[实用新型]一种基于作物叶片细胞膨压的智能灌溉系统

说明书

本实用新型提供了一种基于作物叶片细胞膨压的智能灌溉系统，属于农业灌溉技术领域，包括信号采集模块、人机交互模块、执行模块和数据远程访问模块；信号采集模块包括多个叶片细胞膨压传感器和数据收发器；人机交互模块包括数据采集器、灌溉控制器和人机交互面板；执行模块包括多个电磁阀，电磁阀与灌溉控制器电连接或无线控制，电磁阀用于控制灌溉管路水流的关闭、开启。该系统可实施对作物水分状况的无损、实时监测，当检测到作物受到水分胁迫时可自动开启灌溉系统进行灌溉。相比常规灌溉方法，应用叶片细胞膨压变化诊断作物水分状况具有劳动强度小、操作简单、不破坏被测植株的完整性、可实时监测连续记录作物水分状况等优点。

技术领域

本实用新型属于农业灌溉技术领域，具体涉及一种基于作物叶片细胞膨压的智能灌溉系统。

背景技术

现代精准灌溉体系一般包括精确量水、送水、作物旱情预报、需水估算等几部分组成，其中做好作物水分诊断将为其他几个环节的科学决策起到指引作用。

目前常规对作物水分状况的诊断主要通过直接测定和间接测定两种方法。所谓直接测定法是指通过测定叶水势、气孔导度、细胞液浓度、组织相对含水量等作物水分生理指标来直接测定作物水分状况；而间接测定法则是主要通过测定土壤含水量、冠气温差等外界环境指标来间接判断作物水分状况。但它们或是因专业性太强，对设备有严格的要求，或是因劳动强度过大，难以对作物水分进行实时、有效的监控。

叶片作为植物与大气接触的主要界面，植物体内水分在蒸腾拉力的作用下通过长距离运输和短距离运输到达叶片参与蒸腾。在叶片中水分可以通过三种途径运动：质粒外途径、共质粒途径和液泡途径，其中液泡途径运动会引起叶片细胞压力势的变化。植物在干旱条件下细胞膨压的维持能力是植物适应干旱维持正常生长的关键,当植物受到中度水分胁迫时其叶片具有渗透调节和弹性调节的膨压维持能力，而当遭遇严重水分胁迫时这种膨压调节能力会丧失，因此，通过测定叶片细胞膨压的变化可以探知植物体内水分的变化。目前，新型植物叶片细胞膨压传感器已问世，通过在橄榄树、葡萄、棉花等作物水分诊断上的应用取得不错的效果。

因此，本实用新型提供一种基于作物叶片细胞膨压的自动灌溉系统以解决现有技术存在的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种基于作物叶片细胞膨压的智能灌溉系统。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种基于作物叶片细胞膨压的智能灌溉系统，包括信号采集模块、人机交互模块、执行模块和数据远程访问模块；

所述信号采集模块包括多个叶片细胞膨压传感器和与所述叶片细胞膨压传感器通过数据线连接的数据收发器，所述叶片细胞膨压传感器安装在作物叶片上并实时监测作物叶片细胞膨压数据；

所述人机交互模块包括数据采集器、灌溉控制器和人机交互面板，所述数据采集器与所述数据收发器和数据远程访问模块通信连接，所述灌溉控制器通过GSM无线通讯设备与所述数据采集器通信连接，所述人机交互面板与所述灌溉控制器双向通信连接；

所述执行模块包括多个电磁阀，所述电磁阀与所述灌溉控制器电连接或无线连接。

优选地，所述人机交互面板包括显示屏和操作面板。

优选地，所述数据收发器内设有ISM无线通讯设备。

优选地，所述灌溉控制器为AT89C82单片机。