[实用新型]一种适用于温室单株作物的灌溉控制装置

说明书

技术领域

本实用新型属于农业设施栽培技术领域，具体涉及一种适用于温室单株作物的灌溉控制装置。与农业工程领域相关。

背景技术

目前我国设施无土栽培面积逐年增加且仍处于蓬勃发展的强进势头，尤其是设施有机基质栽培蔬菜面积占全国无土栽培总面积的85％以上，以生产需求量大、不耐贮藏的蔬菜为主。蔬菜需水量大，而栽培基质又有着与土壤不同的保水特性和水分运移特性，因此，如何实现设施基质栽培蔬菜灌溉自动化，又如何根据基质的水分特性优化灌溉量，以节约农业灌溉用水，提高水分利用效率，发挥作物高产潜力，已成为设施园艺发展中一个迫切需要解决的问题。

国内外已开始研究基质栽培的节水灌溉和研制设施基质栽培的节水灌溉系统，但到目前为止，尽管相应的研究已取得一定的研究进展，但仍处于试验研究阶段，难以实现真正基质栽培的节水灌溉，离实用化仍有相当距离。因此，研究设施基质栽培的灌溉控制方法及装置对实现基质栽培的智能化、精准化灌溉具有重要的理论价值和现实意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有农业设施栽培技术存在的缺点和不足，提供一种适用于温室单株作物的灌溉控制装置，该装置能够用于温室基质栽培单株作物的精确节水灌溉。

本实用新型的目的是这样实现的：

运用计算机技术和Zigbee无线传输技术相配合，通过一系列动态数据处理建立作物根系模型和栽培基质水分运移模型，并判定模型的重叠度，以实现温室基质栽培单株作物的精确节水灌溉，即根据基质水分传感器当前检测基质含水率和设定的含水率下限值比较来判断当前是否需要灌溉，根据温度传感器数据建立基于积温的作物根系分布模型，根据大量试验数据建立栽培基质水分运移模型，根据温度和湿度传感器数据计算理论灌溉量，根据滴箭流量和滴管历时计算每次实际灌溉量，以作物根区和湿润体的体积重叠度、计算的理论灌溉量和实际灌溉量来判断当前是否停止灌溉。

具体地，本实用新型的技术方案如下：

一种适用于温室单株作物的灌溉控制装置，如下所述：

包括控制中心(100)、Zigbee组网模块(200)、检测模块(300)和灌溉模块(400)；

控制中心(100)、Zigbee组网模块(200)、检测模块(300)依次连接；

控制中心(100)、Zigbee组网模块(200)、灌溉模块(400)依次连接；

所述的控制中心(100)包括上位机(110)和供电电源(120)；

上位机(110)与供电电源(120)电连接。

供电电源(120)分别为基质水分传感器(310)、空气温度传感器(320)、光照传感器(330)、空气湿度传感器(340)和电磁阀(410)提供电源，上位机(110)和网关(210)可直接连接220V交流电。上位机(110)接收检测模块(300)信息，并进行数据分析和存储，根据预设的灌溉方法决定是否打开电磁阀(410)进行灌溉。

所述的Zigbee组网模块(200)包括网关(210)、ZigBee数据采集模块(220)、ZigBee控制模块(230)；

网关(210)分别与ZigBee数据采集模块(220)、ZigBee控制模块(230)连接。

连接上位机(110)和网关(210)后，打开IE浏览器，输入网关IP，登陆网关(210)界面，校正网关(210)系统时间，然后ZigBee数据采集模块(220)和ZigBee控制模块(230)上电，在网关(210)界面的网络配置中点击入网，进入节点映射表，进行设定ZigBee数据采集模块(220)和ZigBee控制模块(230)的设备地址、设备名称和掉线时间。网关(210)需要检测网络中检测模块(300)的状态，包括是否在线，数据上传间隔等。

所述的检测模块(300)包括基质水分传感器(310)、空气温度传感器(320)、光照传感器(330)、空气湿度传感器(340)；

基质水分传感器(310)、空气温度传感器(320)、光照传感器(330)、空气湿度传感器(340)分别与ZigBee数据采集模块(220)连接，ZigBee数据采集模块(220)以设定的采集间隔采集信息，通过局域网发送至网关(210)并上传至上位机(110)。

所述的灌溉模块(400)包括电磁阀(410)、滴箭(420)、管道(430)和水泵(440)；

电磁阀(410)、水泵(440)与ZigBee控制模块(230)连接；电磁阀(410)安装在管道(430)上与水泵(440)连通。