CN107360951A - 一种自动控制土壤含水量的系统 - Google Patents

一种自动控制土壤含水量的系统 Download PDF

Info

Publication number
CN107360951A
CN107360951A CN201710839931.4A CN201710839931A CN107360951A CN 107360951 A CN107360951 A CN 107360951A CN 201710839931 A CN201710839931 A CN 201710839931A CN 107360951 A CN107360951 A CN 107360951A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
collector pipe
soil moisture
soil
pumping plant
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710839931.4A
Other languages
English (en)
Inventor
周新国
李东伟
甄博
李会贞
田广丽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Farmland Irrigation Research Institute of CAAS
Original Assignee
Farmland Irrigation Research Institute of CAAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Farmland Irrigation Research Institute of CAAS filed Critical Farmland Irrigation Research Institute of CAAS
Priority to CN201710839931.4A priority Critical patent/CN107360951A/zh
Publication of CN107360951A publication Critical patent/CN107360951A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16—Control of watering
    • A01G25/167—Control by humidity of the soil itself or of devices simulating soil or of the atmosphere; Soil humidity sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/10—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in agriculture
    • Y02A40/22—Improving land use; Improving water use or availability; Controlling erosion

Abstract

本发明公开了一种自动控制土壤含水量的系统，该系统包括原位土壤水分传感器，所述原位土壤水分传感器用于获取实时土壤水分含量信息；集水管，所述集水管与蓄水装置相连，所述蓄水装置设置有与所述集水管相连的泵站抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连，所述多根田间暗管与所述集水管相连处均设置有电磁阀；微喷带，所述微喷带包括微喷灌带，所述微喷灌带与所述集水管相连。该系统结构简单合理，集水管既可以作为汇集的主管使用，也可以作为微喷带的输水管使用，可以达到节约铺设成本的效果。该系统可以自动控制土壤含水量，以改善作物耕作层水分，从而保证油菜和水稻良好的生长环境，提高水利用效率。

