物联网灌溉系统的制作方法

本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种物联网灌溉系统。

背景技术：

随着经济发展，工业用水、城镇用水、环境用于水与农业用水的竞争日趋严峻，造成农业用谁的紧缺。我国水资源量相对偏少，而且时空分布及水土资源组合不均衡，以致缺水矛盾突出，这是制约我国农业发展的主要因素。此外，目前我国大部分地区灌区还是采用传统的地面灌水技术，灌溉用水浪费现象还相当普遍。此外，地面灌水技术无法根据作物的生长规律精准灌溉，无法做到适量、适时的灌溉。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种物联网灌溉系统，以实现对农作物适时、适量地进行灌溉。

为实现上述目的，本发明提供一种物联网灌溉系统，包括控制单元、执行单元、管道及渠道单元和检测反馈单元；

所述控制单元用于根据农作物需水规律控制所述执行单元工作；

所述执行单元用于接收所述控制单元的指令，控制所述管道及渠道单元的灌溉量；

检测反馈单元用于检测所述农作物需水规律并反馈信息至所述控制单元。

根据本发明的一个方面，所述管道及渠道单元包括斗渠和与所述斗渠相连通的多个农渠、以及与所述农渠相连接通的排水渠。

根据本发明的一个方面，所述斗渠与每个所述农渠连接处设置第一隔膜闸。

根据本发明的一个方面，所述农渠与所述排水渠连接处设有第二隔膜闸。

根据本发明的一个方面，斗渠与供水源相连通，所述斗渠与所述供水源连接处设置多个槽闸。

根据本发明的一个方面，所述检测反馈单元包括流量计和检测反馈装置；

所述检测反馈单元通过所述流量计实时检测水位来检测农作物的水量消耗，并将反馈信息传递至所述控制单元，由所述控制单元预测所述农作物的灌溉量控制灌溉。

根据本发明的一个方面，所述农作物的水量消耗包括农作物的蒸腾量和渗漏量。

根据本发明的一个方面，所述检测反馈单元还用于通过所述流量计检测灌溉流量和灌溉水位。

根据本发明的一个方案，检测反馈单元可以检测农作物的水量消耗并将检测结果反馈至控制单元，由控制单元预测农作物所需要的灌溉量，进而控制执行单元工作，进一步控制管道及渠道单元的灌溉量。检测反馈单元还可以检测当前农田水位，结合环境因素将检测结果反馈至控制单元，由控制单元判断对农田进行继续灌溉还是需要对农田进行排水。如此，使得可以对农田中的农作物的需水规律进行全面感知，能够实现对农作物适时、适量的灌溉控制，智能化程度高、工作效果高。

根据本发明的一个方案，斗渠与供水源相连通，供水源可以河水、井水等等。斗渠与供水源连接处均设置有多个槽闸，通过控制槽闸的开合可以控制斗渠中的水量。斗渠与相应的农渠的连接处均设置有第一隔膜闸，隔膜闸的启闭可以控制农渠中的水量。如此设置，使得从供水源、到斗渠、再到每一个与斗渠相连通的农渠均可以看做一个独立的供水渠道，彼此之间互不干涉，而且这样的布置规划大大减少闸门的数量，使得故障率大大降低，有利于保证灌溉稳定性。

根据本发明的一个方案，检测反馈单元包括流量计和检测反馈装置。其中流量计设置在田块中，流量计用于实时检测田块中的水位来检测农作物的水量消耗，并将检测结果反馈至控制单元，由控制单元预测农作物的灌溉量进行控制灌溉。其中水量消耗包括农作物蒸腾量(水稻et)和渗漏量。使得本发明的物联网灌溉系统可以根据农作物的需水规律对农作物进行适时、适量的合理灌溉，避免水资源浪费的同时，大大提升了水的利用率。

附图说明

图1是示意性表示根据本发明的物联网灌溉系统的组成图；

图2是示意性表示根据本发明一种实施方式的管道及渠道单元的组成结构图；

图3是示意性表示根据本发明的灌溉水量反馈控制示意图。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

在针对本发明的实施方式进行描述时，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”所表达的方位或位置关系是基于相关附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此上述术语不能理解为对本发明的限制。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细地描述，实施方式不能在此一一赘述，但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施方式。

如图1所示，本发明的物联网灌溉系统包括控制单元1、执行单元2、管道及渠道单元3和检测反馈单元4。本发明的控制单元1用于根据农作物需水规律控制执行单元2工作，执行单元2用于接收控制单元1的指令，控制管道及渠道的灌溉量，检测反馈单元4用于检测农作物需水规律并反馈信息至控制单元1。

具体来说，检测反馈单元4可以检测农作物的水量消耗并将检测结果反馈至控制单元1，由控制单元1预测农作物所需要的灌溉量，进而控制执行单元2工作，进一步控制管道及渠道单元3的灌溉量。检测反馈单元4还可以检测当前农田水位，结合环境因素将检测结果反馈至控制单元1，由控制单元1判断对农田进行继续灌溉还是需要对农田进行排水。如此，使得可以对农田中的农作物的需水规律进行全面感知，能够实现对农作物适时、适量的灌溉控制，智能化程度高、工作效果高。

结合图1、图2和图3所示，以水稻田为例对本发明物联网灌溉系统进行详细说明。根据本发明的管道及渠道单元3包括一个斗渠31和与斗渠31相连接的多个农渠32。在本实施方式中，斗渠31与供水源相连通，供水源可以是河水、井水等等。在本实施方式中，供水源与斗渠3连接处共设有4个槽闸36，通过控制槽闸36的开合可以控制斗渠31中的水量。也就是说通过四个槽闸36来将斗渠31分别四段，每个槽闸36分别单独控制相对应的斗渠段。在本实施方式中，斗渠31设置在水稻田块的中间位置，斗渠31每个斗渠段左右两侧均连通多个农渠32。如此设置可以将斗渠31中的水输送至不同的农渠32中，从而可以对不同区域的田块进行灌溉。

在本实施方式中，斗渠31与农渠32的连接处均设置有第一隔膜闸33，隔膜闸33的启闭可以控制农渠32中的水量。如此设置，使得从供水源、到斗渠31、再到每一个与斗渠31相连通的农渠32均可以看做一个独立的供水渠道，彼此之间互不干涉，而且这样的布置规划大大减少闸门的数量，使得故障率大大降低，有利于保证灌溉稳定性。

如图2所示，在本实施方式中，还设置有排水渠34，排水渠34与斗渠31相对的设置在农渠32的一侧，与农渠32连接。根据本发明的构思，排水渠34可以单独设置，即每一个农渠32都连接一个单独的排水渠34，也可以设置一个排水渠34，其与所有的农渠32相连通，农渠32与排水渠34连接处设置第二隔膜闸35。本发明的排水渠34用于当检测到田块中水位过高时，将多余水量排出。

结合图2和图3所示，根据本发明的检测反馈单元4包括流量计41和检测反馈装置。其中流量计41设置在田块中，流量计41用于实时检测田块中的水位来检测农作物的水量消耗，并将检测结果反馈至控制单元1，由控制单元1预测农作物的灌溉量进行控制灌溉。其中水量消耗包括农作物蒸腾量(水稻et)和渗漏量。因此，本发明的物联网灌溉系统可以根据农作物的需水规律对农作物进行适时、适量的合理灌溉，避免水资源浪费的同时，大大提升了水的利用率。

此外，检测反馈单元4还可以通过流量计41对灌溉流量和田块水位进行实时检测，以便实时对灌溉流量进行控制及其是否需要排水进行控制。

以上所述仅为本发明的一个方案而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。