[发明专利]一种农田灌排试验自动控制系统

说明书

本发明公开了一种农田灌排试验自动控制系统，包括有底测坑、灌溉装置、土壤水分传感器及平水器；所述有底测坑和所述平水器之间连接有连通管，所述连通管上连接有进水管和排水管，所述连通管上还设置有压力传感器和电动球阀；所述进水管上设置有进水流量计和进水电磁阀，所述排水管上设置有排水流量计和排水电磁阀；还包括工业控制计算机，所述工业控制计算机设置有开关量输出板、开关量输入板和放大采样板。该系统可实现农田灌溉试验的耕层或剖面土壤水分自动监测、地下水补给量的自动监测及自动灌溉等，并对数据自动采集、处理与存储；同时可实现农田排水试验的地下水位无级自动控制与调节，自动补排水并计量。

技术领域

本发明涉及一种农田灌排试验自动控制系统，属于农田灌排试验自动化控制技术领域。

背景技术

农田排水试验主要研究作物不同生育阶段受涝渍对作物生长发育的影响，求得作物淹水深度、淹水历时、地下水埋深及其动态变化与产量的关系，为确定农田除涝降渍排水设计标准提供依据，而其中测坑排水试验的一个最基本也是最重要的要求就是要实现对地下水位及其动态变化的精准控制；农田灌溉试验则主要研究不同作物的需水量、需水规律、灌溉制度、及灌溉效益等，其中土壤含水率的动态变化、灌溉水量及地下水补给量的精确计量都是试验所需的重要数据。

发明内容

本发明正是针对现有技术存在的不足，提供一种测坑耕层(或剖面)土壤含水率动态监测及自动灌溉、地下水位自动调控及补排水控制计量系统，以精确实现试验方案中对土壤含水率和地下水位的监测和控制要求，进行自动灌溉及地下水的补排水，并且能够精确计量，全过程实现自动化、精准化。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案如下：

一种农田灌排试验自动控制系统，包括有底测坑、设置于所述有底测坑上方的灌溉装置、设置于所述有底测坑中的土壤水分传感器、以及平水器；所述有底测坑和所述平水器之间连接有连通管，所述连通管上连接有进水管和排水管，所述连通管上还设置有压力传感器和电动球阀，且所述进水管和所述排水管与所述连通管的连接处位于所述电动球阀和所述平水器之间，所述压力传感器设置于所述电动球阀和所述有底测坑之间；所述进水管上设置有进水流量计和进水电磁阀，所述排水管上设置有排水流量计和排水电磁阀；

还包括工业控制计算机，所述工业控制计算机设置有开关量输出板、开关量输入板和放大采样板，所述灌溉装置、所述电动球阀和所述排水电磁阀与所述开关量输出板信号连接，所述进水流量计与所述开关量输入板信号连接，所述土壤水分传感器、所述压力传感器和所述排水流量计与所述放大采样板信号连接。

作为上述技术方案的改进，所述有底测坑的上端开口，所述有底测坑的侧壁和底壁均隔水封闭，所述有底测坑中设置有2米厚的原状土层，所述原状土层的底部设置有30厘米厚的滤层，所述连通管连通所述滤层的底部。

作为上述技术方案的改进，所述有底测坑的上方设置有活动防雨棚。

作为上述技术方案的改进，所述灌溉装置设置有灌溉平移机构和灌溉升降机构。

作为上述技术方案的改进，所述连通管连通所述平水器的底部，且所述平水器的底部高度与所述有底测坑的底部高度相同；所述平水器上设有刻度，所述平水器内水位由所述工业控制计算机监控并显示。

作为上述技术方案的改进，所述土壤水分传感器埋设于所述有底测坑0～40厘米深的土层中，且所述土壤水分传感器包括四个独立传感器，每个所述独立传感器均可采集10厘米土层厚度的实时平均土壤含水率。

作为上述技术方案的改进，所述工业控制计算机中安装有visiDAQ组态软件。

作为上述技术方案的改进，所述平水器为直径200毫米、长度2200毫米的塑料管柱。

本发明与现有技术相比较，本发明的实施效果如下：