水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)田灌溉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]我國傳統(tǒng)的水稻都是以土壤是否缺水為標(biāo)準(zhǔn)進行灌溉，稻田無水就灌水；灌溉方式以淹水灌溉為主，在水稻移栽到成熟的各個時期采用水層灌溉；水層的深度根據(jù)不同地區(qū)、水稻類型和生育時期而不同，一般在3-5cm。這種灌溉方法水稻根系發(fā)育差、易倒伏、早衰，結(jié)實率不高，病蟲多，產(chǎn)量不高不穩(wěn)，且水分利用率低。近30年來，隨著工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展和生活用水增加，水資源緊張的狀況日益顯現(xiàn)，我國在研究水稻生長和發(fā)育對水分的敏感性和提高水分利用效率的基礎(chǔ)上，總結(jié)提出了適宜不同生態(tài)環(huán)境應(yīng)用的水稻節(jié)水高產(chǎn)的灌溉技術(shù)，以及滴灌、滲灌的灌溉方式。
[0003]這些灌溉模式和水稻節(jié)水栽培技術(shù)中，針對水資源不足條件下的水稻生產(chǎn)起了重要作用。但這些灌溉模式都需要與工程灌溉相配合，如果沒有溝渠、沒有滴灌帶、沒有蓄水池，很難達到節(jié)水的目的，灌溉水利用率還是低下，或者節(jié)水但導(dǎo)致產(chǎn)量巨減。葉片是水稻最重要的光合器官，是水稻干物質(zhì)積累的主要來源。葉片是植物與外界環(huán)境之間物質(zhì)、能量交換的最重要門戶，因此葉溫變化與葉片水分蒸騰、C02吸收、存儲密切相關(guān)。葉片接受太陽輻射，溫度逐漸上升，通過植株蒸騰作用消耗部分能量，實現(xiàn)自身溫度的調(diào)節(jié)。若出現(xiàn)水分虧缺，則蒸騰速率降低，所消耗的能量降低，葉片溫度也隨之增高。故氣葉溫差可以反映水稻需水狀況，從而可用于水分虧缺診斷，指導(dǎo)作物節(jié)水灌溉。所以提供一種紅外無線溫濕度傳輸，根據(jù)水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)非常必要且測定方便簡單，指導(dǎo)作物節(jié)水灌溉，準(zhǔn)備可靠，節(jié)水效果明顯。
[0004]農(nóng)民常規(guī)水分管理中普遍存在直接通過溝渠放水灌溉，但往往是溢漫，稻田處于長期淹水狀態(tài)，灌溉水分投入過量，造成水資源的極大浪費。水稻節(jié)水灌溉技術(shù)中濕潤灌溉、間歇灌溉、干濕交替灌溉、覆膜旱作等這些節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用對于降低稻田灌溉水量、提高水分利用效率起到了明顯的促進作用，但常規(guī)的干濕交替灌溉(也稱間歇灌溉)作為水稻節(jié)水灌溉的一項常用措施，可降低灌溉水量提高水分利用率，但沒考慮到水稻的生理需水，如水稻的孕穗及抽穗揚花期如果落干則會降低有效穗和千粒重，水稻產(chǎn)量不高；且這些水分管理以天定技術(shù)的概率很大，如果沒有很好的環(huán)境天氣及溝渠工程的配套，及很大的人力進行精心的管理，節(jié)水很難達到。現(xiàn)有的農(nóng)田節(jié)水灌溉模式的噴灌、滴灌節(jié)水效果顯著，但由于灌溉設(shè)備成本高，噴灌滴灌不適合在水稻生產(chǎn)中大面積推廣。
[0005]我國目前水稻生產(chǎn)上的漫灌，造成水資源的極大浪費。水稻節(jié)水灌溉技術(shù)中濕潤灌溉、間歇灌溉、干濕交替灌溉、覆膜旱作等這些節(jié)水灌溉技術(shù)的應(yīng)用對于降低稻田灌溉水量、提高水分利用效率起到了明顯的促進作用，但沒充分考慮到水稻的生理需水，節(jié)水了但導(dǎo)致水稻產(chǎn)量不高；且這些水分管理技術(shù)沒有很好的環(huán)境天氣及溝渠工程的配套，及很大的人力進行精心的管理，節(jié)水幾乎很難達到。現(xiàn)有的農(nóng)田噴灌、滴灌節(jié)水效果顯著，但由于灌溉設(shè)備成本高，噴灌滴灌不適合在水稻生產(chǎn)中大面積推廣。因此，需要直接實用的灌溉方法解決灌溉費工、費時及浪費水資源的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)，本發(fā)明依據(jù)氣葉溫差灌溉，不僅會減少灌溉水量，也會減少棵間蒸發(fā)和田間滲漏生態(tài)及植株蒸騰耗水，實現(xiàn)減少人力，節(jié)水效果好的自動精確灌溉。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:一種水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:包括灌溉控制系統(tǒng)、無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)和上位機，所述無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)布置于稻田內(nèi)，用于采集大氣環(huán)境的溫度和濕度以及葉片的溫度，并將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C；上位機用于對無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)進行處理，并根據(jù)葉片溫度平均值與空氣溫度平均值的差控制灌溉控制系統(tǒng)對稻田進行灌溉。
