[发明专利]一种农田智能化灌溉管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种农田智能化灌溉管理系统，属农田灌溉技术领域。

背景技术

渠道输水是我国农田灌溉的主要输水方式，渠道灌溉作为应用最广泛的输水方式发挥着重要的作用，现阶段，我国部分地区水资源开发利用已经超越了水资源及水环境的承载能力，水污染加剧及生态环境恶化等一系列问题，成为水资源可持续利用和经济社会可持续发展的重要制约因素，因此，加快建设节水防污型社会是其必然选择，通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业具有重要的现实意义。

在我国南方，水稻一直以来是人们最主要的粮食作物之一，其栽培技术已有五六千年的历史，近些年以来，水稻种植的机械化程度有了很大的发展。但在水稻秧苗各生长期水位控制，控水、管水的环节上始终还是靠人工方式完成，由于人工操作的粗放性，很难有效的精确控制水位的高度，既影响了苗期生长，又浪费了水资源，同时增加了劳动成本，一定程度上制约了农业的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种结构简单、易于推广，可有效降低劳动成本，精确控制水位的高度，并能节约水源和农田土地面积，有利于苗期生长，进而提高粮食产量的农田智能化灌溉管理系统。

本发明的技术方案是：

一种农田智能化灌溉管理系统，包括农田、灌溉泵站、输水主管、灌溉支管、灌溉出水管、灌溉控制装置和农田土壤监控器，其特征在于：农田土壤下方并列间隔状埋设有多个灌溉支管，灌溉支管一端设置有输水主管，输水主管分别与灌溉泵站和多个灌溉支管连通；各灌溉支管与输水主管的连接处分别设置有控制阀；灌溉支管另一端的农田一侧设置有排水渠，农田通过多个排水管与排水渠连通；各灌溉支管上分别间隔状设置有灌溉出水管，农田土壤内设置有多个农田土壤监控器，农田土壤监控器、灌溉泵站和控制阀分别与灌溉控制装置连接。

所述的灌溉泵站与灌溉支管之间的输水主管上依次设置有进排气阀、安全阀、调压阀、止回阀和泄水阀。

所述的灌溉支管间的间距为100米，灌溉支管的长度大于1000米。

所述的排水管上设置有排水闸。

所述的排水闸包括闸板和闸板框，闸板活动安装在闸板框上，闸板框为一矩形体，闸板框上设置有过水孔，过水孔一侧的闸板框上设置有衔接管，过水孔另一侧的闸板框上通过销钉活动安装有闸板，闸板一侧的过水孔沿口上设置有闸板限位台，闸板与闸板限位台接触连接。

所述的闸板限位台呈圆弧形。

所述的闸板和闸板框分别由树脂材料制成。

所述的闸板上设置有操作柄。

所述的灌溉泵站包括与水源连通的进水池，进水池与排水渠连通；进水池通过潜水泵与输水主管连通。

所述的排水渠为截面呈U型的排水渠或截面呈梯形的排水渠；U型排水渠或梯形排水渠采用混凝土现浇方式一次性浇筑成型。

所述的U型排水渠由相互承插连接的渠槽预制件单元构成，渠槽预制件单元的断面为U形，渠槽预制件单元的U形开口两侧对称设置有渠肩，渠槽预制件单元的一端设置有连接口，连接口的内表面设置有凸起的连接台，渠槽预制件单元另一端端口一侧的外表面设置有与连接台对应的凹槽。

所述的梯形排水渠由相互拼接的渠槽预制板单元构成，梯形排水渠的断面为梯形，梯形排水渠的渠口两侧对称设置有水渠渠肩，相互拼接的渠槽预制板单元之间浇筑有沥青砂浆，渠槽预制板单元为正方体，其厚度为4—8cm，渠槽预制板单元的一侧和底部边缘设置有下拼接槽A和下拼接槽B，渠槽预制板单元的另一侧和顶部边缘设置有上拼接槽C和上拼接槽D，下拼接槽A和下拼接槽B的转角连接处设置有凹缺，各拼接槽的厚度分别为渠槽预制板单元厚度的二分之一。

所述的灌溉出水管的内壁设置有密封凸缘，密封凸缘上通过销轴活动安装有密封盖；所述的灌溉出水管的水平段与农田土壤的间距为12cm。灌溉出水管的一侧设置有消力池；消力池面积为50×50cm，消力池的顶部与农田土壤表面平齐。

所述的农田土壤监控器包括水位检测器和气象墒情采集传感器。

所述的灌溉控制装置由CPU模块、电源模块、信息采集模块、输出输入模块，继电器模块、蓝牙模块构成，CPU模块分别与电源模块和蓝牙模块连接，信息采集模块和继电器模块分别通过输出输入模块与CPU模块连接，信息采集模块用于采集接收农田土壤监控器的数据并通过输出输入模块上传至CPU模块，经CPU模块处理后的数据通过无线网络传至用户手机，或将指令信号通过输出输入模块传至继电器模块，以控制潜水泵和控制阀的启闭。

为实现节约用水和精确用水的目的本发明各环节都进行了严格的计算和试验，具体如下：

基本情况