算结果以中实时视频画面传输到所述显示屏上进行显示。

综上所述，本实施例的带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，选地，开挖控盐排水暗管沟和集水管沟，铺设隔水层，埋放控盐排水暗管和集水管，埋设滴灌管、打孔、施土壤肥力肥料，土堆上、集水灌、水泵及集水管末端建立多个旋转式视频监测站，监测数据回传至监测系统，监控人员根据实时视频监控运行状态，解决了目前在一些种植面积较大的盐碱地区，采用土壤检测设备来监测土壤中水分灌溉情况存在的成本非常高、检测区域小、不利于推广应用的缺陷，降低了监测成本，优化调度，提高监测效益，通过信息化自动控制，更加方便，大大降低了人工监测成本，将使灌溉更加科学、方便、提高管理水平，且本发明通过在土壤中埋放控盐排水暗管和集水管，在土堆之间进行打孔，在孔内放入微生物有机肥和植物生长调节剂，其不仅能够有效提高土壤的蓄水能力，保持养分，还能够提高土壤的松散度，改善土壤的板结度，增强收集雨水及灌溉水的能力，水份隔离层碎石层构成，碎石层上铺设有土工布作为过滤层，过滤层上铺设一层玉米秸秆、一层淋溶土，其上施加降盐碱剂，有利于保水、保肥、增温，提高农作物产量，结合控盐排水暗管和集水管，使作物耕区盐分大幅下降。

以上所述，仅为本发明专利优选的实施例，但本发明专利的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明专利所公开的范围内，根据本发明专利的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都属于本发明专利的保护范围。

Claims (10)

1.一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1：选择土地平整、土壤耕层含盐量小于4％、PH值7.5～8.0、有机质含量在1％以上的地块；

步骤S2：在盐碱地中每间隔一段距离开挖一条控盐排水暗管沟，控盐排水暗管沟起始端与末端具有一定坡度，在控盐排水暗管沟末端开挖集水管沟，集水管沟也具有一定坡度，且集水管沟坡度大于控盐排水暗管沟的坡度；

步骤S3：在控盐排水暗管沟的底部铺设碎石层，碎石层上铺设土工布作过滤层，土工布作过滤层上铺设玉米秸秆和淋溶土，淋溶土上施加降盐碱剂；

步骤S4：隔水层铺设后，在控盐排水暗管沟内的淋溶土和降盐碱剂上埋放控盐排水暗管，控盐排水暗管起始端高于末端，在集水管沟内埋放集水管，集水管具有一定坡度，控盐排水暗管将水排至集水管，集水管与水泵和集水灌连接，集水管的水平标高高于集水灌进水口的水平标高，并将控盐排水暗管沟和集水管沟回填，在回填的控盐排水暗管沟和集水管沟上分别修整土堆；

步骤S5：在每条土堆上埋设走向一致的滴灌管，在每条土堆间通过钻孔设备钻有一排控盐增渗孔，控盐增渗孔内填充提高土壤肥力的肥料和细砂，肥料配方采用微生物有机肥和植物生长调节剂；

步骤S6：在铺设好的滴灌管的土堆上、集水灌、水泵及集水管末端均建立多个旋转式视频监测站，相邻土堆上的旋转式视频监测站交错设置，并在监控中心建立物联网滴灌监测系统；

步骤S7：各旋转式视频监测站将监测数据通过无线网络回传至物联网滴灌监测系统，物联网滴灌监测系统对监测数据进行保存、运算并以实时视频画面的形式显示出来；

步骤S8：监控人员根据显示出的实时视频画面来监控滴灌管、集水灌、水泵及集水管的运行状态。

2.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述控盐排水暗管沟的间隔距离为18～22m，所述控盐排水暗管沟起始端与末端的坡度为2.5‰，集水管沟的坡度5‰。

3.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述碎石层、所述土工布作过滤层、所述玉米秸秆和所述淋溶土的高度总和不超过40cm，所述降盐碱剂为聚丙烯酰胺。

4.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述控盐排水暗管起始端与末端的坡度为2.5‰，所述控盐排水暗管上设有进水孔，所述进水孔上设有无纺布滤料集水管的坡度5‰，控盐排水暗管沟和集水管沟回填时，将所述控盐排水暗管与所述集水管的连接处露出土壤，并在连接处设置电磁阀。

5.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述滴灌管的埋设深度不超过30cm，所述控盐增渗孔的孔深不大于50cm，所述控盐增渗孔内肥料和细砂的重量比为1:45。

6.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，所述滴灌管、集水管的末端均设有电磁阀，所述水泵上也设有电磁阀，所述电磁阀与所述物联网滴灌监测系统连接，并由所述物联网滴灌监测系统控制打开或关闭。

7.根据权利要求6所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，所述电磁阀是自动化执行设备，与水泵、水分、养分补充设备相连。

8.根据权利要求1所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，所述物联网滴灌监测系统包括采集控制系统、中心主控系统、无线通讯系统和显示屏，所述采集控制系统监测所述中心主控系统、所述无线通讯系统和所述显示屏的运行状态，中心主控系统通过无线通讯系统与各旋转式视频监测站建立连接。

9.根据权利要求8所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，所述中心主控系统用于灌溉参数设置，及对灌溉情况进行统计，并灌溉情况进行存储，显示成数据和图表，并显示在显示屏上。

10.根据权利要求8所述的一种带有视频扫描功能的物联网盐碱地改良方法，其特征在于，所述旋转式视频监测站通过无线通讯系统将采集到的实时视频数据传输给所述中心主控系统，所述中心主控系统进行运算，将运算结果以中实时视频画面传输到所述显示屏上进行显示。