CN206948895U - 基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，设计农业灌溉领域。所述系统包括：棉田监测系统、灌溉设备、中央控制器、地埋式渗灌回路子系统和移动终端；棉田监测系统包括多个监测子系统，每个监测子系统包括一个无线节点和与所述无线节点连接的土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器；每个监测子系统的无线节点与中央控制器双向通信连接；无线节点与灌溉设备连接；灌溉设备连接在所述地埋式渗灌回路子系统；中央控制器与移动终端连接。本实用新型实现准确、定时、定量、高效地给棉田自动补充水分养料以提高棉花产量、品质。

Description

基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统。

背景技术

现有的地埋式灌溉开始应用于棉花生产，已经解决了管道堵塞、供水不均的问题，达到了节约农田用水的目的，但是，现有地埋式灌溉并不能实现自动化灌溉施肥，尤其在棉花生产中还需要人工控制灌溉，而控制的依据源于经验，不能实现按棉株需求灌溉施肥。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，从而解决现有技术中存在的前述问题。

为了实现上述目的，本实用新型所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，所述系统包括：棉田监测系统、灌溉设备、中央控制器、地埋式渗灌回路子系统和移动终端；所述棉田监测系统包括多个监测子系统，每个监测子系统包括一个无线节点和与所述无线节点连接的土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器；每个监测子系统的无线节点与所述中央控制器双向通信连接；所述无线节点与所述灌溉设备连接；所述灌溉设备连接在所述地埋式渗灌回路子系统；所述中央控制器与所述移动终端连接。

优选地，所述灌溉设备包括电磁阀和水泵，所述电磁阀与所述水泵连接。

更优选地，所述无线节点与所述电磁阀连接，每个无线节点连接的电磁阀的数量小于等于4个。

更优选地，每个电磁阀上设置流量计。

优选地，每个所述监测子系统中土壤水分传感器的数量、土壤温度传感器的数量、土壤养分传感器的数量、气象参数传感器的数量和作物生长传感器的数量均至少为一个。

优选地，每个所述土壤水分传感器监测距离地表10cm、20cm、40cm和60cm的土壤层；每个所述土壤温度传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；每个所述土壤养分传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；所述气象参数传感器安装在气象站主机支架上；每个所述作物生长传感器设置在被监测棉花植株的生长部。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，根据传感器传来的土壤墒情、土壤养分含量、作物生长信息和天气情况进行适时灌溉施肥，实现准确、定时、定量、高效地给棉田自动补充水分养料以提高棉花产量、品质。

附图说明

图1是基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统的结构示意图；

图2是监测子系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例

本实施例所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，所述系统包括：棉田监测系统、灌溉设备、中央控制器、地埋式渗灌回路子系统和移动终端；所述棉田监测系统包括多个监测子系统，每个监测子系统包括一个无线节点和与所述无线节点连接的土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器；每个监测子系统的无线节点与所述中央控制器双向通信连接；所述无线节点与所述灌溉设备连接；所述灌溉设备连接在所述地埋式渗灌回路子系统；所述中央控制器与所述移动终端连接。

更详细的解释说明：

(一)所述灌溉设备包括电磁阀和水泵，所述电磁阀与所述水泵连接。每个电磁阀上设置流量计。

所述无线节点与所述电磁阀连接，每个无线节点连接的电磁阀的数量小于等于4个。

在渗灌回路按照设计要求铺设传感器和无线节点，无线节点能控制4个电磁阀，每个电磁阀上配有各自的流量器，并根据时间计划、天气情况和土壤墒情数据，控制阀门、水泵的开关。此外，传感器(土壤水分传感器、温度传感器、养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器)可以连接到任意一个电磁阀上。无线节点测量收集的各种参数，并将这些数据发送至中央控制器。中央控制器接收由移动终端发送的信息，并向无线节点传达指令。这些指令用来告知无线节点如何控制电磁阀的开闭。中央控制器软件是基于网络的应用，可以再任何能够上网的设备上通过网络进行操作。

