一种自适应式暗管排水控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种自适应式暗管排水控制系统，该系统包括原位根系扫描仪，所述原位根系扫描仪用于获取实时根系生长深度；原位地下水位传感器；集水管，所述集水管与蓄水池相连，所述蓄水池连接有抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连；控制器，所述原位根系扫描仪、原位地下水位传感器、抽水装置分别与所述控制器相连。该系统通过对植物根系生长以及地下水位的监测，从而通过田间暗管、集水管和抽水装置控制适合植物生长的最佳水位深度，在达到植物生长需要的同时，可以使作物最大限度免受渍害。根据根系的生长对地下水位进行合理控制，保持适宜的水分状态对维持作物正常生长的同时降低农作物受到旱渍灾害的风险。

An adaptive drainage control system for dark pipe

The utility model discloses an adaptive dark pipe drainage control system, which includes an in situ root scanner, which is used to obtain real-time root growth depth, in situ groundwater level sensor, water collecting pipe, water collecting pipe connected with a reservoir, and a reservoir connected with a pumping unit. The field dark tube is connected with the water pipe, respectively. The controller, the in situ root scanner, the in situ water level sensor, and the water pumping device are connected with the controller respectively. Through the monitoring of plant root growth and groundwater level, the system controls the optimum depth of water level suitable for plant growth through the field of dark tubes, water collecting pipes and pumping units, and can protect the crops from the maximum damage while reaching the needs of plant growth. According to the growth of the root system, the groundwater level is controlled reasonably, and the suitable water state is maintained to maintain the normal growth of the crops and reduce the risk of the drought in the crops.

