CN111066444A - 一种可测累计光辐射自动灌溉装置及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可测累计光辐射自动灌溉装置及方法，该装置包括累计光辐射强度传感器、中央控制器、水泵、管道电磁阀、传输系统、远程控制终端，以中央控制器为中心，分别连接累计光辐射强度传感器、远程控制终端、水泵、管道电磁阀，累计光辐射强度传感器、水泵、管道电磁阀传输为有线传输到中央控制器，中央控制器通过GPRS通讯无线传输到远程控制终端。本发明主要实现灌溉与累计光辐射传感器互联，在灌溉施肥过程中实现累计光辐射强度实时监测、反馈并智能的判断，方案修正，并执行灌溉施肥精准控制。直接将累计光辐射强度与作物蒸散量关联，推荐灌溉开启时间、灌溉量更佳准确及时。
Description
技术领域
本发明属于农业技术领域，涉及一种可测累计光辐射自动灌溉装置及方法。
背景技术
目前灌溉过程的时间和灌溉量主要依靠土壤、作物表象人为观察，进行经验判断，根本不能实现实时精准灌溉控制；通过土壤水分监测来实现灌溉的科学性。现有技术，一是采取人工土壤烘干法监测土壤含水量，虽能进行墒情分析，但是严重滞后，无法做到及时指导灌溉；二是采取自动监测灌溉，绝大部分采用土壤水分传感器来监测土壤水含量，来判读、推荐灌溉时间和灌溉量，但是普遍存在土壤质地差异与植物水分亏缺反应相关性低，监测指标不稳定、不准确问题，在实际生产中发挥作用不强。土壤水分自动监测还受土壤扰动和换茬栽培措施的影响。通过本发明可有效提高灌溉与作物蒸散的关联，通过监测累计光辐射强度累计值，及时准确反映作物耗水情况，同时通过集成灌溉控制设备，实现更为及时精准的水肥管理。避免了土壤监测带来的不稳定，相关性低等问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种可测累计光辐射自动灌溉装置及方法。为了实现作物水肥管理的精准化和智能化，在管道灌溉系统基础上，通过PLC控制器集成先进的累计光辐射传感器和电磁阀控制系统，实现累计光辐射实时监测、反馈、判别反馈到灌溉控制过程。设计测累计光辐射自动灌溉方法是基于作物蒸散量计算公式，联合国粮农组织(简称FAO)推荐作为计算参考作物蒸散量唯一标准方法。方法主要包括：光辐射强度累计量监测，灌溉系统、电磁阀控制等，其中光辐射强度累计量指标作为启动灌溉、推荐灌溉量的主要依据。
其具体技术方案为：
一种可测累计光辐射自动灌溉装置，包括累计光辐射强度传感器、中央控制器、水泵、管道电磁阀、传输系统、远程控制终端，以中央控制器为中心，分别连接累计光辐射强度传感器、远程控制终端、水泵、管道电磁阀，累计光辐射强度传感器、水泵、管道电磁阀传输为有线传输到中央控制器，中央控制器通过GPRS通讯无线传输到远程控制终端。
进一步，所述远程控制终端包括电脑和手机。
一种可测累计光辐射自动灌溉方法，包括以下步骤：设置开启PLC中央控制器，控制器集成水泵、进出水口电磁阀和累计光辐射传感器，自动开启水泵和相应的电磁阀，通过管道水力驱动比例施肥器，将混合后的肥液输送至灌溉系统主管道并输送至作物。
步骤1、设置开启中央控制器：启动控制系统正常运行；
步骤2、控制模式设定：进入控制模式设定界面，手动活自动设定；
步骤3、各类作物灌溉参数：设置各类作物不同生育期灌溉参数及累计光辐射强度累积量；
步骤4、作物选择：选择区域种植作物的类别和时期；
步骤5、实时决策：比较累计光辐射强度累计参数达到2500勒克斯，对应灌溉一个单位水量；
步骤6、动作执行：对一个灌溉决策进行执行，决定启停水泵和电磁阀，并通过决策指令开闭管道电磁阀执行精准灌溉量。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明在传统的定额灌溉施肥或定时灌溉施肥方式基础上，通过中央控制器将累计光辐射传感器与控制设备电磁阀互联，传感器将对累计光辐射强度进行连续采集，通过信号及采集部分将其转化为数字信号，信号传给PLC控制器系统进行处理，依据实时累计光辐射监测数据结果，实现自动灌溉设备开启控制。本发明主要实现灌溉与累计光辐射传感器互联，在灌溉施肥过程中实现累计光辐射强度实时监测、反馈并智能的判断，方案修正，并执行灌溉施肥精准控制。直接将累计光辐射强度与作物蒸散量关联，推荐灌溉开启时间、灌溉量更佳准确及时。
附图说明
