CN114208646B - 根部拉伸应力检测的智能灌溉系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业生产技术领域，具体涉及一种智能灌溉系统及其方法；所述智能灌溉系统包括处理器、传感器系统和灌溉系统；所述处理器获取气象数据和环境数据，然后根据所述气象数据和环境信息数据制定灌溉计划，处理器依据所述灌溉计划控制所述灌溉系统实施所述植物的灌溉；能够减少灌溉用工，降低管理成本，显著提高效益。此外还公开了灌溉用柔性管及套管，其具有拉伸应力传感器，可以对根部的拉伸应力进行监控，从而满足不同种类作物根部灌溉的个性化需求。

Description

根部拉伸应力检测的智能灌溉系统及方法

技术领域

本发明涉及农业生产技术领域，特别是涉及智能灌溉系统及其方法。

背景技术

随着水资源供需矛盾的日益加剧，各国都十分重视发展节水型农业。发达国家除普遍采用喷灌、微灌等先进的节水灌溉技术外，还应用先进的自动化控制技术实施精确灌溉，以作物实际需水为依据，以信息技术为手段，提高灌溉精准度，实施合理的灌溉制度，提高水的利用率。智能自动化控制灌溉能够提高灌溉管理水平，改变人为操作的随意性，同时智能控制灌溉能够减少灌溉用工，降低管理成本，显著提高效益。因此，推广实施自动化控制灌溉，改变目前普遍存在的粗放灌水方式，提高灌溉水利用率，是有效解决灌溉节水问题的必要措施之一。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种智能灌溉系统，其特征在于：所述灌溉系统包括容器，地下灌溉滴水线，柔性管，包裹层，灌溉滴水器和压力控制阀；所述柔性管从所述容器延伸，所述柔性管通过所述地下灌溉滴水线连接到所述灌线滴水器；所述包裹层包括若干个拉伸应力传感器，所述拉伸应力传感器在固定根部的同时对所述根部拉伸应力检测；所述包裹层套住柔性管。

本发明的另一方面，也提供了一种智能灌溉系统，其特征在于：所述智能灌溉系统包括：处理器、传感器系统和灌溉系统；

所述处理器包括控制器和收发器；所述收发器用于获取气象卫星采集的气象数据和所述传感器系统获取植物的环境信息数据；所述处理器通过网络与传感器系统、灌溉系统连接。

所述处理器根据所述气象数据和环境信息数据制定灌溉计划，所述控制器依据所述灌溉计划控制所述灌溉系统实施所述植物的灌溉。

优选的，获取气象卫星采集的气象数据具体方式为：所述收发机询问所述气象卫星经过的区域，在确认所述气象卫星网关与所述处理器的网关地址相同时开始传输所述气象数据。

本发明的另一方面，是提供了一种智能灌溉系统的灌溉方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：所述收发机询问所述气象卫星经过的区域，在确认所述气象卫星网关与所述处理器的网关地址相同时开始传输所述气象数据；

步骤2：所述传感器系统获取所述植物的环境信息数据；

步骤3：根据所述气象数据和环境信息数据制定所述灌溉计划；

步骤4：所述控制器依据所述灌溉计划控制所述灌溉系统实施所述植物的灌溉；其中所述智能灌溉系统包括一柔性管、包裹层； 所述柔性管和其上的包裹层组成一双层水输送管，所述双层水输送管上设置有若干个拉伸应力传感器，所述拉伸应力传感器在固定根部的同时对所述根部拉伸应力检测；所述包裹层套住柔性管。所述拉伸应力传感器检测根部的拉伸应力数据，并将所述数据传输至处理器，用于综合所述气象数据和环境信息数据制定所述灌溉计划。

