CN203353329U - 一种田间灌溉用传感器系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种田间灌溉用传感器系统，包括间隔埋置在田间地下的多个湿度传感器，置于田间地上、且分别与所述多个湿度传感器连接的探头，用于基于所述探头定时采集所得土壤水分数据进行处理、并根据处理结果通过灌溉装置的工作台对灌溉装置进行远程控制的总控制台，以及连接在灌溉装置的总出水口处和总控制台的反馈端之间的电磁流量传感器；所述探头、总控制台、工作台和灌溉装置依次连接。本实用新型所述田间灌溉用传感器系统，可以克服现有技术中灌溉量和灌溉时间均难以掌控等缺陷，以实现自动化灌溉和省时省力的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及土壤灌溉技术领域，具体地，涉及一种田间灌溉用传感器系统。
背景技术
随着近几年高端科技的发展，新型的技术产品的上市例如：传感器等，使事物在人们面前越来越方便化、自动化、人性化。
下面对南疆地区的自然环境和枣树生长情况进行详细说明。
一、南疆地方简介
⑴地理环境优越：南疆地区处于塔克拉玛干沙漠的周边，北有天山，南有昆仑山，南疆属于典型的温带荒漠大陆性气候，位于北纬36°~42°，东经72°~90°之间的广大地区，远离污染源（城市、工厂、矿区），具有较好的空气质量和灌溉水质量，而且栽植区的病虫害很少，可以大幅减少农药使用量。因此，与内地产区性比，南疆地区就有得天独厚的无公害栽培条件。
⑵光热资源丰富：南疆地区地处欧亚大陆的腹地，塔里木盆地的周边，干旱少雨，晴天多，空气透明度高，光热资源丰富，是典型的干旱灌溉型农业区。其年均总辐射量达147.5千卡/cm<sup>2</sup>，光合有效辐射达73.7千卡/cm<sup>2</sup>；枣树生长季节平均热照时数达10小时以上，年日照时数3103.2小时，4~9月累计日照时数达1733.3小时，远高于一般制干品种1500小时的要求；全年≥10°的有效积温为4956℃，远高于枣树对温度的需求上限；果实生长期的6~9月，气温日较差逐渐增大，平均达17.4℃，最大可达27.8℃，气温日较差在20℃的天气为39天，为全国绝无仅有；无霜期达200天以上，本地区气候条件适宜优质高产的红枣栽培。
⑶政策支持：国家正在发展西部，如：新华网乌鲁木齐10月10日电（9月26日，兵团南疆农业结构调整座谈会在阿拉尔市举行）。据悉，兵团决定在南疆的4个师和农十三师大力发展红枣产业，到2010年红枣栽培规模要由目前的88万亩发展到120万亩，到2012年全面完成低产园改造，高产高效标准红枣园要达到150万亩，红枣总产60万吨以上，使红枣产业成为职工增收、团场增效的重要支柱。
二.枣树的生长
⑴生长过程：现在的枣树大都是由野生的酸枣树嫁接而来的，所以枣树要经过育苗---嫁接--出圃--栽培--成果。
⑵生长习性：枣树是喜光树种，光照充足，则树体健壮，产量高，品质好。
为落叶乔木，生长比较直立。一般小枣品种树高6-7米，冠径达5～6米，而大枣品种往往比小枣品种的树生长高大，树干比较直顺。枣树幼龄时期生长比较缓慢，到七八年以后，分枝才逐渐增多，树冠也逐渐扩展，结果部位增加，产量明显上升。
注意事项：大枣不同时期对湿度的要求不同。花期要求较高的湿度，授粉受精的适宜温度是相对湿度70％～85％，若此期过于干燥（相对湿度低于40％），影响花粉发芽和花粉管的伸长，导致授粉受精不良，落花落果严重，产量下降。相反，雨量过多，尤其是花期连续阴雨，气温降低花粉不能正常发芽，坐果率也会降低。果实生长后期要求少雨多晴天，利于糖分的积累及着色。雨量过多、过频，会影响果实的生长发育，加重裂果、浆烂等果实病害。“旱枣涝梨”指的就是果实生长后期雨少易获丰产。
三、种植中的问题：
⑴土壤湿度可直接影响树体内水分平衡及器官的生长发育。当30厘米土层的含水量5％时，枣苗出现暂的萎蔫，3％时永久萎蔫，水分过多，土壤透气不良，会造成烂根甚至死亡。
⑵大枣的浇水要和施肥在一起进行的。在枣树嫁接好的第一年要给枣树浇一次透水这样利于枣树对肥料的吸收。水的量决定着枣树的成活率。
⑶对于已经2~3年的枣树来说水也是十分重要的，因为南疆的枣树种植是以沙土地为主所以对水的需求较大普通的灌溉已经不再适用了（沙土地吸水，南疆日照时长、蒸发量大）。