图1是可测累计光辐射自动灌溉装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案作进一步详细地说明。
在基质栽培上，通过累计光辐射方法自动灌溉，实现精准灌溉。具体按照每200-300焦耳/cm2灌溉1次，一天需要灌溉10-15次，一般在日出后2小时开始第一次滴灌(光合作用刚开始，满足蒸腾)，日落前2小时最后一次灌溉(基质落干水分，供晚上植株呼吸)，中间每次灌溉量和灌溉时间取决于累计光辐射强度，与累计光辐射直接相关。
参照图1，一种可测累计光辐射自动灌溉装置，包括累计光辐射强度传感器1、中央控制器2、水泵3、管道电磁阀4、传输系统、远程控制终端，以中央控制器2为中心，分别连接累计光辐射强度传感器1、远程控制终端、水泵3、管道电磁阀4，累计光辐射强度传感器 1、水泵3、管道电磁阀4传输为有线传输到中央控制器2，中央控制器2通过GPRS通讯无线传输到远程控制终端。
所述远程控制终端包括电脑5和手机6。
一种可测累计光辐射自动灌溉方法，包括以下步骤：
经过实际的测试应用，本发明的可测累计光辐射自动灌溉装置完全能够实现灌溉施肥功能需求，尤其是直接反馈作物耗水情况，通过灌溉设备实现自动灌溉施肥控制，其稳定性、可靠性都达到理想目标。通过集成远程手机APP可实现远程控制，尤其对基质栽培高频灌溉实现精准及时推荐。
目前自动灌溉系统在国内还处于研发初步应用阶段，自动化程度较低，智能型控制器的应用还很少。本发明自动灌溉及施肥控制系统设计合理、结构简单、使用方便。本发明主要实现与累计光辐射强度监测实现互联，直接反映作物耗水情况，提高了灌溉开启时间和灌溉推荐地精准。解决了目前经验灌溉或者粗放自动灌溉地问题。测试应用结果表明，本方法、装置工作可靠，控制精度能够满足农艺要求。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，本发明的保护范围不限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可显而易见地得到的技术方案的简单变化或等效替换均落入本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种可测累计光辐射自动灌溉装置，其特征在于，包括累计光辐射强度传感器、中央控制器、水泵、管道电磁阀、传输系统、远程控制终端，以中央控制器为中心，分别连接累计光辐射强度传感器、远程控制终端、水泵、管道电磁阀，累计光辐射强度传感器、水泵、管道电磁阀传输为有线传输到中央控制器，中央控制器通过GPRS通讯无线传输到远程控制终端。
2.根据权利要求1所述的可测累计光辐射自动灌溉装置，其特征在于，所述远程控制终端包括电脑和手机。
3.一种可测累计光辐射自动灌溉方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、设置开启PLC中央控制器：启动控制系统正常运行；
步骤2、控制模式设定：进入控制模式设定界面，手动活自动设定；
步骤3、各类作物灌溉参数：设置各类作物不同生育期灌溉参数及累计光辐射强度累积量；
步骤4、作物选择：选择区域种植作物的类别和时期；
步骤5、实时决策：比较累计光辐射强度累计参数达到200-300焦耳/cm2，对应一次灌溉决策；
步骤6、动作执行：对一个灌溉决策进行执行，决定启停水泵和管道电磁阀，并通过决策指令开闭管道电磁阀执行精准灌溉量。
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| CN (1) | CN111066444A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115349432A (zh) * | 2022-09-23 | 2022-11-18 | 中联智慧农业股份有限公司 | 一种基于光辐射与气象预测的智能灌溉方法和系统 |
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2020
- 2020-01-06 CN CN202010008217.2A patent/CN111066444A/zh active Pending
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