机采棉间作孜然水分监测系统技术方案

本发明专利技术涉及一种机采棉间作孜然水分监测系统，包括：地下水分检测单元、地上湿度检测单元、光照强度检测单元、温度检测单元、挡雨单元、储水单元和中控单元。本发明专利技术通过设置预设光照强度以初步判定土地周边的天气状况并在初步判定完成后根据不同的初步判定情况选取对应的参数以确定土地所处的具体环境状况并根据确定的具体状况将所述挡雨单元的开度和/或所述储水单元输出的水的流量调节至对应值，能够有效防止棉花作物和孜然作物由于土壤中含水量过高或过低导致的作物枯萎的情况发生，从而有效保证了作物的生长情况，有效提高了所述系统针对机采棉和孜然的间作效率。

【技术实现步骤摘要】
机采棉间作孜然水分监测系统
本专利技术涉及农业种植
，尤其涉及一种机采棉间作孜然水分监测系统。
技术介绍
间作是指在同一田地上于同一生长期内分带或相间种植两种或两种以上作物的种植方式。间作可以提高对土地的利用率，由间作形成的作物复合群体可以提高对阳光的截取与吸收，减少对光能的浪费，同时多种作物间作还具有互补的作用。将孜然和棉花按照一定的行列间隔种植在同一田地中，不仅合理利用了土地资源，也便于田间管理，在合理种植的情况下，可以实现棉花和孜然的增产增收。由于孜然和棉花在不同生长时期中，对水分的需求不同；在同一时期里，孜然和棉花各自对水分的需求也不同，因此在机采棉孜然间作种植过程中，需要及时做好孜然和棉花的水分调节，满足孜然和棉花的生长需求。现有技术中，在大多应用直接漫灌或是滴灌、喷灌的方式对孜然和棉花进行灌溉，补充间作田水分，但是却没有将孜然和棉花的水分需求区分开，按照各自它们各自不同的水分需求进行有针对性的水分调节，这样就极易造成达到了棉花生长的适宜水分，但是孜然的水分却过量或者未达到孜然生长适宜的水分；或者达到了孜然生长适宜的水分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机采棉间作孜然水分监测系统，其特征在于，包括：/n地下水分检测单元，用以检测土壤内的水含量，地下水分检测单元包括多个分别位于棉花作物所处的地下、用以检测棉花作物所处土壤处的水含量的第一地下水分检测器以及多个分别位于孜然作物所处的地下、用以检测孜然作物所处土壤处的水含量的第二地下水分检测器；/n地上湿度检测单元，包括多个用以检测土壤上方的水含量的湿度检测器，各湿度检测器分别位于棉花作物和孜然作物之间；/n光照强度检测单元，包括多个均匀设置在地上的用以检测环境中光照强度的光照强度检测器；/n温度检测单元，用以检测环境温度，包括多个均匀分布在地上、用以检测地上温度的地上温度检测器以及多个均匀...

