本實(shí)用新型涉及的是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)工程領(lǐng)域中使用的監(jiān)控裝置,具體涉及的是一種旱作水稻田間土壤濕度及施肥量監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù):
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我國(guó)旱稻主要分布在西南山區(qū)、南方丘陵、黃淮海平原和東北大部分地區(qū)。近年來(lái)農(nóng)業(yè)高校、科研院所相繼育成了一些適合不同地區(qū)的不同類型的旱稻品種,為我國(guó)旱稻生產(chǎn)的發(fā)展起到了很大的促進(jìn)作用。據(jù)統(tǒng)計(jì),目前全球旱稻收獲面積約1900萬(wàn)hm2。發(fā)展節(jié)水農(nóng)業(yè)是實(shí)現(xiàn)我國(guó)水資源可持續(xù)利用的必然要求,水稻旱作就是為了減少稻田灌溉用水,提高灌溉水的生產(chǎn)效率而發(fā)展起來(lái)的栽培技術(shù),該技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)廣大地區(qū)廣泛推廣。
水和肥料是水稻生長(zhǎng)的2個(gè)重要限制因素,這2個(gè)因素的交互作用共同影響水稻產(chǎn)量。研究表明,水和肥料的適時(shí)適量可以明顯促進(jìn)作物增產(chǎn),同時(shí)提高作物的水和肥料的利用效率,而不適宜的水和肥料不僅會(huì)使作物減產(chǎn),更會(huì)造成環(huán)境污染與惡化。目前,我國(guó)旱作水稻對(duì)田間水量的監(jiān)測(cè)主要依靠人工測(cè)量,滴灌水量的控制也依賴于人為憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)控制,經(jīng)常出現(xiàn)滴灌水量不足或用水浪費(fèi)的現(xiàn)象。旱作水稻施肥一般是將肥料混入蓄水池中,由管道將混有肥料的水滴灌在農(nóng)田里。近年來(lái),雖然與旱作水稻相關(guān)的水肥比例研究增多,但由于旱作水稻滴灌的注水量往往依賴于人為憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)控制,使得在實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中保證水肥比例的準(zhǔn)確性更加困難。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
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本實(shí)用新型的目的是提供一種旱作水稻田間土壤濕度及施肥量監(jiān)控系統(tǒng),這種旱作水稻田間土壤濕度及施肥量監(jiān)控系統(tǒng)用于解決目前旱作水稻滴灌的注水量依賴于人為憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行手動(dòng)控制,使得水肥比例控制準(zhǔn)確性不高的問題。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:這種旱作水稻田間土壤濕度及施肥量監(jiān)控系統(tǒng)包括微控制器、濕度傳感器、多個(gè)管道水流量傳感器、土壤濕度控制電路、施肥量控制電路、液晶顯示器、無(wú)線傳輸模塊、注水電磁閥、肥料電磁閥、控制終端,濕度傳感器設(shè)置在田間土壤中,各個(gè)管道水流量傳感器均設(shè)置在相應(yīng)的滴灌管內(nèi)部,濕度傳感器、各個(gè)管道水流量傳感器均連接微控制器,微控制器分別連接土壤濕度控制電路、施肥量控制電路、液晶顯示器、無(wú)線傳輸模塊,土壤濕度控制電路連接注水電磁閥,施肥量控制電路連接肥料電磁閥,無(wú)線傳輸模塊連接控制終端;液晶顯示器上設(shè)置有土壤濕度顯示框和肥料注入顯示框;蓄水池通過注水管連接各個(gè)滴灌管,蓄水池的一側(cè)設(shè)置肥料注入管,肥料電磁閥設(shè)置在肥料注入管上,注水管設(shè)置在蓄水池另一側(cè),注水電磁閥設(shè)置在注水管上。
上述方案中微控制器連接故障報(bào)警器,通過管道水流量傳感器,實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)滴灌管道中的水流情況,如果發(fā)生供水管線堵塞或斷裂及時(shí)啟動(dòng)故障報(bào)警器。
上述方案中控制終端觸摸屏上設(shè)置有參數(shù)顯示區(qū)和參數(shù)設(shè)定區(qū)。
