一种旱作农业综合节灌系统和方法与流程

本发明涉及农业灌溉技术领域，具体是一种旱作农业综合节灌系统和方法。

背景技术：

为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。传统的灌溉技术主要为漫灌，不仅浪费人力物力，而且灌溉后不利于农作物生长，因此目前主要采用节灌技术。

节灌即节水灌溉，常用节水灌溉方法包括渠道防渗、喷灌、微喷灌、渗灌和滴灌等，现有的节灌均为人为控制灌溉时机和灌水量，智能化程度低，需要专门人员操作才能达到较好的节灌效果，需要进一步改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种旱作农业综合节灌系统和方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种旱作农业综合节灌系统，包括集水装置、储水装置和控制装置，所述集水装置包括铺设在田间的集水槽，所述集水槽内固定安装有固定杆，所述固定杆另一端固定安装有集水管，所述集水管内部安装有出水管，所述储水装置包括储水池，所述储水池底部安装有水泵和液位计，所述水泵与出水管相连，所述集水管与储水池相连。

作为本发明的进一步技术方案：所述控制装置包括控制器，所述控制器上安装有报警器和蓄电池，所述控制器分别与水泵、液位计、报警器和蓄电池电性连接。

作为本发明的更进一步技术方案：所述集水管外侧安装有挡板，所述挡板与集水槽固定连接，所述挡板上开设有若干通孔。

作为本发明的再进一步技术方案：所述集水管底部开设有过滤孔。

作为本发明的再进一步技术方案：所述集水管上端固定安装有固定管，所述固定管一端与出水管相连，另一端固定安装有喷头。

作为本发明的再进一步技术方案：所述储水池顶部安装有与其转动连接的盖板，所述储水池内部固定安装有固定板，所述固定板下端安装有过滤膜。

作为本发明的再进一步技术方案：所述旱作农业综合节灌系统还包括土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置在田间土壤内部并与控制器电性连接。

作为本发明的再进一步技术方案：所述旱作农业综合节灌系统还包括光伏板，所述光伏板与蓄电池电性连接。

一种旱作农业综合节灌系统的控制方法，包括以下步骤：

1.在旱作田间按一定间隔铺设集水装置1并在一定深度预埋土壤湿度传感器9，在旱作田外开挖出一定体积的储水池14，将集水装置1中的集水管5与出水管7与蓄水池14连接，安装控制装置3和光伏板23并接通电源；

2.通过向储水池14注入一定水量，通过土壤湿度传感器9检测旱作田的湿度，当湿度低于设定值时控制器20控制水泵18工作，将储水池14的水通过出水管7送至喷头12喷到田间，当湿度低高于设定湿度时控制水泵18停止工作；

3.当下雨时或灌溉时多余的水通过挡板10上的通孔13初步过滤进入集水槽4内，当雨水逐渐积累后通过过滤孔6进入集水管5内流到储水池14内收集存储，下次灌溉时使用，减少外部水源使用，节省成本，通过光伏板23对蓄电池21进行充电，减少了电能使用，节约了能源和使用成本。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置集水装置对下雨或灌溉时多余的水进行过滤收集，配合控制系统和供水装置进行节灌，自动化程度高，运行成本低，节灌效果好，可有效促进农作物增产，具有良好的社会经济效益。

附图说明

图1为旱作农业综合节灌系统的结构示意图；

图2为旱作农业综合节灌系统中集水装置的剖面图；

图3为旱作农业综合节灌系统中储水装置的剖面图；

图4为旱作农业综合节灌系统的控制框图。

图中：1-集水装置、2-储水装置、3-控制装置、4-集水槽、5-集水管、6-过滤孔、7-出水管、8-固定杆、9-土壤湿度传感器、10-挡板、11-固定管、12-喷头、13-通孔、14-储水池、15-盖板、16-固定板、17-过滤膜、18-水泵、19-液位计、20-控制器、21-报警器、22-蓄电池、23-光伏板。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1-4所示的旱作农业综合节灌系统，包括集水装置1、储水装置2和控制装置3，集水装置1用于收集雨水和灌溉时多余的水，然后送至储水装置存储，便于下次通过控制装置3控制使用；所述集水装置1包括铺设在田间的集水槽4，所述集水槽4内固定安装有固定杆8，所述固定杆8另一端固定安装有集水管5，多余的水通过地表流入集水槽4内通过集水管5进行收集；所述集水管5内部安装有出水管7，出水管7用于灌溉；所述储水装置2包括储水池14，所述储水池14底部安装有水泵18和液位计19，所述水泵18与出水管7相连，所述集水管5与储水池14相连，集水管5收集的水流入储水池14，然后在水泵18的作用下通过出水管17进行灌溉。