【技术特征摘要】
1.一种机采棉间作孜然水分监测系统，其特征在于，包括：
地下水分检测单元，用以检测土壤内的水含量，地下水分检测单元包括多个分别位于棉花作物所处的地下、用以检测棉花作物所处土壤处的水含量的第一地下水分检测器以及多个分别位于孜然作物所处的地下、用以检测孜然作物所处土壤处的水含量的第二地下水分检测器；
地上湿度检测单元，包括多个用以检测土壤上方的水含量的湿度检测器，各湿度检测器分别位于棉花作物和孜然作物之间；
光照强度检测单元，包括多个均匀设置在地上的用以检测环境中光照强度的光照强度检测器；
温度检测单元，用以检测环境温度，包括多个均匀分布在地上、用以检测地上温度的地上温度检测器以及多个均匀分布在地下、用以检测地下温度的地下温度检测器；
挡雨单元，包括多个可伸缩的挡雨板，用以在极端环境下为棉花作物和孜然作物遮挡雨水或阳光；
储水单元，其为一储水罐，用以储水，在储水单元顶端设有第一进水口和第二进水口，其中，第一进水口与所述挡雨单元相连，用以接收挡雨单元在挡雨时储存的雨水；所述储水罐底端设有排水管，排水管端部设有多个支管，用以将水输送至地面的对应位置以对棉花作物和/或孜然作物进行灌溉；
中控单元，其分别与所述地下水分检测单元、地上湿度检测单元、光照强度检测单元、光照强度检测单元、温度检测单元、挡雨单元和储水单元相连用以根据实际的天气状况以及土壤内的实际含水量调节各单元中部件的运行参数；
所述中控单元会根据环境中的光照强度初步判定土地周边的环境情况，当系统对土地中的水分进行监测时，中控单元根据光照强度对土地周边的天气进行初步判定，当中控单元初步判定天气为晴天时，中控单元根据光照强度、水含量以及温度将所述挡雨单元的开度和/或所述储水单元输出的水的流量调节至对应值；
当中控单元初步判定天气为非晴天时，中控单元根据湿度判定天气是否为雨天，当中控单元判定天气为雨天且中控单元判定天气为暴雨时，中控单元根据湿度和水含量将所述挡雨单元的开度和/或所述储水单元输出的水的流量调节至对应值；
所述中控单元中设有预设光照强度L0和预设临界光照强度Lmax，中控单元控制所述光照强度检测单元检测土地周边的光照强度L，若L≥L0，中控单元判定环境为晴天，若L＜L0，中控单元判定环境为非晴天；
所述中控单元中还设有预设地上湿度Sa0，当中控单元判定环境为非晴天时，中控单元控制所述湿度检测器检测环境中的湿度S，若S≤S0，中控单元判定环境为阴天，若S＞S0，中控单元判定环境为雨天，中控单元控制所述第一地下水分检测器检测棉花作物地下的水分含量Wa、控制所述第二地下水分检测器检测孜然作物地下的水分含量Wb并根据Wa和Wb的实际值判定是否打开挡雨板；
所述中控单元中还设有预设地上水分含量Wa0和预设地下水分含量Wb0，若Wa≤Wa0且Wb≤Wb0，中控单元判定地下含水量过低、不控制挡雨板打开并根据Wa与Wa0的差值以及Wb与Wb0的差值将各支管的阀门开度调节至对应值以使储水罐灌溉棉花作物和孜然作物；
若Wa≤Wa0且Wb＞Wb0，中控单元判定棉花作物地下含水量过低、控制挡雨板打开并根据Wa与Wa0的差值将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至对应值以使储水罐灌溉棉花作物；
若Wa＞Wa0且Wb≤Wb0，中控单元判定孜然作物地下含水量过低、不控制挡雨板打开并根据Wb与Wb0的差值将各出口位于孜然作物处的支管的阀门开度调节至对应值以使储水罐灌溉孜然作物；
若Wa＞Wa0且Wb＞Wb0，中控单元控制挡雨板打开且不控制所述支管的阀门打开。


2.根据权利要求1所述的机采棉间作孜然水分监测系统，其特征在于，当Wa≤Wa0时，所述中控单元计算第一水含量差值△Wa并根据△Wa将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至对应值，设定△Wa＝Wa0-Wa；
所述中控单元中还设有第一预设第一水含量差值△Wa1、第二预设第一水含量差值△Wa2、第三预设第一水含量差值△Wa3、第一预设棉花支管开度Ka1、第二预设棉花支管开度Ka2、第三预设棉花支管开度Ka3和第四预设棉花支管开度Ka4，其中，△Wa1＜△Wa2＜△Wa3，Ka1＜Ka2＜Ka3＜Ka4；
当△Wa≤△Wa1时，中控单元将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至Ka1；
当△Wa1＜△Wa≤△Wa2时，中控单元将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至Ka2；
当△Wa2＜△Wa≤△Wa3时，中控单元将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至Ka3；
当△Wa＞△Wa3时，中控单元将各出口位于棉花作物处的支管的阀门开度调节至Ka4。


3.根据权利要求2所述的机采棉间作孜然水分监测系统，其特征在于，当Wb≤Wb0时，所述中控单元计算第二水含量差值△Wb并根据△Wb将各出口位于孜然作物处的支管的阀门开度调节至对应值，设定△Wb＝Wb0-Wb；
所述中控单元中还设有第一预设第二水含量差值△Wb1、第二预设第二水含量差值△Wb2、第三预设第二水含量差...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑重，白志贵，刘冬冬，
申请(专利权)人：石河子大学，新疆石大国利农业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：新疆;65