Description

一种自动控制土壤含水量的系统
技术领域
本发明涉及农业生产设备技术领域，特别是涉及一种自动控制土壤含水量的系统。
背景技术
长江流域油菜种植面积占中国油菜总面积的85%左右，由于该区域油菜生产主要采用水稻和油菜轮作种植模式，由于土壤黏重、地下水位高、排水困难，加之该区常年湿润多雨，造成耕作层土壤含水量长期处于过高或饱和状态，土壤通气性能下降，油菜根系长期处于缺气状态，严重影响油菜生理代谢过程，在作物整个生育期或某个生育阶段内出现涝渍危害，从而影响油菜产量；南方地区水稻生育后期，传统的耕作模式采用淹水灌溉，加之后期降雨过多，造成土壤含水量长期过高，极不利于油菜播种，致使油菜生育期后移，影响水稻移栽；另外，该区域由于气候影响会存在季节性干旱和降雨不确定性，传统的地面灌溉造成灌水定额过大，当灌溉后遭遇强降水过程，会产生新的涝渍危害，形成旱急转涝渍的危害。
农田旱涝灾害是影响作物健康生长的主要因子，灌溉排水工程是调控作物旱灾和涝渍危害的有效手段，良好的灌溉排水条件和设施，能够减少农作物在全生育期内旱涝渍危害，从而保证作物的正常生长发育的环境；地下水埋深较高的地区，降水、灌溉、地下水和土壤水的联系十分紧密，农田灌概和排水能够有效地调控作物生育期内的耕作层内的土壤含水量，使之处于适宜的范围，保障作物正常生长发育和内部代谢反映；同时，不适宜的排水会造成田间养分流失和水环境污染，同时还会造成农田地表水、地下水、土壤水及氮磷等养分的流失，因此，以生产实际为背景，结合该地区降水、土壤水和地下水情况，围绕农作物适宜土壤含水量及作物全生育期内需水规律，建立监测系统，提出合理调控方案，自动控制土壤含水量，以改善作物耕作层水分，从而保证油菜和水稻良好的生长环境，提高水利用效率。
发明内容
本发明提供了一种自动控制土壤含水量的系统。
本发明提供了如下方案：
一种自动控制土壤含水量的系统，包括：
原位土壤水分传感器，所述原位土壤水分传感器用于获取实时土壤水分含量信息；
集水管，所述集水管与蓄水装置相连，所述蓄水装置设置有与所述集水管相连的泵站抽水装置；
多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连，所述多根田间暗管与所述集水管相连处均设置有电磁阀；
微喷带，所述微喷带包括微喷灌带，所述微喷灌带与所述集水管相连；
控制器，所述原位土壤水分传感器、泵站抽水装置、电磁阀分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位土壤水分传感器发送的实时土壤水分含量信息，并通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭。
优选的：所述通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭；包括：
当所述土壤水分含量信息小于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀关闭，同时控制所述泵站抽水装置启动；以便通过所述泵站抽水装置将所述蓄水装置内的水经由所述集水管以及微喷带喷出进行灌溉；
当所述土壤水分含量信息大于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀打开，同时控制所述泵站抽水装置停止；以便田间多余水可以通过所述田间暗管与所述集水管流入所述蓄水装置内。
优选的：所述蓄水装置包括第一蓄水池以及第二蓄水池；所述第一蓄水池与所述第二蓄水池之间设置有水植物脱氮除磷带；
其中，所述第一蓄水池内的水可经由所述水植物脱氮除磷带流入所述第二蓄水池内；所述泵站抽水装置位于所述第二蓄水池内
优选的：所述原位土壤水分传感器为多个。
优选的：所述控制器连接有显示器
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
通过本发明，可以实现一种自动控制土壤含水量的系统，在一种实现方式下，该系统可以包括原位土壤水分传感器，所述原位土壤水分传感器用于获取实时土壤水分含量信息；集水管，所述集水管与蓄水装置相连，所述蓄水装置设置有与所述集水管相连的泵站抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连，所述多根田间暗管与所述集水管相连处均设置有电磁阀；微喷带，所述微喷带包括微喷灌带，所述微喷灌带与所述集水管相连；控制器，所述原位土壤水分传感器、泵站抽水装置、电磁阀分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位土壤水分传感器发送的实时土壤水分含量信息，并通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭。本申请提供的自动控制土壤含水量的系统，结构简单合理，集水管既可以作为汇集的主管使用，也可以作为微喷带的输水管使用，可以达到节约铺设成本的效果。该系统可以自动控制土壤含水量，以改善作物耕作层水分，从而保证油菜和水稻良好的生长环境，提高水利用效率。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种自动控制土壤含水量的系统的结构示意图。
图中：原位土壤水分传感器1、集水管2、蓄水装置3、泵站抽水装置4、田间暗管5、电磁阀6、微喷带7、控制器8。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
参见图1，为本发明实施例提供的一种自动控制土壤含水量的系统，如图1所示，该系统包括原位土壤水分传感器1，所述原位土壤水分传感器1用于获取实时土壤水分含量信息；在实际应用中，所述原位土壤水分传感器为多个。
集水管2，所述集水管2与蓄水装置3相连，所述蓄水装置3设置有与所述集水管2相连的泵站抽水装置4；
多根田间暗管5，所述多根田间暗管5分别与所述集水管2相连，所述多根田间暗管5与所述集水管2相连处均设置有电磁阀6；