【技术实现步骤摘要】
一种自适应式暗管排水控制系统
本技术涉及农业生产设备
，特别是涉及一种自适应式暗管排水控制系统。
技术介绍
水资源短缺的平原区域，降雨时空分配不平衡，且年内分布不均，易发生旱涝灾害，严重影响农作物生长发育。农田排水对于作物生长具有非常重要的作用，良好的排水条件和设施，能够保证农作物在全生育期内免受不良影响，从而保证作物的正常生长发育的环境。反之，不适当的排水措施则会造成田间养分流失和水环境污染，同时还会造成农田地表水、地下水及土壤水的流失。地下水和土壤水联系紧密，转化频繁，浅层地下水对农作物需水有很大的补给作用，减少地下水的不当排泄量和农业灌溉频次与用水量，从而提高地下水利用率以及用水效率，对节约水资源有十分重要的意义。地下水位的最优范围反映的是特定地下水埋深情况下作物在某个生育阶段的产量表现，究其实质看是一种静态状况，得出的指标也是一种静态指标。事实上，受降水、蒸发等因素影响，在作物全生育期或者某一个生育阶段，地下水埋深都不是恒定的，而是一个变化的过程。由于作物种类、生长阶段等方面存在差别，对地下水埋深的要求也不尽相同，而地下水通过影响作物根系的生长，进而影响作物的根冠关系和冠层的光合作用，而且对作物的水分利用效率和作物产量起到影响作用。因此，有必要根据根系的生长对地下水位进行合理控制，保持适宜的水分状态对维持作物正常生长的同时降低农作物受到旱渍灾害的风险，争取最大限度的提高作物产量，促进农业的可持续发展。
技术实现思路
本技术提供了一种自适应式暗管排水控制系统。本技术提供了如下方案：一种自适应式暗管排水控制系统,包括：原位根系扫描仪，所述原位根系扫描仪用于获取实时根系生长深度；原位地下水位传感器，所述原位地下水位传感器用于获取实时地下水深度；集水管，所述集水管与蓄水池相连，所述蓄水池连接有抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连；控制器，所述原位根系扫描仪、原位地下水位传感器、抽水装置分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位根系扫描仪发送的实时根系生长深度以及所述原位地下水位传感器发送的实时地下水深度，并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置的启动或停止。优选的：所述并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置的启动或停止；包括：通过所述实时根系生长深度以及所述实时地下水深度计算所述根系最下端距离地下水水面的距离，当所述距离小于预置的最小距离阈值时，控制所述抽水装置启动；当所述距离大于预置的最大距离阈值时，控制所述抽水装置停止。优选的：所述原位根系扫描仪为多个，所述原位地下水位传感器为多个。优选的：所述控制器连接有显示器。根据本技术提供的具体实施例，本技术公开了以下技术效果：通过本技术，可以实现一种自适应式暗管排水控制系统，在一种实现方式下，该系统可以包括原位根系扫描仪，所述原位根系扫描仪用于获取实时系生长深度；原位地下水位传感器，所述原位地下水位传感器用于获取实时地下水深度；集水管，所述集水管与蓄水池相连，所述蓄水池连接有抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连；控制器，所述原位根系扫描仪、原位地下水位传感器、抽水装置分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位根系扫描仪发送的实时根系生长深度以及所述原位地下水位传感器发送的实时地下水深度，并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置的启动或停止。该系统通过对植物根系生长以及地下水位的监测，从而控制适合植物生长的最佳水位深度，在达到植物生长需要的同时，可以最大限度的节约用水。根据根系的生长对地下水位进行合理控制，保持适宜的水分状态对维持作物正常生长的同时降低农作物受到旱渍灾害的风险。当然，实施本技术的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例提供的一种自适应式暗管排水控制系统的结构示意图。图中：原位根系扫描仪1、原位地下水位传感器2、集水管3、蓄水池4、抽水装置5、田间暗管6、控制器7。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例参见图1，为本技术实施例提供的一种自适应式暗管排水控制系统，如图1所示，该系统包括原位根系扫描仪1，所述原位根系扫描仪1用于获取实时系生长深度；该原位根系扫描仪1可以选用RhizoScan原位根系根系扫描仪，其采用微根管技术，无破坏地对植物根系进行原位在线扫描成像，测量过程中不干扰细根生长，能持续或在线监测根系系统的整个生长或死亡的变化过程。结合根系分析软件，能够分析根系相关参数，如根的长度、面积、根尖数量、直径分布格局、死亡根及存活根数量等。RhizoScan原位根系扫描仪是一款系统整合扫描单元、控制单元、供电系统和手柄为一体的根系扫描仪。该根系扫描仪通过外部无线装置遥控扫描过程，通过状态指示灯显示仪器运行状态，整套仪器无任何外部电缆线和控制线，可轻松通过各种智能手机、PAD或笔记本，以Web方式在现场浏览历史图像。原位地下水位传感器2，所述原位地下水位传感器2用于获取实时地下水深度；在实际应用中，所述原位根系扫描仪可以为多个，所述原位地下水位传感器为多个。集水管3，所述集水管3与蓄水池4相连，所述蓄水池4连接有抽水装置5；多根田间暗管6，所述多根田间暗管6分别与所述集水管3相连；控制器7，所述原位根系扫描仪1、原位地下水位传感器2、抽水装置5分别与所述控制器7相连；所述控制器7用于接收所述原位根系扫描仪1发送的实时根系生长深度以及所述原位地下水位传感器2发送的实时地下水深度，并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置5的启动或停止。进一步的，所述控制器连接有显示器。进一步的，所述并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置的启动或停止；包括：通过所述实时根系生长深度以及所述实时地下水深度计算所述根系最下端距离地下水水面的距离，当所述距离小于预置的最小距离阈值时，控制所述抽水装置启动；当所述距离大于预置的最大距离阈值时，控制所述抽水装置停止。该系统在使用时，可以根据现场需要将该系统中使用的各个部件布置于待控制根系水位的田间。该系统通过对植物根系生长以及地下水位的监测，从而控制适合植物生长的最佳水位深度，在达到植物生长需要的同时，可以最大限度的减轻渍害的威胁。根据根系的生长对地下水位进行合理控制，保持适宜的水分状态对维持作物正常生长的同时降低农作物受到旱渍灾害的风险。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应式暗管排水控制系统，其特征在于，包括：原位根系扫描仪，所述原位根系扫描仪用于获取实时根系生长深度；原位地下水位传感器，所述原位地下水位传感器用于获取实时地下水深度；集水管，所述集水管与蓄水池相连，所述蓄水池连接有抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连；控制器，所述原位根系扫描仪、原位地下水位传感器、抽水装置分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位根系扫描仪发送的实时根系生长深度以及所述原位地下水位传感器发送的实时地下水深度，并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控制所述抽水装置的启动或停止。

【技术特征摘要】
1.一种自适应式暗管排水控制系统，其特征在于，包括：原位根系扫描仪，所述原位根系扫描仪用于获取实时根系生长深度；原位地下水位传感器，所述原位地下水位传感器用于获取实时地下水深度；集水管，所述集水管与蓄水池相连，所述蓄水池连接有抽水装置；多根田间暗管，所述多根田间暗管分别与所述集水管相连；控制器，所述原位根系扫描仪、原位地下水位传感器、抽水装置分别与所述控制器相连；所述控制器用于接收所述原位根系扫描仪发送的实时根系生长深度以及所述原位地下水位传感器发送的实时地下水深度，并通过所述实时根系生长深度与所述实时地下水深度的关系控...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东伟，周新国，甄博，李会贞，田广丽，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：新型
国别省市：河南,41