优选的，其中所述拉伸应力传感器随所述双层水输送管布置在各作物的各根部区域。

优选的，其中所述灌溉计划包括抵消作物的蒸腾作用。

本发明的另一方面是提供一种智能灌溉系统，特征在于：所述灌溉系统包括容器，地下灌溉滴水线，柔性管，聚乙烯包裹层，灌溉滴水器和压力控制阀；所述柔性管从所述容器延伸，所述柔性管通过所述地下灌溉滴水线连接到所述灌线滴水器；其中所述柔性管和其上的所述包裹层组成一双层水输送管，还包括一夹具，该夹具设置在包裹层的前端部。

本发明的另一方面是提供一种智能灌溉系统在作物灌溉中的应用。

上述的各发明点可以相关结合组成新的技术方案，同时也可以单独执行，本说明书不对技术方案的结合有任何限制。例如上述的智能灌溉系统包括了上述的获取气象卫星采集的气象数据的方式，同时也包括了上述的夹具以及相关的夹具固定根部的方式以及所述柔性管和其上的所述包裹层组成一双层水输送管的方式。

例如上述的包括有夹具的灌溉系统还包括上述的获取气象卫星的系统。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下发明点及相应的有益效果：

1）基于卫星的无线传感器网络遍布任何区域，可收集各种环境和气候数据连续存储在服务器中。随着卫星技术可以实现在短时间和低费用预算的环境监测，任何国家都是可以接受内。另外气象信息对农田灌溉一直重要的因素，因气象信息的不准确性，即便是在大棚中的作物，也会对其生长产生负面影响。因此本领域中一直想找到时一种高效准确的预测方法。本发明相比于现有技术，采用气象卫星作为获得气象信息的来源。另外，还将获得这些信息的方式限定为采用网关作为获得邻近区域接收机位置的方式，这样大大增加了获取邻近信息的灵活和高效性。另外，还采用了邻近的气象信息对本区域的气象信息进行修正。

2）本发明提供了完整的传感器系统，并对每个传感器的位置也有相应的监控，即采取PIR传感器绑定安装；能够准确及时的获取植物的生长环境数据；

3) 本发明提供的灌溉系统可根据具体植物的需求直接对根部进行灌溉，灌溉效果好。相比于现有技术，提供了一双层输水管路，该输水管路在保护内部柔性管的同时，还能使夹具更好的固定。该夹具配合从包裹层管突出的软管，可以对软管前端的灌溉用喷水装置的喷水方向有更好的控制，以更好的满足根部水份吸收的用途。

4）对于现有技术中采用温度来调整作物的输水量进行改进，以作物根部的拉伸应力值作为调节输水量的依据。相比于现有的温度作为参数，该拉伸应力值更直接、客观的反映每种作物或每株作物的真实需水量。从而能够做到差异化和精细化的管理。

5）本发明依托前述的双层输水管路，在其外层的圆周面上设置拉伸应力传感器，以用于对作物根部的拉伸应力的监控。其不仅能有效的实时监控到根部的拉伸应力，同时因采用双层输水管路结构，设置在外层的拉伸应力传感器，并不影响其中内层的输水管的拉伸，即输水管可以在该管路中自由移动，从而可以有针对性的对某些需要补充水分的根部进行及时补充。

本发明的发明点和有益的效果不限于上述5点，也包括下述实施例中涉及到的一些技术点。

附图说明

图1是本发明的植物和/或农作物的检测系统框图；

图2是植物根部夹持灌溉示意图；

图3是图2的灌溉示意图的局部放大图-1；

图4是图2的灌溉示意图的局部放大图-2；

图5是图3所示的夹具在双层水输送管的固定结构；

图6是加装有拉伸应力传感器的双层水输送管结构。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

实施例

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

如图1所示，本发明的智能灌溉系统包括气象卫星1、处理器2、传感器系统3和压力控制阀4；其中传感器系统3包括：温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、PIR传感器；其中温度传感器用于检测农作物生长环境的温度、空气湿度传感器用于检测农作物生长环境的空气湿度；土地湿度传感器用于检测农作物生长环境的土壤湿度；PIR传感器用于检测运动；压力控制阀4，用于调节水压对农作物实施灌溉；处理器2包括控制器和收发器；处理器2与传感器系统3和压力控制阀4通过无线网络连接。

