CN111066627A - 一种喷灌辅助系统、辅助喷灌方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种喷灌辅助系统、辅助喷灌方法，所述的系统包括辅助控制单元，设置在各个喷射位置一一对应的电磁阀和VOC检测仪，所述的VOC检测仪的输出端与所述的辅助控制单元的输入端相连，所述的辅助控制单元的输出端与所述的电磁阀的控制端相连；其中，所述辅助控制单元对接收到的农药浓度信息进行分析，根据分析所获得的结果和灌溉需求控制电磁阀的开启。本发明能够保证各个灌溉区域的农药量满足农作物生长的需求，同时提高农药的利用率，减少对环境的伤害。

Description

一种喷灌辅助系统、辅助喷灌方法
技术领域
本发明属于农业灌溉技术领域，具体涉及一种喷灌辅助系统、辅助喷灌方法。
背景技术
随着农业技术的发展，我国在果农业的种植上已经越来越智能化，现在种植业喷灌设施已经逐渐实现了水肥药喷洒一体化的效果。但是同一片灌溉区域即便是采用同一套灌溉设备进行灌溉，由于受阳光、风向、地势等多种因素的影响，各个区域中的农药浓度不同从而导致各个区域种植产量的良莠不齐。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种喷灌辅助系统、辅助喷灌方法。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
一种喷灌辅助系统，其特征在于：包括辅助控制单元，设置在各个喷射位置一一对应的电磁阀和VOC检测仪，所述的VOC检测仪的输出端与所述的辅助控制单元的输入端相连，所述的辅助控制单元的输出端与所述的电磁阀的控制端相连；其中，所述辅助控制单元对接收到的农药浓度信息进行分析，根据分析所获得的结果和灌溉需求控制电磁阀的开启。
作为本发明的进一步改进，还包括若干个中转站，所述中转站的输入端与多个所述VOC检测仪的输出端相连，所述的中转站的输出端与所述的辅助控制单元相连。
作为本发明的进一步改进，所述的中转站呈网格型或按灌溉区域种植农作物品类分类分布。
一种辅助喷灌方法，应用以上所述的喷灌辅助系统进行灌溉，包括所述VOC检测仪实时检测空气中农药浓度，灌溉作业结束后，待所检测的农药浓度趋于稳定，所述辅助控制单元将所获得的稳定的农药浓度结果与设定浓度阈值进行对比，并根据比较结果控制电磁阀的开启，进行二次或N次喷灌。
作为本发明的进一步改进，所述二次或N次喷灌的时间与所获得的农药浓度结果和浓度阈值差值的大小呈正比。
作为本发明的进一步改进，所述的辅助控制单元直接控制单个或多个所述电磁阀的控制端的开启。
作为本发明的进一步改进，包括将灌溉区域划分为若干个独立的区域，每个所述独立区域所设定的浓度阈值相同或不同。
作为本发明的进一步改进，所述VOC检测仪采集农药浓度信息的间隔时间为1-2min。
本发明的有益效果：本发明通过所接入喷灌辅助系统与灌溉主系统进行匹配，通过检测各个区域中空气中农药的浓度状况对对应区域的农药浓度进行补偿性的灌溉，提高对种植区域灌溉的精准控制，保证各个灌溉区域的农药量满足农作物生长的需求，同时提高农药的利用率，减少对环境的伤害。
附图说明
图1为包含本发明的辅助系统的整体灌溉结构示意图；
图2为依照本发明的辅助系统对原有灌溉系统的改装结构示意图；
图3为本发明的辅助喷灌方法流程图；
其中：1-电磁阀，2-VOC检测仪。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
如图1和图2所示，将本发明的喷灌辅助系统接入灌溉系统的总控制系统中，主要的改装方式为，在原有喷灌杆位置加装电磁阀1和VOC检测仪2。整个喷灌辅助系统由额外设置的辅助控制单元进行控制，所述辅助控制单元对接收到的农药浓度信息进行分析，根据分析所获得的结果和灌溉需求控制电磁阀1的开启。
同时还包括在园区中设置的用于信息传递和供电的中转站，可根据园区的地形分布，或者所种植农作物品种的分布在整个园区内布置若干个中转站，所述中转站的输入端与多个所述VOC检测仪的输出端相连，所述的中转站的输出端与所述的辅助控制单元相连。
所述辅助控制单元还包括显示设备，可通过显示设备查看结果信息或者调控参数（如下文所提到的阈值）。
