根部拉伸应力检测的智能灌溉系统及方法技术方案

本发明专利技术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。化需求。化需求。

【技术实现步骤摘要】
根部拉伸应力检测的智能灌溉系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业生产
，特别是涉及智能灌溉系统及其方法。

技术介绍

[0002]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。

技术实现思路

[0003]鉴于现有技术中存在的问题，本专利技术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。
[0004]本专利技术的另一方面，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；
[0005]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。
[0006]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。
[0007]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。
[0008]本专利技术的另一方面，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：
[0009]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；
[0010]步骤2：所述传感器系统获取所述植物的环境信息数据；
[0011]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；
[0012]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。
[0013]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。
[0014]优选的，其中所述灌溉计划包括抵消作物的蒸腾作用。
[0015]本专利技术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。
[0016]本专利技术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。
[0017]上述的各专利技术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。
[0018]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。
[0019]与现有技术方案相比，本专利技术至少具有以下专利技术点及相应的有益效果：
[0020]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。本专利技术相比于现有技术，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。
[0021]2)本专利技术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；
[0022]3)本专利技术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。
[0023]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。
[0024]5)本专利技术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。
[0025]本专利技术的专利技术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
[0026]图1是本专利技术的植物和/或农作物的检测系统框图；
[0027]图2是植物根部夹持灌溉示意图；
[0028]图3是图2的灌溉示意图的局部放大图
‑
1；
[0029]图4是图2的灌溉示意图的局部放大图
‑
2；
[0030]图5是图3所示的夹具在双层水输送管的固定结构；
[0031]图6是加装有拉伸应力传感器的双层水输送管结构。
[0032]下面对本专利技术进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本专利技术的简易例子，并不代表或限制本专利技术的权利保护范围，本专利技术的保护范围以权利要求书为准。
具体实施例
[0033]下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术的技术方案。
[0034]为更好地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能灌溉系统，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。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。3.一种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...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐晓轩，王斌，李强，郑忠翔，董超，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：