为了对地球环境监测，基于卫星的无线传感器网络遍布任何区域，可选的，该区域可以是一个县，一个地级市，一个省，在可能的情况下可以在全国范围内对传感器网络进行布置。可收集各种环境和气候数据连续存储在服务器中。随着卫星技术可以实现在短时间和低费用预算的环境监测，任何国家都是可以接受的。

气象卫星1用于采集特定区域的气象数据，该特定区域可以是指特定的灌溉区域。气象卫星1所采集的数据通过S波段遥测系统传输到地面，然后传输到处理器2。

接收机系统询问气象卫星1经过的区域，在确认气象卫星1网关与自己的网关地址相同时开始传输该数据的数据；所述接收机使用在4800/9600波特率，依据AX.25协议，使所与环境有关的数据可以在较短的时间内下载到处理器2。该接收机采用可展开的单极天线，具有增益大约2.5dBi。其初始展开后收起和展开；该接收机采用32路快闪存储器，用于存储所述数据。

对于卫星与接收机之间的通信有多种方式，但无论是哪种方式，都需要确定卫星的实时位置以及接收机的位置。而对于位置的确定，本发明采用的是网关地址来关联接收机的实际位置。采用这一方式的好处是除了确定本区域的网关地址位置外，还可以方便确定与该接收机邻近的其他位置的接收机的位置，而使用本发明的技术方案并不需要繁琐的进行目的地的探访，询问。而当得到其他邻近位置的接收机的网关地址后，就可以将该网关地址相关联的实时的气象卫星信号进行下载分析，得出任选的邻近区域的气象状况。

在本实施例中，应当清楚，对于邻近位置的信息能随时方便的获得，可以对本区域的气象信息进行修正，并得到更加准确的气象状况。邻近位置的信息可以任意的选择性获得，对于邻近区域的对本区域的气候影响不强的气象信息并不获取。这是通过网关地址的高获取便利性得到的。

具体的，在布置接收机时，设置一IP地址，例如192.168.1.43作为该区域的接收机的IP地址。另外，分配其邻近的区域的IP地址，并且存入数据库。例如存入的IP地址分别为：192.168.1.46；192.168.1.48；192.168.1.50；192.168.1.52。该邻近的区域的数量是可变的，但遵循一个区域一个接收机的原则。邻近的区域的大小也是可变的，但为了信息的细化，提高精确度，典型的邻近的区域可以是30-50km²，但根据地型的不同而可以不同。当需要获取本接近机的气象信息时，如气象卫星在经过需要获取气象信息的该区域之前经过一个或多个邻近区域，则预读取邻近区域气象信息；当气象卫星经过该区域时，则读取本区域气象信息，在该本区域气象信息的基础上叠加之前预读取的邻近区域气象信息，由处理器进行处理，对本区域信息进行修正处理。该修正处理可以采用现有技术中已知的气象模型进行修正。另外，可以对多个邻近区域进行选择，当有多个邻近区域气象信息时，对该多个区域信息进行选择以找出合适的修正用气象信息。

传感器系统3中的温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、PIR传感器会固定安装与农作物生长环境中用于检测相对应的各项数据；其中PIR传感器会与每个其它传感器绑定安装，用于检测其他传感器是否出现非正常的位移，现有技术中缺少对农田环境意外事件，例如人或动物闯入的监控，采用PIR传感器可能以及时的发现人或动物的闯入，这也是本发明的发明点之一；传感器系统3会持续监测环境参数，水文参数，土壤参数；同时处理器2还存储有不同农作物对环境参数、水文参数，土壤参数等的具体需求范围，处理器2可以被设定为自动根据上述具体需求范围，来控制压力控制阀4是否实施灌溉。