所述控制装置3包括控制器20，所述控制器20上安装有报警器21和蓄电池22，所述控制器20分别与水泵18、液位计19、报警器21和蓄电池22电性连接，通过设置液位计19配合报警器21进行水位提醒，保证储水池14内有足够灌溉的用水，蓄电池22用于备用，防止突然停电导致系统无法使用。

所述集水管5外侧安装有挡板10，所述挡板10与集水槽4固定连接，所述挡板10上开设有若干通孔13，通过在挡板10上开设通孔13对流入集水槽4内的水进行初步过滤，防止泥土流入导致堵塞。

所述集水管5底部开设有过滤孔6，通过在集水管5底部开设过滤孔6对集水槽4内的水进一步进行过滤，进一步提高防堵效果。

所述集水管5上端固定安装有固定管11，所述固定管11一端与出水管7相连，另一端固定安装有喷头12，通过设置喷头12进行喷灌，提高了灌溉效果，更加节水。

所述储水池14顶部安装有与其转动连接的盖板15，通过设置盖板15防止杂物进入内部影响系统正常运行；所述储水池14内部固定安装有固定板16，所述固定板16下端安装有过滤膜17，通过设置过滤膜17对可能流入内部的泥沙进行过滤，防止泥沙堵塞水泵18，配合盖板15便于对长期使用堆积的泥沙进行处理。

一种旱作农业综合节灌系统的控制方法，包括以下步骤：

1.在旱作田间按一定间隔铺设集水装置1，并在旱作田外开挖出一定体积的储水池14，将集水装置1中的集水管5与出水管7与蓄水池14连接，安装控制装置3并接通电源；

2.通过向储水池14注入一定水量，通过检测装置检测旱作田的湿度，当湿度低于设定值时控制器20控制水泵18工作，将储水池14的水通过出水管7送至喷头12喷到田间，当湿度低高于设定湿度时控制水泵18停止工作；

3.当下雨时或灌溉时多余的雨水通过挡板10上的通孔13初步过滤进入集水槽4内，当雨水逐渐积累后通过过滤孔6进入集水管5内流到储水池14内收集存储备用。

实施例2

本实施例在实施例1的基础上进一步优化，所述旱作农业综合节灌系统还包括土壤湿度传感器9，所述土壤湿度传感器9设置在田间土壤内部并与控制器20电性连接，通过设置土壤湿度传感器9可随时对土壤湿度进行监控防止过湿或过干影响农作物正常生长。

一种旱作农业综合节灌系统的控制方法，包括以下步骤：

1.在旱作田间按一定间隔铺设集水装置1并在一定深度预埋土壤湿度传感器9，在旱作田外开挖出一定体积的储水池14，将集水装置1中的集水管5与出水管7与蓄水池14连接，安装控制装置3并接通电源；

2.通过向储水池14注入一定水量，通过土壤湿度传感器9检测旱作田的湿度，当湿度低于设定值时控制器20控制水泵18工作，将储水池14的水通过出水管7送至喷头12喷到田间，当湿度低高于设定湿度时控制水泵18停止工作；

3.当下雨时或灌溉时多余的雨水通过挡板10上的通孔13初步过滤进入集水槽4内，当雨水逐渐积累后通过过滤孔6进入集水管5内流到储水池14内收集存储，下次灌溉时使用，减少外部水源使用，节省成本。

实施例3

本实施例在实施例2的基础上进一步优化，所述旱作农业综合节灌系统还包括光伏板23，所述光伏板23与蓄电池22电性连接，通过设置光伏板23减少电能使用，更加节能环保。

一种旱作农业综合节灌系统的控制方法，包括以下步骤：

1.在旱作田间按一定间隔铺设集水装置1并在一定深度预埋土壤湿度传感器9，在旱作田外开挖出一定体积的储水池14，将集水装置1中的集水管5与出水管7与蓄水池14连接，安装控制装置3和光伏板23并接通电源；

2.通过向储水池14注入一定水量，通过土壤湿度传感器9检测旱作田的湿度，当湿度低于设定值时控制器20控制水泵18工作，将储水池14的水通过出水管7送至喷头12喷到田间，当湿度低高于设定湿度时控制水泵18停止工作；

3.当下雨时或灌溉时多余的雨水通过挡板10上的通孔13初步过滤进入集水槽4内，当雨水逐渐积累后通过过滤孔6进入集水管5内流到储水池14内收集存储，下次灌溉时使用，减少外部水源使用，节省成本，通过光伏板23对蓄电池21进行充电，减少了电能使用，节约了能源和使用成本。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。