⑶据向枣农调查得：对正在开花坐果期的枣树必须要每星期浇一次水，施一次肥。缺水、少肥都会直接影响枣树果实的生产量，这其中需要太多的人力。
四、现在农业的缺陷 现在对大枣实行了滴灌技术，大大节约的水资源，解决了原有渠道灌溉模式的不足，滴管可以对土地的每个角落进行滴灌，但是因为地势的不同和每个枣树所在位置、接受阳光的时间不同（被树挡住的枣树）对同一个枣地又有了不同程度的缺水。对于不同程度的缺水，枣农不可能每天都把自己的枣树视察一遍。而且每年的天气是在变化的，有时寒流会早来，有时会在开花期持续炎热，枣农不可能准确把握这些信息，所以本文就以传感器向大家讲解水对枣田的自动化控制。
五、南疆水资源调查：
{1}地下水的分布
⑴降雨：南疆降雨的分布图。
由下表可以看出：西北部山丘区地下水资源占全疆山丘区总地下水资源的94.5%，平原区地下水资源占全疆平原区的91.8%。而新疆水资量发育的山区均在西北部，从而也可以得出如下结论：与降水资源丰富山区相毗邻的平原，地下水资源最为丰富，而处于干燥低山、中山区的山前平原区，地下水相对贫乏。
⑵地势因为南疆这里大片地区是冲积平原所以地势是比较平展的不影响种植浇水问题。
⑶分布
水的流失
⑴蒸发：南疆是温带荒漠大陆性气候，所以浇地的水一部分以太阳照射蒸发消失了，如下表：
南疆是属于粗砂土地，在0.75~1.00m之间，日蒸发量是比较大的，而枣树的根大概在0.75~1.0之间。所以蒸发掉的水是有一定部分的。
⑵还有一部分的水流入了地下水系统。
在实现本实用新型的过程中，发明人发现现有技术中至少存在灌溉量和灌溉时间均难以掌控等缺陷。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种田间灌溉用传感器系统，以实现自动化灌溉和省时省力的优点。
为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种田间灌溉用传感器系统，包括间隔埋置在田间地下的多个湿度传感器，置于田间地上、且分别与所述多个湿度传感器连接的探头，用于基于所述探头定时采集所得土壤水分数据进行处理、并根据处理结果通过灌溉装置的工作台对灌溉装置进行远程控制的总控制台，以及连接在灌溉装置的总出水口处和总控制台的反馈端之间的电磁流量传感器；所述探头、总控制台、工作台和灌溉装置依次连接。
进一步地，在所述探头和总控制台之间，还设有无线传输设备。
进一步地，与所述探头相配合，还设有分别与所述探头和每个湿度传感器连接的电源设备。
进一步地，所述电源设备，包括安装在所述探头上的太阳能电池板或者蓄电池或者市电转换器。
进一步地，所述探头，包括EnviroScan土壤水分传感器的探头。
进一步地，每个湿度传感器埋置在地下5-10cm的深度处。
进一步地，每个湿度传感器与探头之间的距离为0.8-1.2m。
本实用新型各实施例的田间灌溉用传感器系统，由于包括间隔埋置在田间地下的多个湿度传感器，置于田间地上、且分别与多个湿度传感器连接的探头，用于基于探头定时采集所得土壤水分数据进行处理、并根据处理结果通过灌溉装置的工作台对灌溉装置进行远程控制的总控制台，以及连接在灌溉装置的总出水口处和总控制台的反馈端之间的电磁流量传感器；探头、总控制台、工作台和灌溉装置依次连接；可以实现农田的按需供水；从而可以克服现有技术中灌溉量和灌溉时间均难以掌控的缺陷，以实现自动化灌溉和省时省力的优点。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：
图1为本实用新型田间灌溉用传感器系统的工作原理示意图；
图2为本实用新型田间灌溉用传感器系统中传感器的工作原理示意图；在图2中，设置在探头上的电源设备向各湿度传感器供电，各湿度传感器将采集到的土壤水分数据传送至探头，由探头发送至总控制台；
图3为本实用新型田间灌溉用传感器系统的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
本申请人根据南疆的地势、气候和大枣生长环节中的一些重要知识 并且询问了当地的枣农了解了大枣生长的习性。根据此南疆大枣对水的要求比较高，设计了无线传感器放置农田中，利用科技来解放人们的双手，使南疆的农业慢慢的向科技看起，把科技应用到实际当中。传感器技术的应用，对于南疆大枣产业有着积极的推动作用，枣农能够有着更准确的种植过程，使枣能更好的发芽、生长、开花、结果。根据本实用新型实施例，如图1-图3所示，提供了一种田间灌溉用传感器系统。
