一种农田水盐智能管理系统技术方案

本发明专利技术公开了一种农田水盐智能管理系统，包括核心控制器、首部控制器、田间控制器，田间控制器与土壤信息采集机构相连，田间控制器与节水灌溉机构连接；节水灌溉机构包括滴灌设备和渗漏水回收设备；滴灌设备包括经上水管网与水源连通的多个滴灌管，上水管网上设置有上水泵；渗漏水回收设备包括暗管和回收池，回收池与上水管网连通；用于控制上水泵启闭的滴灌电磁阀和用于控制回收水循环泵启闭的回收电磁阀均与田间控制器相连。本发明专利技术采用上述结构的农田水盐智能管理系统，可以根据作物耕层内土壤水热盐状况，动态调整灌水，在满足作物耗水需求的前提下，使得水资源能够合理高效利用，同时达到洗盐和排盐的作用，从而提高农作物的存活率。存活率。存活率。

【技术实现步骤摘要】
一种农田水盐智能管理系统


[0001]本专利技术涉及一种农田灌溉技术，尤其涉及一种农田水盐智能管理系统。

技术介绍

[0002]农作物在生长的过程中，水分必不可少。而在我国西北地区由于常年蒸发量较大，降雨量较少，同时还受到土壤盐渍化的影响，严重影响了西北地区农作物的产量。
[0003]同时由于大部分农田采用粗放型管理，即在干旱地区往往可能发生作物需水量不能得到及时补充的情况，又或者是不能精准使作物得到水资源，导致水资源得不到合理、充分的利用。
[0004]鉴于此，现有技术对智能节水农业进行了广泛的研究，智能节水农业可以在减少人力投资的同时，使得灌溉更加现代化、智能化以及合理化。
[0005]现有智能节水农业主要通过：设置自动滴灌装置，用以使得农作物所需要的水分能够精准送到作物根域，从而提高水分利用效率。但是这种节水方式对渗漏水并未进行处理和回收，即节水效果较差。