[0008]進一步的技術(shù)方案在于:所述灌溉控制系統(tǒng)包括灌溉主控系統(tǒng)、電動閥及流量控制器以及水管，所述電動閥及流量控制器位于所述水管上，所述水管的進水口接水源，所述電動閥及流量控制器受控于所述灌溉主控系統(tǒng)，所述灌溉主控系統(tǒng)受控于所述上位機，上位機發(fā)出控制命令到灌溉主控系統(tǒng)，灌溉主控系統(tǒng)根據(jù)接收的控制命令控制電動閥及流量控制器工作，對稻田進行精準(zhǔn)灌溉。
[0009]進一步的技術(shù)方案在于:所述無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)包括葉片紅外測溫探頭、環(huán)境測溫探頭、環(huán)境濕度測量探頭以及防水無線傳輸模塊，所述葉片紅外測溫探頭與防水無線傳輸模塊的信號輸入端連接，用于測量水稻葉片的溫度；所述環(huán)境測溫探頭和環(huán)境濕度測量探頭與防水無線傳輸模塊的信號輸入端連接，用于測量環(huán)境的溫度和濕度；所述防水無線傳輸模塊用于將測量水稻葉片溫度信息、環(huán)境溫度和濕度信息通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸至上位機進行計算。
[0010]進一步的技術(shù)方案在于:所述無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)還包括固定支架、可升降固定夾、遮光擋雨板、防水吊艙以及葉片固定夾，所述固定支架固定在被監(jiān)測的水稻旁，所述遮光擋雨板通過可升降固定夾設(shè)置在固定支架上，所述防水吊艙固定在所述遮光擋雨板的下表面，所述防水無線傳輸模塊固定在所述防水吊艙內(nèi)，所述葉片固定夾設(shè)置在所述遮光擋雨板上，用于將被監(jiān)測的葉片固定，所述葉片紅外測溫探頭與被葉片固定夾固定的葉片相對設(shè)置，用于檢測該葉片的溫度。
[0011]進一步的技術(shù)方案在于:所述防水無線傳輸模塊包括防水外殼、內(nèi)置電池以及GPRS無線傳輸模塊。
[0012]進一步的技術(shù)方案在于:葉片溫度平均值與空氣溫度平均值的差值即為報警臨界值A(chǔ)T，若AT大于5°C時系統(tǒng)自動報警、提示并發(fā)出啟動灌溉控制系統(tǒng)控制命令，向稻田灌溉。
[0013]進一步的技術(shù)方案在于:所述無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)設(shè)有5個，根據(jù)稻田面積實際大小及形狀，距離田邊均為5m左右，對稱性布置4套無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)于被監(jiān)測稻田的四個角，另一套布置于稻田正中間。
[0014]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明主要通過物聯(lián)網(wǎng)無線傳輸及控制技術(shù)，實現(xiàn)自動測定大氣和水稻葉片溫度，通過葉片溫度和環(huán)境溫度差判斷稻田是否進行灌水的灌溉，不僅方便直接實用，而且充分考慮到水稻葉片水分特性；依據(jù)氣葉溫差灌溉不僅會減少灌溉水量，也會減少棵間蒸發(fā)和田間滲漏生態(tài)及植株蒸騰耗水，實現(xiàn)減少人力，節(jié)水效果好的自動精確灌溉。
【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細的說明。
[0016]圖1-2是本發(fā)明的原理框圖；
[0017]圖3是本發(fā)明中無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中:1、灌溉控制系統(tǒng)11、灌溉主控系統(tǒng)12、電動閥及流量控制器13、水管14、水源2、無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)21、外測溫探頭22、環(huán)境測溫探頭23、環(huán)境濕度測量探頭24、固定支架25、可升降固定夾26、遮光擋雨板27、防水吊艙28、葉片固定夾29、防水無線傳輸模塊3、上位機。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0020]在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。
[0021]總體的，如圖1-2所示，本發(fā)明公開了一種水稻葉片溫差控制灌溉系統(tǒng)，包括灌溉控制系統(tǒng)1、無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)2和上位機3。所述無線溫濕度測量傳輸系統(tǒng)2布置于稻田內(nèi)，用于采集大氣環(huán)境的溫度和濕度以及葉片的溫度，并將采集的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)缴衔粰C3 ;上位機3用于對無線