[发明专利]农田自动灌溉及排涝系统

权利要求书

1.一种农田自动灌溉及排涝系统，由主控系统（1）、检测单元（2）、滴灌装置（10）、喷灌装置（11）、电动三通阀（12）、灌溉水管（13）供水系统（14）和渗水管（15）组成，其特征在于：滴灌装置（10）和喷灌装置（11）分别连接电动三通阀（12）的两个出水口，电动三通阀（12）的进水口连接供水系统（14），主控系统（1）采用信号线缆连接检测单元（2），主控系统（1）采用控制线缆连接电动三通阀（12）和供水系统（14），灌溉水管13与渗水管15交替平行布置埋设在农田耕土层以下；

所述检测单元（2）由土壤水分传感器（3）、风速仪（4）和空气湿度传感器（5）组成；

所述供水系统（14）由进水控制阀（6）、水肥罐（7）、过滤器（8）、增压泵（9）和灌溉水管（13）组成；所述进水控制阀（6）连接灌溉水源及水肥罐（7），灌溉水经水肥罐（7）配入水肥后进入过滤器（8）过滤掉非水溶性的颗粒物，经增压泵（9）输入灌溉水管（13）；所述灌溉水管（13）预埋在耕土层以下，在每个灌溉口的变径三通阀的出口处均安装电动三通阀（12）；

所述渗水管（15）、集水管（16）和集水井（17）组成排水系统，渗水管（15）与灌溉水管（13）并排交替敷设，末端连接集水管（16），集水管（16）汇集到集水井（17）。

2.根据权利要求1所述的一种农田自动灌溉及排涝系统，其特征在于：所述渗水管（15）采用耐腐蚀抗压材料制作，其断面呈椭圆状，上部半圆弧部分为多孔渗水区，下部U型段为接水区，预埋在耕土层以下，呈1‰~5‰的坡度低端连接集水管（16），在多孔渗水区上部预先铺设一层砂砾渗水层后回填耕土。

3.根据权利要求1所述的一种农田自动灌溉及排涝系统，其特征在于：所述主控系统（1）中根据作物生长环节预设各阶段时间对土壤含水量需求；土壤水分传感器（3）插入作物生长土壤，风速仪（4）和空气湿度传感器（5）安装于农作物大田上方且略高于农作物生长高度；当主控系统（1）通过检测单元（2）监测到土壤含水量低于预设阈值时，主控系统（1）继续检测风速仪（4）和空气湿度传感器（5）信号，同时对比所处时间与主控系统（1）预设农作物授粉生长期，当检测到此时风速在5.5～7.9m/s即四级风以上、空气相对湿度低于30％～62%、所灌溉农作物此时正处于授粉生长期，三种条件满足一个及一个以上时，主控系统（1）向电动三通阀（12）发出控制信号打开供水系统（14）与滴灌装置（10）的通道，然后打开进水控制阀（6），对农作物进行滴灌灌溉；当检测到此时风速低于5.5～7.9m/s即四级风以下且空气相对湿度高于30％～62%时，同时所灌溉的农作物未处于授粉生长期时，主控系统（1）向电动三通阀（12）发出控制信号打开供水系统（14）与喷灌装置（11）的通道，然后打开进水控制阀（6），对农作物进行喷灌灌溉；风速处于5.5～7.9m/s之间时系统灌溉方式选择条件闭锁风速判据条件，空气相对湿度处于于30％～62%之间时系统灌溉方式选择条件闭锁空气相对湿度判据条件。

4.根据权利要求1所述的一种农田自动灌溉及排涝系统，其特征在于：所述水肥罐（7）设有根肥腔和叶面肥腔，并根据预设农作物生长周期控制向供水系统（14）注入水肥量和水肥成分，同时依据主控系统（1）的指令，当系统进行喷灌过程时，闭锁根肥注入供水系统（14），当系统进行滴灌过程时，闭锁叶面肥注入供水系统（14）。