[实用新型]一种基于植物水胁迫声发射技术的浇灌系统

说明书

本实用新型公开一种基于植物水胁迫声发射技术的浇灌系统，包括支撑架、水槽、轨道、小车、电磁阀Ⅰ、喷管Ⅰ、微型水泵、控制器、蓄电池、声发射传感器、若干接近开关、吸水管、电磁阀Ⅱ、喷管Ⅱ、小车电机、水泵电机；本实用新型是基于植物水胁迫声发射技术构建而成的自动浇灌系统，合理构建自动浇灌装置，通过设定轨道实现自动浇灌、科学种植。

技术领域

本实用新型涉及基于植物水胁迫声发射技术的自动浇灌领域，具体涉及一种基于植物水胁迫声发射技术的浇灌系统。

背景技术

为改善传统浇灌装置在作物缺水时不能准确确定作物需水量和及时进行浇灌的状况，通过研究设计科学可行的自动浇灌系统，可以减少工人的工作强度、改善作物的健康状况，从而实现科学种植。此外，目前水资源十分紧缺，而农业、工业用水浪费极为严重，特别在农业方面，用水量占总用水量的70%以上，而水的有效利用率只有30%-40%。很多灌溉还以漫灌、畦灌以及滴灌、喷灌等传统灌溉方式为主，耗费大量的人力物力和水力资源，因此利用自动浇灌装置，对于节约水资源也具有重要意义。

现有文献中记载，在植物茎体超声回波检测中，超声一次回波位置的确定是超声检测的基础，因茎体为非均匀、强衰减的介质，超声在其传播过程中形成了复杂的传播路径，这导致超声一次回波位置不易判定，提出了混合差分的最小信息准则(Akaike ofinformation criterion，AIC)算法，可自动有效地获取茎体超声一次回波位置信息；首先，分析该算法的实现过程并通过仿真实验验证了该检测方法的准确性；其次，以茎体木块为检测对象，分析了超声一次回波位置变化与茎体水分变化的关系，发现超声一次回波位置可有效跟踪茎体水分变化；最后，以不同土壤湿度环境下种植的作物为检测对象，在09:00-19:00期间完成作物茎体超声一次回波位置的动态检测。实验结果表明：作物茎体超声一次回波位置的变化与土壤湿度变化呈正相关，不同土壤湿度的作物茎体超声检测差异明显：当土壤短时缺水，茎体超声一次回波位置与土壤水分变化波动明显，符合因短时缺水导致的植物抗旱调节活动与正常的水分吸收与蒸腾活动不断转换的生理活动特点；当土壤水分充盈时，茎体超声一次回波位置和土壤水分变化缓和，同时，在11:00-12:00期间，出现土壤水分最小值与超声一次回波位置最大值，符合因蒸腾作用导致茎体水分下降的生理特点。混合差分AIC算法可自动、有效地获取植物茎体的超声一次回波位置，该信息可作为动态跟踪植物茎体生长状态的检测特征，形成了植物水胁迫声发射技术，该技术日益成熟，声发射传感器应用的普及，植物水胁迫声发射技水域声发射传感器的配合使用，已经在很多精准节水灌溉项目用大量应用，为定点定量浇灌系统的配合使用提供了理论支持。

发明内容

本实用新型提供一种基于植物水胁迫声发射技术的浇灌系统，包括支撑架1、水槽2、轨道3、小车4、电磁阀Ⅰ5、喷管Ⅰ6、微型水泵7、控制器10、蓄电池11、声发射传感器12、若干接近开关13、吸水管14、电磁阀Ⅱ16、喷管Ⅱ17、小车电机18、水泵电机19；

水槽2设置在支撑架1上，水槽2顶部开有条形通孔，水槽2两侧设有轨道3，支撑架1、水槽2、轨道3布置在田间，小车4位于水槽2上方，且小车4的轮子设置在轨道3内，轨道3侧面靠近作物的地方设置接近开关13；

小车4上设置电磁阀Ⅰ5、喷管Ⅰ6、微型水泵7、控制器10、蓄电池11、声发射传感器12、电磁阀Ⅱ16、喷管Ⅱ17、小车电机18、水泵电机19；微型水泵7设置在小车4中间，小车4底部设有孔洞，吸水管14一端与微型水泵7连接，吸水管14另一端穿过小车4底部孔洞后从条形通孔进入水槽2内，微型水泵7另一端连接喷管Ⅰ6、喷管Ⅱ17，喷管Ⅰ6、喷管Ⅱ17管口分别设置电磁阀Ⅰ5、电磁阀Ⅱ16，微型水泵7顶部设有控制器10，微型水泵7与轨道3垂直的两侧分别设有声发射传感器12，蓄电池11、小车电机18、水泵电机19分布在微型水泵7旁边，小车电机18与小车4连接，水泵电机19与微型水泵7连接，电磁阀Ⅰ5、微型水泵7、声发射传感器12、电磁阀Ⅱ16、小车电机18、水泵电机19均与蓄电池11连接；