同时处理器2通过网络将监测到的气象数据、环境数据、水文参数，土壤参数等数据以及灌溉与否的具体操作发送到用户终端，用户可以通过相关应用进行查询。用户也可以预先设置各项农作物对气象数据、环境参数、水文参数，土壤参数等的具体需求范围，以及相应的灌溉操作，也可在接收到气象数据、环境数据、水文参数，土壤参数等数据后，对灌溉与否的操作继续人为控制。

灌溉装置包括：容器，地下灌溉滴水线，柔性管，聚乙烯包裹物，灌溉滴水器和压力控制阀4；所述柔性管从容器延伸，它是在地面以上，柔性管通过地下灌溉滴水线连接到灌线滴水器。 灌溉装置工作时，水从容器中流出，经过柔性管、地下灌溉滴水线最后由灌溉滴水器经压力控制阀4控制流出，压力控制阀4可以控制水是否流出，还可控制流出水的水量大小；压力控制阀设置在地下灌溉滴水线上，与太阳能电池板电连接，并由太阳能电池板进行供电。

所述容器用于容纳植物灌溉的液体，灌溉的液体可以是自来水也可以是按照各种植物各自需求配比的灌溉溶液。

所述柔性管由一天然或人造材料，包括，但不限于高密度聚乙烯（“HDPE”），中密度聚乙烯（“MDPE”），铜，铁，铅管，热塑性聚合物，如聚氯乙稀（“PVC”）， 氯化聚氯乙烯（“CPVC”），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯“ABS”），交联聚乙烯（“PEX”塑料）取压管，或任何其它类似的材料可有助于抗霉变，腐蚀，耐候性损伤。优选的，还可以采用金属，例如不透钢螺旋形波纹管（其也为柔性管）。该管采用柔性材料制成用于输送水进行灌溉，所以可以方便的把该柔性管以任意的形状进行弯曲，变形；因其较为轻便，因此除在地面上布设外还将其可选的轻松的埋入土壤中，以适应各种灌溉的要求。

可选的，在柔性管外层套有包裹层，用于将上述的柔性管包住，使柔性管套入其中，起到保护作用。该管套的材料优选为聚乙烯等材料。这样可以保证套在其中柔性管被周边环境对其的腐蚀。在农田灌溉中，因施肥等化学用品的使用，会对接触土壤的软管产生长期的腐蚀作用。而采用例如像胶材质的套管可有效的保护柔性管免遭腐蚀影响。

聚乙烯包裹层优选由高密度聚乙烯（“HDPE”），中密度聚乙烯（“MDPE”），热塑性聚合物，如聚氯乙稀（“PVC”），氯化聚氯乙烯（“CPVC”），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯“ABS”），交联聚乙烯（“PEX”塑料）等制备而成。

聚乙烯包裹层可通过简单地将打结，密封，卷曲的，或以其它方式插接到柔性管，防止水从连接处流出。

由于采用多层套管的包裹层方式输送水，因此可以对现有结构中的夹具结构进行改进，重新设计夹具的位置。例如可以将夹具设置在该夹层位置。

本发明的灌溉装置的聚乙烯套管包裹层用于包裹地下灌溉滴水器和压力控制阀4，灌溉滴水器从聚乙烯包裹层延伸出灌溉农作物的根部；乙烯包裹层位于地底下的末端还包括两个夹钳，其用于夹持住植物的根部，同时保证不会损伤植物的根部。