本实用新型中，各个传感器与每个电磁阀不是直接连接在一起的，走的是不同的路径。传感器通过数据线直接连接到无线节点上，无线节点将数据反馈给中央控制器，中央控制器对数据进行处理做出判断，将命令传给无线节点，无线节点再将命令传给与之通过数据线连接的电磁阀，最终实现电磁阀对水泵开关控制。

(二)每个所述监测子系统中土壤水分传感器的数量、土壤温度传感器的数量、土壤养分传感器的数量、气象参数传感器的数量和作物生长传感器的数量均至少为一个。

每个所述土壤水分传感器监测距离地表10cm、20cm、40cm和60cm的土壤层；

每个所述土壤温度传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；

每个所述土壤养分传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；

所述气象参数传感器安装在气象站主机支架上；

每个所述作物生长传感器设置在被监测棉花植株的生长部。

(三)所述地埋式渗灌回路系统，包括主干管、分干管、支管、毛管；其中，支管与毛管之间呈“工”字形结构布置，每个“工”字形结构由两根支管及设于两根支管之间的数根毛管组成；多个“工”字形结构组成田间管网；在每个“工”字形结构内，与分干管相连的支管首端处设有区域阀、排气阀和压力表，其尾端处设有压力表、排气阀和冲刷阀；在另一支管上、与“工”字形结构进水口斜对角处设有压力表、排气阀和冲刷阀，另一端设有排气阀。所述地埋式渗灌回路系统包括地上部分和地下部分；所述地上部分包括泵房、过滤系统、施肥装置；其中，泵房水管与过滤系统之间通过主干管连接，在主干管靠近泵房的一端依次安装倒流防止器、水表、排气阀、施肥装置，在主干管靠近过滤系统的一端设有压力表；所述地下部分包括支管和毛管；所述地上部分与地下部分通过分干管连接，在分干管上靠近过滤系统处设有压力表。

本实用新型所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统是一种针对大田水分肥料供给的自动控制系统。本实用新型的工作原理是：根据试验获得棉花各生育时期最佳的灌溉压力、灌水量和土壤含水量的范围，以传感器组接收的数据为依据利用无线节点调节阀门开关，执行灌溉。所述传感器组包括土壤水分传感器、温度传感器、养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器。

通过采用本实用新型公开的上述技术方案，得到了如下有益的效果：

本实用新型所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统,实现棉田的采集数据化、灌溉自动化、通信智能化、操作简单化的目的要求。提高棉田灌溉水利用效率，缓解农业专家和技术人员不足、水肥利用率低、田间管理欠缺、水肥管理设备不足等问题。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，所述系统包括：棉田监测系统、灌溉设备、中央控制器、地埋式渗灌回路子系统和移动终端；

所述棉田监测系统包括多个监测子系统，每个监测子系统包括一个无线节点和与所述无线节点连接的土壤水分传感器、土壤温度传感器、土壤养分传感器、气象参数传感器和作物生长传感器；

每个监测子系统的无线节点与所述中央控制器双向通信连接；所述无线节点与所述灌溉设备连接；所述灌溉设备连接在所述地埋式渗灌回路子系统；所述中央控制器与所述移动终端连接。

2.根据权利要求1所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，所述灌溉设备包括电磁阀和水泵，所述电磁阀与所述水泵连接。

3.根据权利要求2所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，所述无线节点与所述电磁阀连接，每个无线节点连接的电磁阀的数量小于等于4个。

4.根据权利要求2所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，每个电磁阀上设置流量计。

5.根据权利要求1所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，每个所述监测子系统中土壤水分传感器的数量、土壤温度传感器的数量、土壤养分传感器的数量、气象参数传感器的数量和作物生长传感器的数量均至少为一个。

6.根据权利要求1所述基于地埋式渗灌的自动化灌溉施肥系统，其特征在于，

每个所述土壤水分传感器监测距离地表10cm、20cm、40cm和60cm的土壤层；

每个所述土壤温度传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；

每个所述土壤养分传感器监测距离地表10cm、20cm和40cm的土壤层；

所述气象参数传感器安装在气象站主机支架上；

每个所述作物生长传感器设置在被监测棉花植株的生长部。