本實用新型專利技術公開一種高原坡地多功能智能滴灌裝置，包括控制主機、基站、土壤水分監測器、土壤養分監測器、病蟲測報器、滴灌單元、施肥單元、施藥單元，控制主機與基站進行無線移動通信，基站與土壤水分監測器、土壤養分監測器、病蟲測報器、滴灌單元、施肥單元、施藥單元進行無線局域網通信，施肥單元和施藥單元與滴灌單元的主管或支管并聯，滴灌單元、施肥單元和/或施藥單元設置與其無線控制單元連接的液位傳感器、電磁閥。本實用新型專利技術通過無線移動通信結合無線局域網通信技術，以傳感器和自動控制技術實現高原坡地的土壤水分、養分及病蟲害的遠程監控和自動滴灌，具有結構簡單、組網經濟靈活、能夠顯著提高用水效率和節肥、省工、環保的特點。
【技術實現步驟摘要】
本技術屬于農業設施
，涉及一種結構簡單、組網經濟靈活、能夠顯著提高用水效率和節肥、省工、環保的高原坡地多功能智能滴灌裝置。
技術介紹
我國是一個干旱缺水的國家，人均水資源占有量僅為世界人均占有量的1/4，而農業灌溉用水量約占總用水量的70%。長期以來，由于我國技術、管理水平落后，導致灌溉用水浪費十分嚴重，農業灌溉用水的利用率僅40?45%，距世界先進水平還有較大差距，節水潛力很大。另外，我國傳統采用翻埋、澆灌等方式施肥和翻埋、噴灑農藥，不僅難以有效掌握施肥植物的養分狀況和病蟲害程度，容易造成肥效、藥效過量或不足，而且集中式施肥、施藥還會形成農業面源污染，不利于農業生態發展。對于土壤墑情、養分和病蟲害狀況等農田信息，現有技術獲取的主要方式有:手持設備的人工獲取方式、基于GPRS監測方式或基于WLAN監測方式等。利用手持設備人工打點，來獲取農田土壤信息是最原始的方式，該方式不但需要耗費大量的人力、不具有實時性，而且數據的獲取量有限，顯然已不能滿足當前農田土壤墑情監測的需求；雖然基于GPRS監測方式或基于WLAN監測方式基本解決了以上人工打點方式，但往往需要人工決策后才采取澆灌、施肥和施藥等措施，不僅效率低，且單獨使用GPRS監測或WLAN監測存在使用成本高、范圍受限的問題，而且對決策者技術要求較高，采取的措施難以及時、有效。目前，作物灌溉主要采取三種方法實現控制:一種是人工觀測田間是否需要灌水、手動操作灌溉設備實現交替灌溉，維護成本高、人工觀測誤差大、控制精度低的不足；二是定時自動灌溉，由于不能根據作物的實際需求進行灌溉，僅能根據人為經驗實現灌溉，往往是過度灌溉，水的利用率最低；另一種是根據公式計算參照作物需水量，不僅測量參數較多、外圍設備復雜、投資大、維護困難，而且不同植物、不同地域等計算復雜，參照作物需水量主要受氣象條件的影響，灌溉難以有效、準確。由于農業是用水大戶，特別是高原坡地由于灌溉設施投入和維護成本高，大部分基本靠天吃飯，農業用水矛盾更為突出，因此節約農業用水，特別是高原坡地農業用水對于緩解全國水資源緊缺現狀具有十分重要的現實意義。另外，隨著農藥、化肥等農資產品價格的不斷上漲，導致農業生產成本上升，而農藥、化肥施用又往往是農業面源污染和農產品有害殘留高的主因，如何通過品有害殘留和農業生產成本是目前急需解決的難題。
技術實現思路
本技術的目的在于提供一種結構簡單、組網經濟靈活、能夠顯著提高用水效率和節肥、省工、環保的高原坡地多功能智能滴灌裝置。本技術的目的是這樣實現的，包括控制主機、基站、有效手段在提高農作物產量和質量的同時，又能有效降低農業面源污染、農產土壤水分監測器、土壤養分監測器、病蟲測報器、滴灌單元、施肥單元、施藥單元，所述控制主機與基站進行無線移動通信，所述基站分別與土壤水分監測器、土壤養分監測器、病蟲測報器、滴灌單元、施肥單元、施藥單元進行無線局域網通信，所述施肥單元和施藥單元與滴灌單元的主管或支管并聯，所述滴灌單元、施肥單元和/或施藥單元設置有與其內置的無線控制單元連接的液位傳感器、電磁閥。本技術通過以低成本、易擴展、易維護的無線局域網通信技術，以基站匯總和分發數據解決滴灌范圍內的土壤監測傳感器和滴灌單元、施肥單元、施藥單元小范圍分散的問題；而以運營商現有的無線移動通信技術，解決遠端控制主機和基站間的遠距離數據交換的問題。通過無線局域網通信技術和無線移動通信技術的結合發揮給自的優勢，既解決了小范圍、多數量裝置數據傳遞的低成本投入和運行以及大范圍數據通信的難題。