水稻节水灌溉自动调控系统技术方案

水稻节水灌溉自动控制系统由两大部分组成：田间采集板块和中央监控站，所述的田间采集板块主要包括，田间传感器、ＡＤ转换器、单片机、抗干扰电路、发射／接收器，所述的田间传感器连接ＡＤ转换器，ＡＤ转换器将信号解码后传给单片机，单片机连有发射／接收器，将信号发射出去，所述单片机连接有抗干扰电路；所述的中央监控站主要包括发射／接收器、ｐｃ上位机、键盘、显示器、打印机、驱动控制器、水泵，发射／接收器接收到信号后传给ｐｃ上位机，ｐｃ上位机连接驱动控制器，驱动控制器驱动水泵工作。本发明专利技术可以自动适时适量的对水稻进行灌溉，可以节水节电，对于推广水稻的节水灌溉技术具有重要的社会意义。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及节水灌溉和自动控制，具体为一种水稻节水灌溉的自动控制系统。
技术介绍
节约用水是我国“节能减排”的重要内容之一。我国是水资源紧缺国，淡水总量为 28万亿m3，人均淡水占有量2300m3，仅世界人均占有量的1/4，居世界第109位。同时我国 又是一个农业大国，农业用水比重过大，全国平均为73 %，西北地区为87. 3 % 96. 1 %，而 发达国家平均为50%，农业用水与其他行业用水矛盾十分突出。目前，许多灌区的农田用水 多采用传统的、旧的灌溉方式，灌水量大，水分利用率低，存在着严重的水资源浪费现象。因 此，发展节水灌溉是一项保障我国经济、生态、社会持续发展的重大战略措施。水稻是我国的主要粮食作物，目前水稻的灌溉主要是采用淹灌。对水稻需水规律 的研究表明，采用薄露灌、控制灌溉等处理，能有效地控制水稻大部分生育阶段的耗水量与 腾发量，不仅可以节约水资源，还改善生态条件，调节田间小气候，使土壤通气增氧，合理调 节土壤水、气、肥、热诸因素，促使水稻正常生长发育，形成丰产型株型，从而提高水稻的产 量和质量。另一方面，对于机泵来说，节省人工，延长泵站使用寿命，降低维护成本，还能省 电，这对于缓和夏季电力短缺，减少用电缺电现象具有帮助。因此，推广水稻的节水灌溉技 术具有重要的社会意义。如何实现真正实现水稻的适时适量的节水灌溉，需要借助于现代的自动控制技 术、计算机技术和信息技术。节水灌溉的自动控制系统就是一个根据水稻的需水规律，自动 控制田间水分，保障水稻节水灌溉有效实施的自动化技术。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题在于提供了一个水稻节水灌溉自动控制系统，已解决上述 的
技术介绍
中的不足。本专利技术所解决的技术问题采用以下技术方案来实现水稻节水灌溉自动控制系统由两大部分组成田间采集板块和中央监控站，所述 的田间采集板块准确、实时的采集田间的相关信息，主要包括，田间传感器、AD转换器、单片 机、抗干扰电路、发射/接收器，所述的田间传感器连接AD转换器，AD转换器将信号解码后 传给单片机，单片机连有mz^K，将信号发射出去，所述单片机连接有抗干扰电路； 所述的中央监控站主要包括发射/接收器、PC上位机、键盘、显示器、打印机、驱动控制器、 水粟，发射/接收器接收到信号后传给DC上位机，pc上位机连接驱动控制器，驱动控制器驱 动水泵工作，所述的中央监测站是整个系统的核心，它的功能是协调各部分的工作，接受、 处理各种数据，发出各种操作指令，最重要的是根据田间采集信息，预测水稻节水灌溉的灌 溉量，并发出驱动、控制水泵的运行的指令，做到适时适量的对田间进行灌溉。在本专利技术中，所述的pc上位机连有键盘、显示器、打印机。在本专利技术中，所述的发射/接收器具有接收信号和发射信号的功能。在本专利技术中，所述A/D转换器将模拟转变成数字量的器件。本专利技术的软件系统核心部分是灌溉量的预测算法，水稻灌溉预测的基本原理是 基于农田水分平衡方程Aff = R+I+G-T-Es-R0-B-D其中，AW……时段末与时段初的储水量之差(mm)R......