实施例2

如图2示出了一种灌溉装置，其中包括容器（图中未示出），柔性管5，包裹层6，灌溉滴水器8，夹具7，以及根部传感器9。

其中柔性管5连接到灌溉滴水器8。 灌溉装置工作时，水从容器中流出，经过柔性管5、由灌溉滴水器8经压力控制阀4控制流出，压力控制阀4可以控制水是否流出，还可控制流出水的水量大小。所述柔性管5由一天然或人造材料，包括，但不限于高密度聚乙烯（“HDPE”），中密度聚乙烯（“MDPE”），铜，铁，铅管，热塑性聚合物，如聚氯乙稀（“PVC”）， 氯化聚氯乙烯（“CPVC”），丙烯腈-丁二烯-苯乙烯“ABS”），交联聚乙烯（“PEX”塑料）取压管，或任何其它类似的材料可有助于抗霉变，腐蚀，耐候性损伤。优选的，还可以采用金属，例如不透钢螺旋形波纹管（其也为柔性管）。如图3所示，在所述的柔性管5的外围套有一包裹层6，该包裹层6用于将上述的柔性管包住，使柔性管套入其中，起到保护作用。该管套的材料优选为聚乙烯等材料。这样可以保证套在其中柔性管被周边环境对其的腐蚀。在农田灌溉中，因施肥等化学用品的使用，会对接触土壤的软管产生长期的腐蚀作用。而采用例如像胶材质的套管可有效的保护柔性管免遭腐蚀影响。

如图3-5所示，柔性管5和其上的包裹层6组成一双层水输送管，可以比现有技术方便的使用夹具7与根部进行夹持固定。该夹具7与现有技术中采用的夹具相比，夹具安装在包裹层上，不影响其中的柔性管5输送水，并且设置在包裹层的前端部。图3-4示出了夹具7的安装位置，并没有安装在管的侧面，而是安装在包裹层6的前端部。相比于该安装固定在侧面位置，更利于对输送管的水流方向或水喷洒方向的限制。将夹具7安装在包裹层6的前端部时，此时离从包裹层6露出的柔性管5是最近的，因此该处对根部固定，相当于对柔性管5的水滴喷出方向也进行了限定。该伸出的长度L一般为3cm，最多不超过5cm；

对于夹具与包裹层的固定方式，图5示出了其中的固定方式。该固定结构包括有固定基座10，该固定基座10与包裹层6固定连接；在该固定基座上设置有支撑座11，该支撑座11，可选的为可伸缩结构；在该支撑座11的顶端设置有夹具7，用于与植物铁根茎等部分连接，可选的，也可以与植物的枝部等部分连接。为了与根部固定的需要，可以在该包裹层6的四周设置有多个固定结构，从而形成多个夹具7，以方便与根部在各种环境下的连接固定。

另外在柔性管5的前端面还可以设置有根部传感器9，用于对水量或者湿度进行监控。

现有技术中为了使灌溉尽可能的靠近根部，采用的柔性管自身带有夹具。通过夹具与根部夹持在一起从而起使柔性管靠近根部区域，使根部能充分利用与柔性管前端固定的灌溉滴水器中的水。但存在的问题在于：能够充分将水分吸收而设置的夹具安装面只能是在软管的侧面（端面留出空间安装灌溉滴水器和压力控制阀）。这给安装固定带来了困难。而采用了套管包裹层的双层结构后，可以将该夹具固定安装在套管包裹层的端部固定。当夹具与根部夹住固定后，并不影响其包裹的柔性管在土壤中的位置调整，从而可以根据需要进一步将突出套管包裹层的柔性管进一步调整位置，以适应各种根部区域吸收水位的需要。这也是本发明的一个发明点之一。

实施例3

在该实施例中，同样采用与实施例1-2中相同的智能灌溉系统，智能灌溉系统包括气象卫星1、处理器2、传感器系统3和压力控制阀4；其中传感器系统3包括：温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、PIR传感器；系统中的与实施例1中相同的不再重复。

在该实施例中，处理器2的接收机系统向气象卫星1查询自己网关地址地区的未来一段时间的气象预测数据；并依据包括未来一段时间的气象预测数据在内的数据制备未来一段时间内的灌溉计划；之后处理器2将按照该计划进行灌溉，并且处理器2每天通过网络将监测到的气象数据、环境数据、水文参数，土壤参数等数据以及灌溉的具体操作发送到用户终端，用户可以通过相关应用进行查询。