整个喷灌设施具体的连接方式如下：
1.喷灌辅助系统的继电器与喷灌设备的电源总线相连，将喷灌设备的开关控制权转移到辅助系统上。
2.在种植区域中的每个喷灌杆都装设一个VOC检测仪2与电磁阀1，电磁阀1装载在管道与喷口的连接处，VOC检测仪2在电磁阀1的下方，装载在管道的一侧，各个电磁阀1都能通过辅助系统传递的指令对喷灌杆进行单独控制。
3.按照种植区域的面积设置一些供电节点桩，主要是为各个VOC检测仪2与电磁阀1供电，以及作为VOC检测仪2数据回传到辅助系统的中转站。整个供电节点的设置在种植区域呈网状分布，一般设置在周围四个喷灌杆的中心位置，以最少的布设数量达到最大的覆盖范围。
采用该辅助系统进行检测总思路中包括以下几个过程：
（1）启动阶段：所述VOC检测仪实时检测空气中农药浓度，待主系统喷灌作业结束后，空气中农药浓度趋于稳定时，辅助系统开始分析检测到的数据信息。其中所述VOC检测仪采用的是科尔诺MOT500-VOC，每间隔1-2min采用浓度数据信息。
（2）灌溉阶段：在系统空气中农药浓度的数据会生成一个列表，用户可通过液晶显示屏查看，在这个系统中用户可以根据检测数据、经验、农业科学技术指导等方法自行设置一个浓度阈值，当低于这个浓度阈值的检测区域会再次进行喷灌作业。再次喷灌的时间与所获得的农药浓度结果和浓度阈值差值的大小呈正比。
在步骤（2）中的系统也会通过对各历史浓度阈值进行分析自行给用户推荐一个合理的浓度阈值。
在本系统中，当发生特殊情况需要终止某一喷灌杆的喷灌作业时，或者当用户不需要喷灌全部种植面积时，由于整个喷灌系统采用了独立的电磁阀及线路布局，用户可通过该系统的辅助控制单元对相关位置的喷灌杆上的电磁阀进行单独、精准的操作，达到特定区域喷灌的效果。
具体的可按以下操作步骤实施辅助喷灌：
1.用户在辅助系统输入喷灌确认指令。
2.喷灌系统开始喷灌工作。
3.VOC检测仪开始实时检测种植区域空气中的农药浓度。
4.灌辅助系统的液晶显示屏上实时显示农药浓度与工作时间信息。
5.喷灌作业暂时结束。
6.辅助系统开始分析检测到的数据信息。
7.农药浓度的数据生成一个列表，通过液晶显示屏供用户查看。
8.用户可以根据检测数据自行设置一个浓度阈值。
9.低于这个浓度阈值的检测区域会重新进行喷灌作业。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种喷灌辅助系统，其特征在于：包括辅助控制单元，设置在各个喷射位置一一对应的电磁阀和VOC检测仪，所述的VOC检测仪的输出端与所述的辅助控制单元的输入端相连，所述的辅助控制单元的输出端与所述的电磁阀的控制端相连；其中，所述辅助控制单元对接收到的农药浓度信息进行分析，根据分析所获得的结果和灌溉需求控制电磁阀的开启。
2.根据权利要求1所述的一种喷灌辅助系统，其特征在于：还包括若干个中转站，所述中转站的输入端与多个所述VOC检测仪的输出端相连，所述的中转站的输出端与所述的辅助控制单元相连。
3.根据权利要求2所述的一种喷灌辅助系统，其特征在于：所述的中转站呈网格型或按灌溉区域种植农作物品类分类分布。
4.一种辅助喷灌方法，其特征在于：应用权利要求1-3任一项所述的一种喷灌辅助系统进行灌溉，包括所述VOC检测仪实时检测空气中农药浓度，灌溉作业结束后，待所检测的农药浓度趋于稳定，所述辅助控制单元将所获得的稳定的农药浓度结果与设定浓度阈值进行对比，并根据比较结果控制电磁阀的开启，进行二次或N次喷灌。
5.根据权利要求4所述的一种辅助喷灌方法，其特征在于：所述二次或N次喷灌的时间与所获得的农药浓度结果和浓度阈值差值的大小呈正比。
6.根据权利要求4所述的一种辅助喷灌方法，其特征在于：所述的辅助控制单元直接控制单个或多个所述电磁阀的控制端的开启。
7.根据权利要求4所述的一种辅助喷灌方法，其特征在于：包括将灌溉区域划分为若干个独立的区域，每个所述独立区域所设定的浓度阈值相同或不同。
8.根据权利要求4所述的一种辅助喷灌方法，其特征在于：所述VOC检测仪采集农药浓度信息的间隔时间为1-2min。
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