另外，控制主機通過傳感器對土壤水分、養分和病蟲害的遠程監測，根據植物種類、生長期等條件預設各不同階段土壤含水量、養分以及病蟲害數量的最高和最低閾值，當監測的土壤含水量、養分以及病蟲害數量低于設定最低閾值時，遠程控制對應的滴灌單元、施肥單元、施藥單元自動開啟相應的閥門，而當監測值高于設定最高閾值時，則遠程控制系統自動關閉相應閥門，從而實現農業用水、施肥、施藥的低成本、智能、及時、針對性、定量化的控制。此外，將滴灌與施肥、施藥有機結合，借助遠程、智能系統，在滴灌的同時將肥料、農藥配成肥液、藥液一起輸入到作物根系土壤，有利于防止肥料、農藥的深層流失，從而達到精準控制灌水量、施肥量、施藥量和時間，不僅提高了肥效和藥效，增加了作物產量，而且相較傳統技術可以相應減少肥料和農藥的使用量，降低農業生產成本，減少農產品有害殘留，又使地下水免受肥料及化學藥劑的污染，從而緩解了農業面源污染的問題。因此，本技術具有結構簡單、組網經濟靈活、能夠顯著提高用水效率和節肥、省工、環保的特點。【附圖說明】圖1為本技術原理示意圖；圖2為本技術網絡拓撲圖；圖3為本技術滴灌單元原理示意圖之一；圖4為本技術滴灌單元原理示意圖之二 ；圖中:1-控制主機，11-通信網關，12-控制站，13-主服務器，14-中心數據庫，2-基站，3- 土壤水分監測器，4- 土壤養分監測器，5-病蟲測報器，6-滴灌單元，61-主蓄水池，62-主管，63-梯級蓄水池，632-電磁閥，64-支管，65-過濾器，67-主泵，68-滴灌泵，7-施肥單元，8-施藥單元，9-客戶端。【具體實施方式】下面結合附圖對本技術作進一步的說明，但不得以任何方式對本技術加以限制，基于本技術教導所作的任何變更或改進，均屬于本技術的保護范圍。如圖1至4所示，本技術包括控制主機1、基站2、土壤水分監測器3、土壤養分監測器4、病蟲測報器5、滴灌單元6、施肥單元7、施藥單元8，所述控制主機I與基站2進行無線移動通信，所述基站2分別與土壤水分監測器3、土壤養分監測器4、病蟲測報器5、滴灌單元6、施肥單元7、施藥單元8進行無線局域網通信，所述施肥單元7和施藥單元8與滴灌單元6的主管或支管并聯，所述滴灌單元6、施肥單元7和/或施藥單元8設置有與其內置的無線控制單元連接的液位傳感器、電磁閥。所述控制主機I接收基站2發送的土壤水分、養分和病蟲測報數據以及滴灌單元6、施肥單元7、施藥單元8的狀態數據，所述控制主機I根據接收的監測數據和狀態數據對土壤水分、養分、施藥設置策略，并將所述策略和對應地址發送基站2。所述基站2接收土壤水分監測器3、土壤養分監測器4和病蟲測報器5監測數據以及滴灌單元6、施肥單元7、施藥單元8的狀態數據，并將接收的數據校驗后編碼并通過無線移動通信模塊21發送。所述基站2接收控制主機I發送的數據進行解碼并通過無線傳輸模塊21發送給控制滴灌單元6、施肥單元7和/或施藥單元8的無線電磁閥門進行智能控制。所述土壤水分監測器3、土壤養分監測器4、病蟲測報器5分別用于采集所述滴灌單元6對應的土壤墑情、養分、病蟲害，并將所述土壤墑情、養分、病蟲害數據通過其內置的無線傳輸模塊發送給基站2。所述滴灌單元6、施肥單元7、施藥單元8分別用于對相應的土壤進行滴灌、滴灌施月巴、滴灌施藥，并將所述單元的狀態數據發送給所述基站2。所述滴灌單元6包括主蓄水池61、主管62、梯級蓄水池63、支管64、過濾器65、無線控制單元66，所述主蓄水池61出水口通過主管62依次與各梯級蓄水池63的進水口連接，所述支管64通過過濾器65與梯級蓄水池63出水口連接，所述梯級蓄本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種高原坡地多功能智能滴灌裝置，其特征在于包括控制主機（1）、基站（2）、土壤水分監測器（3）、土壤養分監測器（4）、病蟲測報器（5）、滴灌單元（6）、施肥單元（7）、施藥單元（8），所述控制主機（1）與基站（2）進行無線移動通信，所述基站（2）分別與土壤水分監測器（3）、土壤養分監測器（4）、病蟲測報器（5）、滴灌單元（6）、施肥單元（7）、施藥單元（8）進行無線局域網通信，所述施肥單元（7）和施藥單元（8）與滴灌單元（6）的主管或支管并聯，所述滴灌單元（6）、施肥單元（7）和/或施藥單元（8）設置有與其內置的無線控制單元連接的液位傳感器、電磁閥。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉芳，
申請(專利權)人：云南瀚琛科技有限公司，
類型：新型
國別省市：云南;53
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