技术实现思路

[0006]与现有技术相比，本专利技术提供一种农田水盐智能管理系统，能适用于西北干旱地区农业灌溉，搭载物联网技术，可进行远程监控和智能化管控，以达到节约水资源以及提高农作物生存率的目的，而且具备便于操作与管理的普适性，具有较高的适应性。
[0007]为实现上述目的，本专利技术提供了一种农田水盐智能管理系统，包括核心控制器、与所述核心控制器相通讯的多个首部控制器、与所述首部控制器相通讯的多个田间控制器，所述田间控制器的输入端与土壤信息采集机构相连，所述田间控制器的输出端与节水灌溉机构连接；
[0008]所述节水灌溉机构包括滴灌设备和铺设于地下的渗漏水回收设备；
[0009]所述滴灌设备包括经上水管网与水源连通的多个滴灌管，所述上水管网靠近水源的一端设置有上水泵；
[0010]所述渗漏水回收设备包括依次排布的多根暗管和依次经回收水管网和反渗透膜过滤器与所述暗管连通的回收池，所述回收池经回收水循环泵与所述上水管网连通；
[0011]用于控制所述上水泵启闭的滴灌电磁阀和用于控制所述回收水循环泵启闭的回收电磁阀均与所述田间控制器相连。
[0012]优选的，所述土壤信息采集机构包括埋藏于土壤不同深度的多个TEROS土壤水分、温度、电导率传感器，所述TEROS土壤水分、温度、电导率传感器经Meter ZL6数据采集器与所述田间控制器相连，用于监测各层土壤的温度、含水量以及含盐量。
[0013]优选的，所述首部控制器分别与所述上水泵、所述滴灌电磁阀、所述回收水循环泵、所述回收电磁阀以及设置于所述上水管网上的水表相连，用于监测上述部件的运转状况；
[0014]所述首部控制器还与所述核心控制器相连，用于实现所述核心控制器根据所述首部控制器上传的各部件运转信息以及土壤采集数据确定是否下达灌溉指令。
[0015]优选的，所述首部控制器包括农户信息管理模块、操作权限管理模块、自动轮灌计划管理模块、田间控制器管理模块、用水量实时监控模块、终端故障报警模块，所述农户信息管理模块包括农业专家系统和专家抉择支持系统。
[0016]优选的，所述首部控制器还与监控终端相通讯。
[0017]优选的，所述首部控制器与所述监控终端之间以及所述首部控制器与所述中央控制器之间均通过GPRS网络相通讯；
[0018]所述首部控制器与所述田间控制器之间经ZigBee网络相通讯。
[0019]优选的，所述田间控制器与太阳能电池板相连。
[0020]因此，本专利技术采用上述结构的农田水盐智能管理系统，具有以下有益效果：
[0021]1、通过设置土壤采集机构，可以根据作物耕层内土壤水热盐状况，动态调整灌水，在满足作物耗水需求的前提下，使得水资源能够合理高效利用；
[0022]2、通过设置渗漏水回收设备，同时达到洗盐和排盐的作用，从而提高农作物的存活率；
[0023]3、通过分布式设置首部传感器和田间传感器，减小了核心控制器的运算量，提高了运算效率；
[0024]4、通过网络通讯，实现了远程管控灌溉。
[0025]下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
[0026]图1为本专利技术的实施例的结构框图；
[0027]图2为本专利技术的实施例的结构示意图。
[0028]其中：1、核心控制器；2、监控终端；3、首部控制器；4、上水泵；5、田间控制器；6、土壤信息采集机构；7、暗管；8、反渗透膜过滤器；9、回收池；10、水表；11、上水管网；12、滴灌管。
具体实施方式
[0029]以下将结合附图对本专利技术作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围并不限于本实施例。
[0030]图1为本专利技术的实施例的结构框图；图2为本专利技术的实施例的结构示意图，如图1和图2所示，本专利技术的结构包括核心控制器1、与核心控制器1相通讯的多个首部控制器3、与首部控制器3相通讯的多个田间控制器5，需要说明的是，本实施例中选用的核心控制器1搭载有专家决策支持系统，用于输出最优方案，且上述专家决策支持系统主要依赖于软件实现，并不为本申请的保护范围，故在此不做赘述，田间控制器5的输入端与土壤信息采集机构6相连，田间控制器5的输出端与节水灌溉机构连接；节水灌溉机构包括滴灌设备和铺设于地下的渗漏水回收设备；其中，滴灌设备包括经上水管网11与水源连通的多个滴灌管12，上水管网11靠近水源的一端设置有上水泵4；渗漏水回收设备包括依次排布的多根暗管7和依次
经回收水管网和反渗透膜过滤器8与暗管7连通的回收池9(需要说明的是反渗透膜过滤器8的结构和原理均为本领域公知常识，故在此不做赘述)，回收池9经回收水循环泵与上水管网11连通；用于控制上水泵4启闭的滴灌电磁阀和用于控制回收水循环泵启闭的回收电磁阀均与田间控制器5相连。本实施例中还可对暗管7收集到的水资源进行定期采取送检，检查排盐效果是否明显。
[0031]优选的，土壤信息采集机构6包括埋藏于土壤不同深度的多个TEROS土壤水分、温度、电导率传感器，TEROS土壤水分、温度、电导率传感器经Meter ZL6数据采集器与田间控制器5相连，用于监测各层土壤的温度、含水量以及含盐量，以确保作物耕层土壤含水率以及含盐量符合作物生长的需求。
[0032]优选的，首部控制器3分别与上水泵4、滴灌电磁阀、回收水循环泵、回收电磁阀以及设置于上水管网11上的水表10相连，用于监测上述部件的运转状况；首部控制器3还与核心控制器1相连，用于实现核心控制器1根据首部控制器3上传的各部件运转信息以及土壤采集数据确定是否下达灌溉指令。
[0033]优选的，首部控制器3包括农户信息管理模块、操作权限管理模块、自动轮灌计划管理模块、田间控制器5管理模块、用水量实时监控模块、终端故障报警模块，农户信息管理模块包括农业专家系统和专家抉择支持系统；其中农户信息管理模块用于接收土壤信息采集机构6采集的温度、含水率以及含盐量并本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农田水盐智能管理系统，其特征在于：包括核心控制器、与所述核心控制器相通讯的多个首部控制器、与所述首部控制器相通讯的多个田间控制器，所述田间控制器的输入端与土壤信息采集机构相连，所述田间控制器的输出端与节水灌溉机构连接；所述节水灌溉机构包括滴灌设备和铺设于地下的渗漏水回收设备；所述滴灌设备包括经上水管网与水源连通的多个滴灌管，所述上水管网靠近水源的一端设置有上水泵；所述渗漏水回收设备包括依次排布的多根暗管和依次经回收水管网和反渗透膜过滤器与所述暗管连通的回收池，所述回收池经回收水循环泵与所述上水管网连通；用于控制所述上水泵启闭的滴灌电磁阀和用于控制所述回收水循环泵启闭的回收电磁阀均与所述田间控制器相连。2.根据权利要求1所述的一种农田水盐智能管理系统，其特征在于：所述土壤信息采集机构包括埋藏于土壤不同深度的多个TEROS土壤水分、温度、电导率传感器，所述TEROS土壤水分、温度、电导率传感器经Meter ZL6数据采集器与所述田间控制器相连，用于监测各层土壤的温度、含水量以及含盐量。3.根据权利要求2所述的一种农田水盐智能管理系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：何进宇，田军仓，王斌，李王成，马波，刘飞杨，杨佳鹤，崔烜玮，
申请(专利权)人：宁夏大学，
类型：发明
国别省市：