实施例4

在该实施例中，同样采用与实施例1-3中相同的智能灌溉系统，相同的部分不再赘述。

对于灌溉系统，灌溉水量需要精确控制，才能保证农作物正常生长。然而受外界天气变化的影响，例如气温等因素，植物的蒸腾量会发生变化。这里所谓的“蒸腾”是指：当叶片的水分散失掉后，叶片细胞液的浓度自然就会提高，于是就产生了向叶脉细胞吸水的动力，这样叶片就向茎吸水，茎又向根吸水，迫于强大的压力，根不得不向土壤吸水；其次，水在从根部向叶片运输的过程中，把溶解于水中的各种养料也一并带到了植物全身。

蒸腾作用能够帮助植物降温散热。植物像动物一样也怕烈日的烤晒，为了不至于被烤焦，植物就通过蒸发水分把热量从体内散发出去，以保持一定的恒温。

因此需要基于气象信息对水输送过程进行控制。简单说，当温度较高时，需要给根部供应较大的水量； 当温度较低时，需要给根部供应较低的水量。然而，这只是现有技术中对植物因气温变化而进行的较简单的水量控制，输水量值除了受气温影响外，还会受到根部的拉伸应力的影响。具体原因如下：

水份被根吸收，由于由根细胞施加的压力而向上移动。进入植物的水的上部运动最终从叶表面蒸发到大气中。其中湿气通过植物从根部携带到叶下侧的小孔，在那里变成蒸汽并释放到大气中。由于根吸收的水可以通过茎的木质部传递到叶，该木质部是将水和溶解的营养物从根向上传导的植物中的血管组织。由于该蒸腾，植物根壁上的拉伸应力发生变化。

对于主根的根壁上施加拉伸应力时，如处于或高于规定的阈值时，植物需要额外的水分。 相反，如果根壁（例如木质部）上的拉伸应力低，例如低于规定的应力阈值，那么在植物周围的土壤中不需要额外的水分。当然，根壁上的拉伸应力受到天气条件以及需要水的植物的类型而变化。某些植物需要每天浇水，例如，以一定的间隔浇水，而其它植物不需要根据植物的类型以及植物在其中生根的周围土壤的类型浇水若干天。 这一阈值可以用含水率来衡量。含水率可以表示为一个比率，该比率可以是0（完全干燥）到材料饱和时孔隙率的值。 也可以使用已知体积的材料直接测量水分含量。体积含水量也可以通过水的体积和水的质量来计算。植物根壁上的拉伸应力与相应根内的水分含量之间存在直接关系，因此与根周围的土壤中的水分含量之间也存在直接关系。例如，植物的含水量阈值或截止值可以是大约34%。 根据该数目，本领域技术人员可以确定拉伸应力的特定阈值。如式（1）所示，其中W表示该根部的灌溉用水量，这里考虑到时间以天计，也可以表示每天的灌溉用水量；W₀为预设的灌溉用水量。该W₀主要受温度的影响；T代表根部拉伸应力，灌溉量与根部拉伸应力的平方成正比，T₀代表植物含水量阈值所对应的拉伸应力阈值；α为比例系数；该比例系数因各种作物的品种不同而不同，在一定条件下因土壤气候等原因，在同一种作物中也会有差异；因此对于每种作物，所需的水分是不同的。当检测到拉伸应力T大于或等于拉伸应力阈值T₀时，需要补充额外的水分△W=(W-W ₀)；当检测到的拉伸应力T小于拉伸应力阈值T₀时则此时不需要补充额外的水分，只需要补充W ₀即可。如果需要，一个或多个土壤水分传感器也可以与这里讨论的一个或多个拉伸应力传感器结合使用。

(1)

如上分析，拉伸应力相比于气温，更能直接反映实时的植物蒸腾状况。温度对于任一种作用，其值为固定值，但在该温度下，每种植物因品种、生长周期而有较大的区别，因此蒸腾作用对于每种植物的影响并不相同。但对于根部的拉伸应力，该参数是针对每一种种类的作物，甚至是每一株作物的测量值，因此可以做到精细化的作物输水量管理，为作物的差异化输水提供可能条件。采用测量每种作物甚至是每株作物的拉伸应力，从而为处理部提供输水量依据，进而控制压力控制阀4的输水量，这是本发明的发明点之一。