上述方案中蓄水池設(shè)置有攪拌器,攪拌器連接攪拌電機(jī)。
本實(shí)用新型具有以下有益效果:
1、本實(shí)用新型利用智能化系統(tǒng)代替人力監(jiān)控旱作水稻田間水量和施肥量,根據(jù)水稻生產(chǎn)不同時(shí)期所需水量不同,設(shè)定滴灌系統(tǒng)的注水速度,控制田間土壤濕度,根據(jù)水肥的配比指標(biāo),進(jìn)而調(diào)整施肥量,水肥比例控制準(zhǔn)確性高。
2、本實(shí)用新型在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)均可監(jiān)測(cè)和控制旱作水稻田間的土壤濕度和施肥量,增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性和靈活性,能夠節(jié)約生產(chǎn)成本與空間。
3、當(dāng)供水管線斷裂或阻塞時(shí),本實(shí)用新型自動(dòng)啟動(dòng)故障報(bào)警功能,及時(shí)報(bào)警。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型蓄水池的示意圖。
圖中:1蓄水池 2肥料注入管 3肥料電磁閥 4注水管 5注水電磁閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說明:
如圖1所示,這種旱作水稻田間土壤濕度及施肥量監(jiān)控系統(tǒng)包括微控制器、濕度傳感器、多個(gè)管道水流量傳感器、土壤濕度控制電路、施肥量控制電路、液晶顯示器、無(wú)線傳輸模塊、注水電磁閥5、肥料電磁閥3、故障報(bào)警器、控制終端,濕度傳感器設(shè)置在田間土壤中,各個(gè)管道水流量傳感器均設(shè)置在相應(yīng)的滴灌管內(nèi)部,濕度傳感器、各個(gè)管道水流量傳感器均連接微控制器,微控制器分別連接土壤濕度控制電路、施肥量控制電路、液晶顯示器、無(wú)線傳輸模塊、故障報(bào)警器,土壤濕度控制電路連接注水電磁閥5,施肥量控制電路連接肥料電磁閥3,無(wú)線傳輸模塊連接控制終端;液晶顯示器上設(shè)置有土壤濕度顯示框和肥料注入顯示框;蓄水池1通過注水管4連接各個(gè)滴灌管,如圖2所示,蓄水池1的一側(cè)設(shè)置肥料注入管2,肥料電磁閥3設(shè)置在肥料注入管2上,注水管4設(shè)置在蓄水池1另一側(cè),注水電磁閥5設(shè)置在注水管4上。
控制終端觸摸屏上設(shè)置有參數(shù)顯示區(qū)和參數(shù)設(shè)定區(qū),用于技術(shù)人員操作。
微處理器和無(wú)線模塊均為低功耗型,低功耗模塊能夠節(jié)約系統(tǒng)所需能耗,起到節(jié)能環(huán)保的效果;數(shù)據(jù)傳輸使用433MHZ射頻通訊技術(shù),無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸能夠節(jié)約生產(chǎn)成本與空間,在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍內(nèi)均可監(jiān)測(cè)和控制旱作水稻田間的土壤濕度和施肥量,增強(qiáng)了系統(tǒng)的實(shí)用性和靈活性。液晶顯示器能夠?qū)崟r(shí)顯示田間的土壤水分含量,方便控制。
本實(shí)用新型利用智能化系統(tǒng)代替人力監(jiān)控旱作水稻田間水量和施肥量,根據(jù)旱作水稻不同生長(zhǎng)階段所需土壤水分含量和施肥量的不同,在控制終端設(shè)定相應(yīng)的土壤水分含量范圍與其所對(duì)應(yīng)的施肥量指標(biāo),田間土壤設(shè)有濕度傳感器,負(fù)責(zé)采集土壤濕度,通過無(wú)線傳輸模塊將數(shù)據(jù)傳送到控制終端,當(dāng)土壤濕度超過或低于預(yù)警濕度,通過土壤濕度控制電路關(guān)閉或打開注水電磁閥5,使土壤濕度保持在適當(dāng)范圍內(nèi)。在蓄水池1一側(cè),設(shè)有肥料電磁閥3,根據(jù)土壤濕度指標(biāo),在蓄水池1中利用肥料電磁閥3的開度控制肥料的注入速度,保證土壤水分含量和施肥量的正確配比。由于旱作水稻滴灌管道較細(xì)且容易斷裂,因此在管道中設(shè)置了水流量監(jiān)測(cè)傳感器,一旦出現(xiàn)供水管線堵塞或斷裂等情況,系統(tǒng)啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警功能。
本實(shí)用新型中蓄水池1設(shè)置有攪拌器,攪拌器連接攪拌電機(jī),攪拌器用于將肥料與水進(jìn)行充分混合。