一种水稻需水量监测装置的制作方法

本实用新型涉及一种水稻需水量监测装置,属于农作物监测技术领域。

背景技术：

水稻作为一种最主要的粮食作物，在我国分布面积广阔，品种类型丰富。水稻生长期间气候复杂，受气候、温度、水等因素的影响，极易导致水稻产量受到影响。因此，需要对稻田的水层、气候、温度做到有效的检测，以便准确的掌握稻田的情况，从而及时的规避各种风险。然而现有的稻田一般采用水位测针人工观测稻田田面水层，不仅劳动强度大，而且还不能实现实时监测，且对气候温度的测算也多是稻农平时经验的积累来判断。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种新型的水稻实时监测装置，既能实时监测采集数据，又能实现数据的存储与远程传输。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种水稻需水量监测装置：包括滤水桶、安装在滤水桶上方的电控箱以及安装在滤水桶上方与地面成角度设置的太阳能电池板；电控箱上方设置风速传感器、光照传感器、湿度传感器和GPRS数据传输天线，滤水桶内部设置液位传感器；所述太阳能电池板、所述GPRS数据传输天线、所述风速传感器、所述光照传感器、所述湿度传感器和所述液位传感器与所述电控箱电性连接；所述滤水桶侧壁还开有若干小孔。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述液位传感器为磁致液位传感器。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述滤水桶的下方还设置有三个支腿。

本实用新型技术方案的进一步改进在于：所述滤水桶为圆形。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术效果有：

本实用新型加装了风速传感器、光照传感器、湿度传感器，可以对稻田的光照、湿度、温度等数据进行实时的采集，同时可以通过GPRS数据传输天线进行数据的远程传输与数据的远程存储。

本实用新型由于加设了太阳能电池板，因此不需要另外给电控箱另外架设外接电源，即解决了装置的用电问题，又节约了能源。

本实用新型结构紧凑、体积小巧，不需要另外连接线路，方便安装维护。既可以单独使用，又可大面积多个使用。

附图说明

图1是本实用新型水稻需水量监测装置的立体示意图；

图2是本实用新型水稻需水量监测装置的示意图；

其中，1、滤水桶，2、太阳能电池板，3、电控箱，4、风速传感器，5、液位传感器，6、小孔，7、支腿，8、GPRS数据传输天线。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步详细说明：

本实用新型公开了一种水稻需水量监测装置，属于农作物监测技术领域。下面是本实用新型的具体实施例1：

本实施例提供了一种水稻需水量监测装置，如图1、图2所示，包括滤水桶1、电控箱3、太阳能电池板2。电控箱3安装在滤水桶1的上方，太阳能电池板2安装在滤水桶1的上方且与地面成角度设置，角度可以设置为30-60度。电控箱3上方设置有风速传感器4、光照传感器、湿度传感器和GPRS数据传输天线8。在滤水桶1内部还设置有液位传感器5，优先的，选用磁致液位传感器。磁致液位传感器的测量精度等级能达到0.01mm级，能精确的感知水位的变化情况。电控箱3与风速传感器4、光照传感器、湿度传感器和GPRS数据传输天线8、液位传感器5电性连接。电控箱3将太阳能电池板2的能量储存到电控箱3的蓄电池中，来保证电控箱3及与之相电性连接的部件正常工作。电控箱3将风速传感器4、光照传感器、湿度传感器传输过来的水稻田的光照、湿度等数据通过GPRS数据传输天线8传输给终端，例如电脑，手机等。工作人员通过终端实时查看水稻田的工作状况。在滤水桶1的的侧壁还开有若干小孔6，小孔6呈矩阵均匀设置在滤水桶1的侧壁上，水流可以通过小孔流进滤水桶1，草叶等杂物将被阻挡在滤水桶1外，正常种植状态下，稻田的水层的高度要高于小孔6的高度，这样稻田的水面高度与滤水桶1的水面高度持平，液位传感器5可以根据滤水桶1内水面的高度测得稻田水面的高度。

实施例2：

本实施例与实施例1相似，下面仅就不同之处做详细说明，如图1、图2所示，在滤水桶1的下方还可以放置3个支腿7，3个支腿7的高度小于水稻田水面的正常种植时的高度且滤水桶1侧壁的最下端的小孔低于正常状态下的稻田水面。滤水桶1设置成圆形。

正常工作状态下，太阳能电池板2将能量储存在电控箱3内的蓄电池内，保证各个传感器正常工作。稻田的水通过小孔流进滤水桶1内，滤水桶1内水面与稻田水面保持持平，液位传感器5根据滤水桶1内水面高度可实时检测稻田水面的高度，同时，风速传感器4、光照传感器、湿度传感器将测得的稻田的环境状况通过电控箱3，经由GPRS数据传输天线8传送给终端。稻农根据实时采集到的现场的情况来判断水稻的情况。

本实用新型通过对水稻田间水层、气象参数实时监测，通过水层变化及气象数据，建立基于FAO Penman-Monteith公式求解下的ET0与水层变化关系，其公式如下：

式中：H——为监测田间水稻水层深度，mm；

kc——为作物蒸发蒸腾量与田间水层关系方程；

ET0——参考作物蒸发蒸腾量，mm/day；

Rn——作物冠层表面的净辐射，MJ/m²/day；

G——土壤热通量，MJ/m²/day；

T——2m高度处的日平均气温，℃；

u2——2m高度处的日平均风速，m/s；

es——饱和水汽压，单位为kPa；

ea——实际水汽压，kPa；

es-ea——饱和水汽压差，kPa；

Δ——为饱和水汽压与温度曲线的斜率、即水汽压曲线斜率，kPa/℃；

γ——湿度计常数，kPa/℃。

通过公式可以计算出稻田水层蒸发量，而稻田水层的渗透量为一个固定值常数，通过蒸发量和渗透量可以得到水稻生长的需水量，稻农根据水稻生长的需水量来对水稻灌溉制度进行优化，以此来达到节水增效的目的。

本实用新型加装了风速传感器、光照传感器、湿度传感器，可以对稻田的光照、湿度、温度等数据进行实时的采集，同时可以通过GPRS数据传输天线进行数据的远程传输与数据的远程存储。

本实用新型由于加设了太阳能电池板，因此不需要另外给电控箱另外架设外接电源，即解决了装置的用电问题，又节约了能源。

本实用新型结构紧凑、体积小巧，不需要另外连接线路，方便安装维护。既可以单独使用，又可大面积多个使用。