微喷带7，所述微喷带7包括微喷灌带，所述微喷灌带与所述集水管相连；
控制器8，所述原位土壤水分传感器1、泵站抽水装置4、电磁阀6分别与所述控制器8相连；所述控制器8用于接收所述原位土壤水分传感器发送的实时土壤水分含量信息，并通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭。具体的，当所述土壤水分含量信息小于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀关闭，同时控制所述泵站抽水装置启动；以便通过所述泵站抽水装置将所述蓄水装置内的水经由所述集水管以及微喷带喷出进行灌溉；当所述土壤水分含量信息大于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀打开，同时控制所述泵站抽水装置停止；以便田间多余水可以通过所述田间暗管与所述集水管流入所述蓄水装置内。为了方便显示，所述控制器连接有显示器。
为了将由田间暗管排出的地下水进行脱氮除磷处理，本申请实施例还可以提供所述蓄水装置包括第一蓄水池以及第二蓄水池；所述第一蓄水池与所述第二蓄水池之间设置有水植物脱氮除磷带；其中，所述第一蓄水池内的水可经由所述水植物脱氮除磷带流入所述第二蓄水池内；所述泵站抽水装置位于所述第二蓄水池内。该水植物脱氮除磷带可以设计成湿地或者池塘的形式，其中用于脱氮除磷的植物可以包括水花生、水葫芦、浮萍等植物。上述植物均具有良好的脱氮除磷效果，可将由地下排出的污水进行净化处理，净化处理后的水用于田间灌溉。
本申请提供的微喷带是微灌的一种方式，微灌是利用微灌设备组装成微灌系统，将有压水输送分配到田问，通过灌水去以微小的流量湿润作物根部附近土壤的一种局部灌水技术。微灌可以非常方便地将水施灌到每一株植物附近的土壤，经常维持较低的水应力满足作物生长需要。微灌省水、省工、节能，灌水器的工作压力一般为50一150kpa；灌水均匀度高，可达80一90以上；增产、对土壤和地形的适应性强。但微灌系统投资一般要远高于地面灌；灌水器出口很小，易堵塞，对过滤系统的要求高。微灌系统组成：水源、首部枢纽、输配水管网、灌水器以及流量、压力控制部件和量测仪表等。微喷带的工作原理是将水用压力经过输水管和微喷管带送到田间，通过微喷管带上的出水孔，在重力和空气阻力的作用下，形成细雨般的喷洒效果。本申请提供的微喷带中的输水管采用的是与田间暗管相连的集水管，这样可以减少输水管的铺设，达到一管多用的效果，节约设备成本。
总之，本申请提供的自动控制土壤含水量的系统，结构简单合理，集水管既可以作为汇集的主管使用，也可以作为微喷带的输水管使用，可以达到节约铺设成本的效果。该系统可以自动控制土壤含水量，以改善作物耕作层水分，从而保证油菜和水稻良好的生长环境，提高水利用效率。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种自动控制土壤含水量的系统，其特征在于，包括：
原位土壤水分传感器，所述原位土壤水分传感器用于获取实时土壤水分含量信息；
集水管，所述集水管与蓄水装置相连，所述蓄水装置设置有与所述集水管相连的泵站抽水装置；
多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连，所述多根田间暗管与所述集水管相连处均设置有电磁阀；
微喷带，所述微喷带包括微喷灌带，所述微喷灌带与所述集水管相连；
控制器，所述原位土壤水分传感器、泵站抽水装置、电磁阀分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位土壤水分传感器发送的实时土壤水分含量信息，并通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述通过所述土壤水分含量信息控制所述泵站抽水装置的启动或停止以及所述电磁阀的打开或关闭；包括：
当所述土壤水分含量信息小于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀关闭，同时控制所述泵站抽水装置启动；以便通过所述泵站抽水装置将所述蓄水装置内的水经由所述集水管以及微喷带喷出进行灌溉；
当所述土壤水分含量信息大于作物生长的适宜土壤水分范围时；所述控制设备控制所述电磁阀打开，同时控制所述泵站抽水装置停止；以便田间多余水可以通过所述田间暗管与所述集水管流入所述蓄水装置内。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述蓄水装置包括第一蓄水池以及第二蓄水池；所述第一蓄水池与所述第二蓄水池之间设置有水植物脱氮除磷带；
其中，所述第一蓄水池内的水可经由所述水植物脱氮除磷带流入所述第二蓄水池内；所述泵站抽水装置位于所述第二蓄水池内。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述原位土壤水分传感器为多个。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述控制器连接有显示器。
CN201710839931.4A 2017-09-18 2017-09-18 一种自动控制土壤含水量的系统 Pending CN107360951A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710839931.4A CN107360951A (zh) 2017-09-18 2017-09-18 一种自动控制土壤含水量的系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710839931.4A CN107360951A (zh) 2017-09-18 2017-09-18 一种自动控制土壤含水量的系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107360951A true CN107360951A (zh) 2017-11-21

