[发明专利]高效节水型自动农田改良系统

权利要求书

1.高效节水型自动农田改良系统，由主控单元1、检测单元2、灌溉单元4、供水系统3、灌溉水管5以及排水系统组成，其特征在于：灌溉单元4通过灌溉水管5连接供水系统3，主控单元1采用信号线缆连接检测单元2，主控单元1采用控制线缆连接灌溉单元4和供水系统3，灌溉水管5和排水系统在耕土层以下根据作物耕作密度均匀埋设；排水系统由渗水管61、集水管62和集水井63组成，渗水管61与灌溉水管5并排交替敷设，末端连接集水管62，集水管62汇集到集水井63；

所述检测单元（2）由土壤水分传感器（21）、空气湿度传感器（22）和风速仪（23）组成，分别采用信号线缆连接到主控单元（1）的信号输入端；

所述供水系统（3）由进水控制阀（31）、水肥罐(32)、过滤器（33）、增压泵（34）组成；所述进水控制阀（31）连接灌溉水源及水肥罐（32），灌溉水经水肥罐（32）配入水肥后进入过滤器（33）过滤掉非水溶性的颗粒物，经增压泵（34）输入灌溉水管（5）；

所述灌溉单元（4）由喷灌装置（41）、电动三通阀（42）和滴灌装置（43）组成，滴灌装置（43）和喷灌装置（41）分别连接电动三通阀（42）的两个出水口，电动三通阀（42）的进水口连接灌溉水管（5）；

所述灌溉水管（5）采用耐腐蚀抗压材料制作，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连接灌溉单元（4）的电动三通阀（42）；

所述渗水管61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62，在多孔渗水区上部预先铺设一层砂砾渗水层后回填耕土。

2.根据权利要求1所述的高效节水型自动农田改良系统，其特征在于：在主控单元（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（21）插入作物生长土壤中，风速仪（23）和空气湿度传感器（22）安装于农作物大田上方且略高于农作物生长高度；当主控单元（1）通过检测单元（2）监测到土壤含水量低于预设阈值时，主控单元（1）继续检测风速仪（23）和空气湿度传感器（22）信号，同时对比所处时间与主控单元（1）预设农作物授粉生长期，当检测到此时满足下列三种条件之一或同时满足两种及以上条件时主控单元（1）向电动三通阀（42）发出控制信号打开供水系统（3）经过灌溉水管（5）与滴灌装置（43）的通道，然后打开进水控制阀（31），对农作物进行滴灌灌溉：

风速在5.5～7.9m/s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；

当不能满足上述任何一种条件时，主控单元（1）向电动三通阀（42）发出控制信号打开供水系统（3）经过灌溉水管（5）与喷灌装置（41）的通道，然后打开进水控制阀（31），对农作物进行喷灌灌溉；

当风速处于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。

3.根据权利要求1所述的高效节水型自动农田改良系统，其特征在于：所述灌溉水管（5）由干管和支管组成，每条干管上连接一组以上的支管；滴灌装置（43）和喷灌装置（41）以及电动三通阀（42）组成一组灌溉单元（4），每条支管上安装一组以上的灌溉单元（4）。

4.根据权利要求1所述的高效节水型自动农田改良系统，其特征在于：所述水肥罐（32）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（3）注入水肥量和水肥成分，同时依据主控单元（1）的指令，当系统进行喷灌过程时，闭锁根肥注入供水系统（3），当系统进行滴灌过程时，闭锁叶面肥注入供水系统（3）。

5.根据权利要求1所述的高效节水型自动农田改良系统，其特征在于：所述渗水管61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62，在多孔渗水区上部预先铺设一层砂砾渗水层后回填耕土。