[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

说明书

技术领域

本发明涉及一种稻田自动化智能灌溉系统，还涉及一种采用该系统进行农田灌溉的方法。

背景技术

水稻是我国主要的粮食作物,传统的淹水栽培种植模式不仅耗水量大,水资源浪费严重,水分利用率低,而且容易引起环境面源污染。随着我国人口增长和经济快速发展,缺水已成为我国面临的最严重的战略问题之一,严重制约了农业的可持续发展。国内外研究结果表明,水稻具有一定的水旱两栖性,有很大的节水潜力。

传统淹水栽培模式开始逐渐向节水栽培模式转变。水稻节水栽培能够显著提高蒸腾蒸发效率和单叶水分利用率。实践已证明，水稻控制灌溉节水栽培模式可以促进水稻生长发育,增加有效分蘖数,提高产量。但该种模式在实施时，由于需要专人值守，费事费力，因此推广较难，如何让广大农民能够方便、快捷的掌握控制灌溉技术，实现稻田自动化智能灌溉是摆在水利人面前的一个重大课题。

目前在实现大面积稻田自动化智能灌溉时，虽然可借鉴一些集监视测量、控制、保护、管理于一体的计算机综合自动化系统，但主要存在以下两个方面的难点：

第一、推广水稻节水灌溉技术时,其灌水下限是以根层土壤水分为控制灌溉指标的,因而,及时、准确地获取稻田土壤水分,就成为提高推广水稻节水灌溉技术水平的关键。目前常用的取土烘干称重法虽测得数据准确,但工作量大,也不能及时提供数据；中子土壤水分仪投资大,且测定表层土壤水分不尽准确;运用电阻和电容原理制作的各式水分仪(如土壤湿度计、查墒仪等),对接近田间持水量(高水分段)的土壤水分测定误差较大;水银负压计可测得较准确的土壤水吸力,但大面积推广应用在操作管理上存在一定难度。

第二、水稻在灌溉时，引农渠的灌溉用水一般直接流入农田，或者通过泵泵入，造成水资源的巨大浪费，不符合节水灌溉技术的要求；后来也出现了部分能够自动灌排水的装置，其利用机械或电气等方式进行水位的检测，进而控制给排水。电气控制进行给排水的控制方式使用时精度高、适用较大范围的水位控制，但对工作的环境要求较高，需要确保正常的供电以及保持传感器的清洁度；而实际农田灌溉的使用环境较差，会影响检测用传感器的正常、准确工作，且用电不方便，因此电气类给排水装置不易推广使用。

因此，研发一种易于推广的大面积稻田自动化智能灌溉系统及其方法势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、易于推广的稻田自动化智能灌溉系统，还涉及一种采用该系统进行农田灌溉的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种稻田自动化智能灌溉系统，其创新点在于：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。

优选的，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。