Family

ID=60302860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710839931.4A Pending CN107360951A (zh) 2017-09-18 2017-09-18 一种自动控制土壤含水量的系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107360951A (zh)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202954349U (zh) * 2012-12-06 2013-05-29 东营市黄河三角洲保护与发展研究中心 基于节水节地的农田排灌装置
CN204466464U (zh) * 2014-12-22 2015-07-15 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种自动微喷装置
CN105850674A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 湖南农业大学 一种稻田增氧灌排模拟控制系统及方法
CN106305352A (zh) * 2016-08-24 2017-01-11 山东胜伟园林科技有限公司 一种农业水土改良灌溉排水系统
CN106342430A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 山东胜伟园林科技有限公司 一种具有自动盐控功能的盐碱地改良系统
CN106358995A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 山东胜伟园林科技有限公司 一种黄河灌区次生盐碱地自动灌溉排水系统
CN207252436U (zh) * 2017-09-18 2018-04-20 中国农业科学院农田灌溉研究所 一种自动控制土壤含水量的排溉系统

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN202954349U (zh) * 2012-12-06 2013-05-29 东营市黄河三角洲保护与发展研究中心 基于节水节地的农田排灌装置
CN204466464U (zh) * 2014-12-22 2015-07-15 中国地质科学院水文地质环境地质研究所 一种自动微喷装置
CN105850674A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 湖南农业大学 一种稻田增氧灌排模拟控制系统及方法
CN106305352A (zh) * 2016-08-24 2017-01-11 山东胜伟园林科技有限公司 一种农业水土改良灌溉排水系统
CN106358995A (zh) * 2016-08-29 2017-02-01 山东胜伟园林科技有限公司 一种黄河灌区次生盐碱地自动灌溉排水系统
CN106342430A (zh) * 2016-08-30 2017-01-25 山东胜伟园林科技有限公司 一种具有自动盐控功能的盐碱地改良系统
CN207252436U (zh) * 2017-09-18 2018-04-20 中国农业科学院农田灌溉研究所 一种自动控制土壤含水量的排溉系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
王双喜主编: "《设施农业装备》", 31 May 2010, 中国农业大学出版社 *
等: "《环境生态工程》", 30 April 2015, 上海交通大学出版社 *
马克伟主编: "《土地大辞典》", 30 June 1991, 长春出版社 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105794597B (zh) 一种根据植物根系分布进行分层恒压渗灌系统和方法
CN104380902B (zh) 滴箭灌溉自动控制系统及制作方法和滴箭灌溉的方法
CN105850674B (zh) 一种稻田增氧灌排模拟控制系统及方法
CN204466463U (zh) 滴箭灌溉自动控制系统
CN202925421U (zh) 一种运动场草坪通气、温控与水循环系统
CN206150049U (zh) 灌溉组件及灌溉设备
CN106342430A (zh) 一种具有自动盐控功能的盐碱地改良系统
CN106258837A (zh) 一种自动浇水系统
CN107494206A (zh) 一种智能滴灌设备及滴灌方法
CN103947506A (zh) 一种沙漠化土地植树造林方法
CN107006281A (zh) 一种螺旋微润花盆
CN207252436U (zh) 一种自动控制土壤含水量的排溉系统
CN111357552A (zh) 一种侵蚀地貌生态型乔木种植方法
CN202190560U (zh) 一种节水种植与灌溉结构
CN204031996U (zh) 智能远程水泵控制器和电磁阀调控系统
CN219352612U (zh) 一种烟草栽培的智能滴灌系统
CN107896929A (zh) 一种节水灌溉方法
CN103798101B (zh) 水稻季节性干旱灌溉方法
CN2715515Y (zh) 一种用于植物灌溉的诱导地下灌水器
CN203523316U (zh) 一种专用于果树的毛细管微灌及施肥系统
CN206433376U (zh) 一种自动化农业节水灌溉系统
CN107360951A (zh) 一种自动控制土壤含水量的系统
CN204291929U (zh) 绿化苗木浅埋式排灌设施
CN210808649U (zh) 一种荒漠化地区种植作物的灌溉滴管系统
CN207151458U (zh) 一种柑橘幼苗智能化喷灌系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171121