一种基于标准模型构建的核桃自动灌溉系统

1.本发明属于农业自动化技术领域，具体涉及一种基于标准模型构建的核桃自动灌溉系统。


背景技术：

2.胡桃(学名：juglans regial.)是胡桃科、胡桃属植物，俗称核桃。乔木，高达20-25米；树干较别的种类矮，树冠广阔；树皮幼时灰绿色。奇数羽状复叶长25-30厘米，叶柄及叶轴幼时被有极短腺毛及腺体；小叶椭圆状卵形至长椭圆形。雄性葇荑花序下垂。雄花的苞片、小苞片及花被片均被腺毛；雄蕊6-30枚，花药黄色，无毛。雌花的总苞被极短腺毛，柱头浅绿色。果序短，杞俯垂；果实近于球状，无毛；果核稍具皱曲，有2条纵棱，顶端具短尖头；隔膜较薄，内里无空隙；内果皮壁内具不规则的空隙或无空隙而仅具皱曲；
3.一般生长正常的核桃树，浇水时间主要分三次，第一次是春季萌芽前后的萌芽水，第二次是坐住果之后的膨大时期的花后水，一般是在6月初，第三次是秋季果实采收后到土壤封冻前的冬前水，一般是在10月份，冬前水注意尽量早浇，避免上冻前后浇水，防止水分过大造成冻害；核桃树正常情况下需要年降水量在600～800毫升，才可以满足核桃树生长发育的需要，如果降水量不足或者分布不均；
4.核桃生长在不同的区域，不同的环境，其土壤湿度，降雨量也不一样；传统的灌溉方式完全凭借种植者的经验掌握灌溉量；没有一个标准化的灌溉机制和系统；会造成灌溉不均匀，影响核桃对水分的吸收利用；且需要人为定时测定土壤含水量然后进行灌溉，自动化程度低，易造成灌溉不及时而影响核桃生长。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明提供了一种基于标准模型构建的核桃自动灌溉系统，通过采集核桃生长灌溉相关的环境参数和土壤温湿度参数，构建核桃灌溉参数标准模型；基于该模型搭建核桃自动灌溉控制系统，由实时采集的参数信息经标准模型分析后得出反馈；反馈信息控制灌溉驱动进行自动定量灌溉；
6.为了达到上述技术目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
7.一种基于标准模型构建的核桃自动灌溉系统，包括：蓄水池、水泵、过滤器、配肥桶、水肥一体机、灌溉管网、控制模块、土壤湿度监测传感器、温度传感器、电磁阀；
8.所述蓄水池通过管路连接水泵进水端，水泵出水端连接过滤器进水端；
9.所述过滤器出水端通过管路连接配肥桶；所述配肥桶连接至水肥一体机；
10.所述水肥一体机配好水肥后，经由灌溉管网进入核桃种植田间进行灌溉；灌溉管网的驱动启闭由控制模块进行控制；
11.核桃种植田间土壤均匀分布土壤湿度监测传感器；田间均匀分布设置温度传感器；
12.所述土壤湿度监测传感器和温度传感器监测土壤湿度和种植环境温度；所采集的
湿度和温度信息经由无线传输设备传输至控制模块，由标准模型进行分析对比后，控制模块对灌溉管网进行驱动控制；实现定量，自动定时浇灌；
13.优选的，所述过滤器为碟片过滤器；
14.优选的，所述水肥一体机出来后连接主干管，由主干管连接灌溉管网；
15.优选的，所述灌溉管网由若干均匀分布至种植田间的支管构成；
16.优选的，所述主干管与每根支管连接处均安装一个电磁阀；
17.优选的，所述控制模块内集成连接微处理器芯片和无线传输模块；微处理器芯片内具有标准模型分析程序且对电磁阀进行控制。
18.本发明的另一目的在于提供一种核桃灌溉标准模型的构建方法：
19.s1：采集核桃参数数据、土壤参数数据、气象数据、灌水量数据、作物生长状态数据；
20.s2：对上述数据进行预处理；
21.s3：结合灌水量数据，经核桃作物生长数学模型作状态计算；
22.s4：经过计算分析后得出，当土壤含水量为20％～22％时开始灌溉，单次灌溉量为40～50mm。
23.优选的，所述核桃参数数据为核桃生长耗水量；土壤参数数据为土壤含水量；气象数据为温度和湿度；灌水量数据为每次灌溉水量统计；作物生长状态数据为核桃叶片状态、株高、结实量。
24.本发明的有益效果是：
25.本发明提供了一种核桃灌溉标准模型及基于该标准模型的核桃自动灌溉系统，通过采集核桃生长温湿度大数据，进行标准模型的构建；同时系统可以实现核桃种植环境湿度和温度的实时监测，所采集的温湿度信息经由标准模型分析后，有微处理器芯片自动控制电磁阀的开闭，从而实现定量，适时的自动化浇灌；本发明提供的自动灌溉系统还可以用于核桃等作物的自动灌溉。
附图说明
26.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述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例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
27.图1是本发明的整体结构示意图；
28.图2是本发明灌溉管网结构示意图；
29.图3是核桃作物土壤水分保持曲线；
30.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
31.1-蓄水池，2-水泵，3-过滤器，4-配肥桶，5-水肥一体机，6-灌溉管网，7-控制模块，701-微处理器芯片，8-土壤湿度监测传感器，9-温度传感器，10-电磁阀。
具体实施方式
32.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
33.实施例1
34.一种基于标准模型构建的核桃自动灌溉系统，包括：蓄水池1、水泵2、过滤器3、配肥桶4、水肥一体机5、灌溉管网6、控制模块7、土壤湿度监测传感器8、温度传感器9、电磁阀10；
35.所述蓄水池1通过管路连接水泵2进水端，水泵2出水端连接过滤器3进水端；
36.所述过滤器3出水端通过管路连接配肥桶4；所述配肥桶4连接至水肥一体机5；
37.所述水肥一体机5配好水肥后，经由灌溉管网6进入核桃种植田间进行灌溉；灌溉管网6的驱动启闭由控制模块7进行控制；
38.核桃种植田间土壤均匀分布土壤湿度监测传感器8；田间均匀分布设置温度传感器9；
39.所述土壤湿度监测传感器8和温度传感器9监测土壤湿度和种植环境温度；所采集的湿度和温度信息经由无线传输设备传输至控制模块7，由标准模型7进行分析对比后，控制模块7对灌溉管网6进行驱动控制；实现定量，自动定时浇灌；
40.优选的，所述过滤器3为碟片过滤器；
41.优选的，所述水肥一体机5出来后连接主干管，由主干管连接灌溉管网6；
42.优选的，所述灌溉管网6由若干均匀分布至种植田间的支管构成；
43.优选的，所述主干管与每根支管连接处均安装一个电磁阀10；
44.优选的，所述控制模块7内集成连接微处理器芯片701和无线传输模块；微处理器芯片701内具有标准模型分析程序且对电磁阀10进行控制。
45.实施例2
46.一种核桃灌溉标准模型的构建方法：
47.s1：采集核桃参数数据、土壤参数数据、气象数据、灌水量数据、作物生长状态数据；
48.s2：对上述数据进行预处理；
49.s3：结合灌水量数据，经核桃作物生长数学模型作状态计算；
50.s4：经过计算分析后得出，当土壤含水量为20％～22％时开始灌溉，单次灌溉量为40～50mm。
51.优选的，所述核桃参数数据为核桃生长耗水量；土壤参数数据为土壤含水量；气象数据为温度和湿度；灌水量数据为每次灌溉水量统计；作物生长状态数据为核桃叶片状态、株高、结实量。
52.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
53.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽
叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。