[发明专利]一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的系统和方法

说明书

技术领域

本发明属于灌溉领域，具体涉及一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的系统和方法。

背景技术

灌溉技术为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。中国是一个农业大国，人口多、耕地少、水资源紧缺、水旱灾害频繁，特殊的气候、地理等自然条件以及社会条件决定了中国农业必须走灌溉农业的发展道路。

虽然我国灌排事业取得了很大的成就，但也面临着严重的挑战，水资源短缺已经成为中国社会经济可持续发展的主要制约因素。2002年，全国总用水量为5497亿立方米，占当年水资源总量的19.5％，其中，城镇生活用水占5.8％，农村生活用水占5.4％，工业用水占20.8％，农田灌溉用水占61.4％，林牧渔用水占6.65。虽然今后总供水量会有所增加，但随着工业和城市化的发展以及人民生活水平的提高，越来越多的水被用来满足工业和居民生活的需要，灌溉用水将更加紧张，农业灌溉缺水每年达300多亿立方米，但农业用水浪费严重，全国灌溉水利用率只有40％左右。20世纪70年代，全国农田受旱面积平均每年约1100万公顷，到80年代和90年代则分别达平均每年约2000万公顷和2700万公顷。此外，我国水资源污染尚未得到有效控制。根据2002年的水质评价结果，在调查评价的12.3万公里河长中，四类水河长占12.2％，五类或劣五类水河长仍占23.1％。

现有的轮流灌溉装置需要人去手动控制，或者智能按照预定的灌溉时长对每一块土地进行轮流灌溉。手动控制可能会存在人为的疏忽，导致多灌溉或者少灌溉的情况。而按照预定的灌溉时长进行轮流灌溉时，如果环境发生变化，比如下雨，而灌溉依然会按原来设置的时间进行，可能就会存在灌溉过量的情况。对于有些通过感知环境参数进行轮灌的装置，需要在每一块土地上都安装感知环境的设备，增加了成本。有些系统在地块安装了多个浇灌设备，但有些设备出现问题后并不能被及时发现并进行处理，从而影响了浇灌效果。

发明内容

本发明的目的在于：针对上述存在的不足，本发明提供一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的系统和方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的方法，包括如下步骤：

(1)对土地进行分块，并在第一块土地上安装感知装置和灌溉水泵；

(2)通过感知装置获得第一块土地的环境数值，传输到处理芯片，处理芯片通过计算和判断，获取补偿灌溉时间t,获取预设的开启灌溉的土壤张力值和停止灌溉的土壤张力值，若土壤张力计数值小于设定开启灌溉的张力值，则开始对第一块土地进行灌溉；

(3)对第一块土地进行灌溉，若土壤张力计数值大于设定停止灌溉的张力值，则停止对第一块土地进行灌溉，从而获得第一块土地灌溉时间为Ta，Ta为下一地块灌溉的基准时间；

(4)对余下每一块土地进行灌溉前进行步骤(2)，确定补偿灌溉的时间为t，此时将要进行灌溉的土地的灌溉时间为Ta＝Ta+t，若计算得出的Ta的值小于当前已经灌溉的时间长度，则当前地块灌溉完成；

(5)对余下每一块土地进行轮流灌溉，灌溉时间为步骤(4)获得的灌溉时间Ta，Ta为下一地块灌溉的基准时间；

(6)对步骤(3)或步骤(5)土地进行灌溉时中途降雨，则停止灌溉；降雨停止后，根据降雨量传感器获得的降雨量数值计算补偿灌溉时间，补偿灌溉时间公式为：

t＝(–R/100*S)/Q

其中，Q为水泵的流量Q立方米/秒，R为降雨量R毫米，S为当前需要灌溉的地块的面积S平米；

(7)当完成对最后一块地块进行灌溉后，返回步骤(2)，处理芯片根据感知装置输入的环境数据进行判断是否灌溉。