[发明专利]稻田自动化智能灌溉系统以及采用该系统进行农田灌溉的方法

权利要求书

1.一种稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：包括提水泵站、农渠、农田灌溉自动控制装置和稻田土壤水分监控装置；

一提水泵站，该提水泵站设置在水源侧，包括一个与水源连通的进水池，一个与农渠连通的出水池，一组配备变频电机的提水泵，以及一控制提水泵变频电机启闭的提水泵启闭控制器；提水泵的进水口A、出水口A分别对应进水池和出水池，并在进水池、出水池内分别设置有液位传感器A和液位传感器B，所述液位传感器A和液位传感器B接入提水泵启闭控制器；

若干农渠，由干渠以及连通干渠的支渠组成，干渠与出水池直接连通；

至少一设置在农田内的稻田土壤水分监控装置，包括一个地下水位观测井，一个设置在地下水位观测井内的液位计，以及一个稻田土壤水分控制器，该稻田土壤水分控制器可根据液位计的输出信号控制提水泵启闭控制器动作；

若干农田灌溉自动控制装置，设置在农田与农渠之间，用于根据农田水位将支渠内灌溉水自动灌入农田或切断灌水。

2.根据权利要求1所述的稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：所述稻田自动化智能灌溉系统还包括一水质自动检测装置，该水质自动检测装置具有一个PH值检测仪，一个溶解氧检测仪，以及一个水质自动报警控制器，所述PH值检测仪以及一个溶解氧检测仪的输出信号接入水质自动报警控制器；水质自动报警控制器还具有一个与提水泵启闭控制器通讯的输出端口。

3.根据权利要求1所述的稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：所述农田灌溉自动控制装置包括储水箱、增压机构、阀瓣和浮球引导机构；储水箱具有一个位于底部的出水口B，出水口B设置有阀座，还具有一个位于底部或侧壁的进水口B，该进水口B通过管道与支渠连通；增压机构为一内置于储水箱底部的导流增压罩，该导流增压罩罩在储水箱的出水口B上；导流增压罩的顶部具有一个位于出水口B正上方的导流增压口；所述导流增压罩内的空间中由导流增压口至出水口之间形成的区域为导流增压区，其余区域为缓冲区；阀瓣内置于导流增压罩内，并可与出水口B阀座配合实现出水口B的完全密封；浮球引导机构用于根据农田水层深度控制阀瓣动作的，包括一用于引导阀瓣动作的浮球，以及连接浮球与阀瓣的杠杆组件；该浮球设置在储水箱外，所述浮球位于下限位状态，浮球通过杠杆组件驱动阀瓣移动至导流增压口一侧；浮球位于上限位状态，浮球通过杠杆组件驱动阀瓣与出水口阀座配合封闭出水口B。

4.根据权利要求1、2或3所述的稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：所述稻田土壤水分控制器通过无线通讯模块实现与提水泵启闭控制器的通讯。

5.根据权利要求1、2或3所述的稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：所述稻田土壤水分控制器配备有水稻生育期各时段所需灌水量上、下限的波段开关。

6.根据权利要求1、2或3所述的稻田自动化智能灌溉系统，其特征在于：所述稻田土壤水分控制器配备有水稻生育期各时段所需灌水量上、下限的可编程数据库，以及石英钟模块。

7.一种采用权利要求1所述稻田自动化智能灌溉系统进行稻田灌溉的方法，其特征在于本发明中稻田灌溉方法具体为：

步骤S1：首先，由稻田土壤水分监控装置检测稻田地下水埋深；并根据稻田土壤的土质、土层深度选择相应的稻田地下水埋深与土壤含水率关系曲线，进而计算出该片稻田的即时土壤含水率，记做Wa；

步骤S2：将即时土壤含水率Wa与稻田的生育期对应，选择出稻田在该生育期内需要良好生长所需的土壤含水率下限W_下；

当即时土壤含水率低于稻田在该生育期内土壤含水率下限时，即Wa＜W_下；提水泵启闭控制器根据稻田土壤水分检测装置的输出信号控制提水泵的开启，给农渠进行供水；

当即时土壤含水率高于稻田在该生育期内土壤含水率上限时，即Wa＞W_上；提水泵启闭控制器根据稻田土壤水分检测装置的输出信号控制提水泵的关闭，停止给农渠供水；

步骤S3：农田灌溉自动控制装置根据稻田的即时水位间歇性的将支渠内灌溉水自动灌入稻田，当稻田内水位切断灌水。

8.根据权利要求7所述稻田灌溉的方法，其特征在于：所述稻田地下水埋深与土壤含水率关系曲线中，

当土质为轻壤土时，水稻根系密集层的土壤深度在0~20cm时，Wa=26.5H-0.155；水稻根系密集层的土壤深度为0~30cm时，Wa=26.5H-0.146；

当土质为砂壤土时，水稻根系密集层的土壤深度在0~20cm时，Wa=29.7H-0.067；水稻根系密集层的土壤深度为0~30cm时，Wa=27.3H-0.062；

当土质为重壤土时，水稻根系密集层的土壤深度在0~20cm时，Wa=31.1H-0.067；水稻根系密集层的土壤深度为0~30cm时，Wa=29.7H-0.063；

其中，H为浅层地下水埋深，其单位为m。