降雨量(mm)I......灌溉量(讓)G......上行水总量Onm)T……叶面蒸腾量(mm)Es……土面蒸腾量(mm)RO……地面径流损失量(mm)B……植物冠层截留量(mm)D......下渗水量(mm)根据上方程、南方水田的特点和水稻节水灌溉措施的要求，来预测水稻的灌溉量。有益效果本专利技术可以自动适时适量的对水稻进行灌溉，可以节水节电，对于推广水稻的节 水灌溉技术具有重要的社会意义。附图说明图1为本专利技术的结构示意图； 具体实施例方式为了使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结 合具体图示，进一步阐述本技术。硬件系统参见图1 一水稻节水灌溉自动调控系统的硬件结构，包括田间传感器 1、A/D转换器2、单片机3、抗干扰电路4、发射/接收器5、发射/接收器6、pc上位机7、驱 动控制器8、水泵9、键盘10、显示器11、打印机12。田间采集板块由田间传感器1、A/D转换器2、单片机3、抗干扰电路4、发射/接收 器5组成，田间参数由传感器1转换为标准模拟电量，经A/D转换器2转换后，送入单片机 3，经过滤波，换算等处理，通过无线电将数据传送给上位机，数据的采集方式、参数类型等 参数，由上位机设置的参数。上位机软件部分由发射/接收器6、pc上位机7组成，pc上位机7连接有键盘10、 显示器11、打印机12，发射/接收器6接收田间参数后，PC上位机7对采集的数据进行处 理，根据实时采集的数据预测水稻的灌溉量，pc上位机7将信号传给驱动控制器8，驱动控 制器8发出驱动水泵9的指令。另软件系统核心部分是灌溉量的预测算法，水稻灌溉预测的基本原理是基于农 田水分平衡方程Aff = R+I+G-T-Es-R0-B-D其中，AW……时段末与时段初的储水量之差(mm)R......降雨量(mm)I......灌溉量(mm)G......上行水总量(mm)T……叶面蒸腾量Onm)ES……土面蒸腾量(mm)RO……地面径流损失量(mm)B……植物冠层截留量(mm)D......下渗水量(mm)根据上方程、南方水田的特点和水稻节水灌溉措施的要求，来预测水稻的灌溉量。以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术 人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本 专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变 化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其 等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
水稻节水灌溉自动控制系统由两大部分组成：田间采集板块和中央监控站，其特征在于，所述的田间采集板块主要包括，田间传感器、ＡＤ转换器、单片机、抗干扰电路、发射／接收器，所述的田间传感器连接ＡＤ转换器，ＡＤ转换器将信号解码后传给单片机，单片机连有发射／接收器，将信号发射出去，所述单片机连接有抗干扰电路；所述的中央监控站主要包括发射／接收器、ｐｃ上位机、键盘、显示器、打印机、驱动控制器、水泵，发射／接收器接收到信号后传给ｐｃ上位机，ｐｃ上位机连接驱动控制器，驱动控制器驱动水泵工作。

【技术特征摘要】
水稻节水灌溉自动控制系统由两大部分组成田间采集板块和中央监控站，其特征在于，所述的田间采集板块主要包括，田间传感器、AD转换器、单片机、抗干扰电路、发射/接收器，所述的田间传感器连接AD转换器，AD转换器将信号解码后传给单片机，单片机连有发射/接收器，将信号发射出去，所述单片机连接有抗干扰电路...

【专利技术属性】
技术研发人员：匡迎春，沈岳，段建南，姚帮松，
申请(专利权)人：湖南农业大学，
类型：发明
国别省市：43