[发明专利]一种稻田自动化智能排灌控制闸门及使用方法

权利要求书

1.一种稻田自动化智能排灌控制闸门，包括固定柱(1)和动力系统(2)与闸门系统(3)以及支架(7)，其特征在于：所述动力系统(2)包括摇杆(21)和电动推杆(22)，所述电动推杆(22)铰接于固定柱(1)一侧的顶部，所述闸门系统(3)包括稻季排水管(31)、活动支板(32)、U型固定架(33)、活动软管(34)、导流架(35)、连接管(36)、旱季排水闸门(37)和旱季排水管(38)，所述导流架(35)固接于固定柱(1)一侧的底部，所述活动支板(32)铰接于导流架(35)内侧一侧的两端，所述连接管(36)贯通固定柱(1)一侧底部的中间位置处，所述稻季排水管(31)固接于活动支板(32)的内侧，所述U型固定架(33)为两组，两组所述U型固定架(33)固接于活动支板(32)两端的顶部和底部，所述活动软管(34)分别与连接管(36)和稻季排水管(31)相互连通，所述旱季排水管(38)与连接管(36)相互连通，所述固定柱(1)一侧底部的两端分别设有水位传感器(4)与土壤水分传感器(6)，所述固定柱(1)一侧的中间位置处排设有三组限位阀(5)。

2.根据权利要求1所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，其特征在于：所述支架(7)包括控制系统(71)、实时监测摄像头(72)和太阳能光伏板(73)，所述实时监测摄像头(72)固接于支架(7)一侧的中间位置处，所述太阳能光伏板(73)固接于支架(7)的顶部，所述控制系统(71)固接于支架(7)一端的底部。

3.根据权利要求2所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，其特征在于：所述控制系统(71)包括数据采集模块(711)、数据传输模块(712)、信息处理模块(713)和决策实施模块(714)，所述数据采集模块(711)、数据传输模块(712)、信息处理模块(713)和决策实施模块(714)皆集中于控制系统(71)的内部。

4.根据权利要求1所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，其特征在于：所述固定柱(1)一侧顶部的中间位置处设有铰接座，且铰接座与电动推杆(22)相互铰接配合，所述电动推杆(22)的输出端设有铰接块，且铰接块与一组U型固定架(33)相互连接，所述闸门系统(3)使用材料为PVC材质。

5.根据权利要求1所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，其特征在于：所述稻季排水管(31)和活动软管(34)与连接管(36)以及旱季排水管(38)相互连通，所述旱季排水管(38)由三通管道结构与连接管(36)连通配合，所述旱季排水闸门(37)位于三通管道的一侧。

6.根据权利要求2所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，其特征在于：所述太阳能光伏板(73)底部的两侧分别设有蓄电池和光伏控制器，且蓄电池和光伏控制器的外部安设防护仓，而防护仓与控制系统(71)两侧的顶部固接。

7.一种稻田自动化智能排灌控制闸门的使用方法，包括如权利要求1-6任一项所述的一种稻田自动化智能排灌控制闸门，使用方法步骤如下：

步骤一；首先将该闸门结构埋在农田排水口，通过固定柱(1)安设的水位传感器(4)与土壤水分传感器(6)监测稻田内水分信息并通过数据采集模块(711)采集，用于监测稻田内水位变化和土壤内实时含水量，然后利用数据传输模块(712)将信息传输至信息处理模块(713)，比对留存在系统内的控水规则，最终利用决策实施模块(714)决定是灌水还是排水，并将信息传递于闸门或水泵，进行灌溉或排水工作；

步骤二；在控水规则实行时，比如在返青期，灌溉下限为土壤持水量为10％，灌溉上限为20mm，此时控水程序在按返青期控水规则控制，当土壤水分传感器(6)监测到数值并经过控制系统(71)对比到达或低于10％这一限制，此时控制系统(71)便会发送启动指令给水泵的启停系统，从而对农田灌水，当农田灌溉水位达到20mm的限位阀(5)及返青期水稻灌溉上限20mm时，控制系统(71)便会发送停止指令给水泵的启停系统，从而关闭水泵；

步骤三；在返青期，水闸的控水高度控制在稻田蓄水上限30mm，当降雨发生，田间水位不超过蓄水上限时，闸门无操作，不产生排水，如果降雨量较大，田间水位超过30mm，当降雨结束后24小时，信息处理模块(713)比对返青期控制规则后，通过控制系统(71)发出指令，控制闸门系统(3)中的稻季排水管(31)高度降到离田面30mm的高度，排出稻田多余雨水，通过延时排放可以使稻田排水的氮磷浓度降低20％∽30％；

步骤四；当进入返青期15天之后，设备控水程序进入分蘖前期，按分蘖前期进行田间控水管理，之后依次进行，当稻田需要进入晒田期时，闸门高度降到最低，与田面持平，稻田进入晒田期，因为水稻的长势根据当年气候，田间肥力水平和品种影响，可能生育期会有所不同，所以在控水系统转换时，用户可以根据实时监测摄像头(72)实时观看田间水稻长势，看下水稻生长是否和程序设置的生育期一致，如果水稻生长不一致，及时调整控制系统(71)的控水规则到正确的生育时期；

步骤五；到水稻收获之后，农田如果是水旱轮作，需要冬播开沟时，促使旱季排水管(38)下部的旱季排水闸门(37)连接厢沟，来排放旱季作物种植时降雨产生的排水，即可实现旱季排水工作，不需要另行设置排水口，如果只是水田种植，则可不需要旱季排水管(38)的排水结构。