实施例5

在该实施例中，同样采用与实施例1-4中相同的智能灌溉系统，相同的部分不再赘述。

如图6所示，具体的实现每一种种类的作物，甚至是每一株作物的给出拉伸应力值，可采用如下方式：在柔性管5和其上的包裹层6组成一双层水输送管。在该双层水输送管的包裹层6上附上拉伸应力传感器12。优选的该拉伸应力器12可以为多个，均匀分布在该包裹层6的表面上；优选的，该拉伸应力传感器具有夹具，适于与根部连接固定或者与其他适合的管状物固定连接，以方便测量根部的拉伸应力为佳。具体的固定方式可以采用现有的各种固定方式，如在包裹层开孔并搭建固定框架；或者开孔后粘接在该包裹层6上。

优选的，该拉伸应力传感器12只与该双层水输送管中的包裹层6连接，并不影响所述双层水输送管中的柔性管5在管套中的运动。应当注意，该柔性管5在该双层水输送管中能自由伸长、缩短是重要的，这样便于有针对性的，灵活的对准其中某一根部进行灌溉。这也是本发明的发明点之一。本发明创造性的将拉伸应力传感器与根部灌溉进行联动，并且可以依据该拉伸应力传感器的数据有选择性的自由方便选择其中一个或多个根部进行水输送，达到有针对性的灌溉的目的。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.一种智能灌溉系统，其包括处理器、传感器系统和灌溉系统；在灌溉系统中包括容器，地下灌溉滴水线，柔性管，聚乙烯包裹层，灌溉滴水器和压力控制阀；所述柔性管从所述容器延伸，所述柔性管通过所述地下灌溉滴水线连接到所述灌溉滴水器；所述柔性管和其上的包裹层组成一双层水输送管；所述系统还包括一夹具，该夹具设置在包裹层的前端部；所述双层水输送管还包括拉伸应力传感器；其中所述拉伸应力传感器布置在各作物的各根部区域；

该灌溉系统还包括一固定结构，所述固定结构包括有固定基座，该固定基座与包裹层固定连接；在该固定基座上设置有支撑座，该支撑座为可伸缩结构；在该支撑座的顶端设置有该夹具，用于与植物根茎连接；

所述处理器包括控制器和收发器；所述收发器用于获取气象卫星采集的气象数据和所述传感器系统获取植物的环境信息数据；所述处理器通过网络与传感器系统、灌溉系统连接；所述处理器根据所述气象数据和环境信息数据制定灌溉计划，所述控制器依据所述灌溉计划控制所述灌溉系统实施所述植物的灌溉。

2.根据权利要求1所述的灌溉系统，其特征在于：获取气象卫星采集的气象数据具体方式为：所述收发器询问所述气象卫星经过的区域，在确认所述气象卫星网关与所述处理器的网关地址相同时开始传输所述气象数据。

3.根据权利要求1或2所述的智能灌溉系统进行灌溉的方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤1：所述收发器询问所述气象卫星经过的区域，在确认所述气象卫星网关与所述处理器的网关地址相同时开始传输所述气象数据；

步骤2：所述传感器系统获取所述植物的环境信息数据；

步骤3：根据所述气象数据和环境信息数据制定所述灌溉计划；

步骤4：所述控制器依据所述灌溉计划控制所述灌溉系统实施所述植物的灌溉；其中所述智能灌溉系统包括一柔性管、包裹层；所述柔性管和其上的包裹层组成一双层水输送管，所述双层水输送管上设置有若干个拉伸应力传感器，所述拉伸应力传感器在固定根部的同时对所述根部拉伸应力检测；所述包裹层套住柔性管；所述拉伸应力传感器检测根部的拉伸应力数据，并将所述数据传输至处理器，用于综合所述气象数据和环境信息数据制定所述灌溉计划。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述灌溉计划包括抵消作物的蒸腾作用。

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