参见图1，本实施例的田间灌溉用传感器系统，包括间隔埋置在田间地下的多个湿度传感器，置于田间地上、且分别与所述多个湿度传感器连接的探头，用于基于所述探头定时采集所得土壤水分数据进行处理、并根据处理结果通过灌溉装置的工作台对灌溉装置进行远程控制的总控制台，以及连接在灌溉装置的总出水口处和总控制台的反馈端之间的电磁流量传感器；所述探头、总控制台、工作台和灌溉装置依次连接。在所述探头和总控制台之间，还设有无线传输设备。与所述探头相配合，还设有分别与所述探头和每个湿度传感器连接的电源设备。
在上述实施例中，电源设备，包括安装在所述探头上的太阳能电池板或者蓄电池或者市电转换器。探头，包括EnviroScan土壤水分传感器的探头。每个湿度传感器埋置在地下5-10cm的深度处，每个湿度传感器与探头之间的距离为0.8-1.2m。
参见图2和图3，上述实施例的田间灌溉用传感器系统，具有以下特点：
⑴传感器选择：EnviroScan廓线式土壤水分传感器因为枣树的根长在0.75~1.0内所以选择了enviroscan传感器用于枣地中，这种传感器好在可以测量深度，
①测量范围大：由浅层（0~10cm）到深层（最深至40m）②探测器长度可以根据用户需要订制，也可以在现场调整③每个探测器可配置多达16个传感器，用户可根据需要对单个传感器进行标定。这样就方便使用和测量。
⑵该田间灌溉用传感器系统，是把水分湿度传感器和电磁流量传感器相结合，由农田里的水分湿度传感器定时采集数据并且叫数据传输。由总控制台进行数据处理，根据传感器所采集的数据向局部干湿的土地予以放水感溉，但在灌溉中存在灌水多少的问题，因此本申请采用了电磁流量传感器相结合，总控制台在得到传感器的放水信号时，工作台开始放水，电磁流量传感器把水量的多少反馈给总控制台，实现了农田需要多少的水，就供给多少的水。
⑶传感器放置：
①电磁流量传感器放置：将电磁流量传感器放置在总出水口的前面，用于检测水的排出量。
②将湿度传感器埋置地下5cm-10cm处。并且把收集到的信息进行汇总到enviroscan的探头上并且由无线设备收集处理信号。根据需要把传感器成四面散开收集水分信息，每个传感器距离探头2米并且由探头部分供电，在探头部分装有太阳能电池板。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种田间灌溉用传感器系统，其特征在于，包括间隔埋置在田间地下的多个湿度传感器，置于田间地上、且分别与所述多个湿度传感器连接的探头，用于基于所述探头定时采集所得土壤水分数据进行处理、并根据处理结果通过灌溉装置的工作台对灌溉装置进行远程控制的总控制台，以及连接在灌溉装置的总出水口处和总控制台的反馈端之间的电磁流量传感器；所述探头、总控制台、工作台和灌溉装置依次连接。
2.根据权利要求1所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，在所述探头和总控制台之间，还设有无线传输设备。
3.根据权利要求1所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，与所述探头相配合，还设有分别与所述探头和每个湿度传感器连接的电源设备。
4.根据权利要求3所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，所述电源设备，包括安装在所述探头上的太阳能电池板或者蓄电池或者市电转换器。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，所述探头，包括EnviroScan土壤水分传感器的探头。
6.根据权利要求1-4中任一项所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，每个湿度传感器埋置在地下5-10cm的深度处。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的田间灌溉用传感器系统，其特征在于，每个湿度传感器与探头之间的距离为0.8-1.2m。
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