一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法与流程

本发明属于水利工程领域，尤其涉及一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法。

背景技术：

随着我国不断的发展，现代农业技术也迅速发展起来，在现代农业中，面临的一个问题就是灌溉问题，如何解决灌溉中管道的铺设工程，如何利用水利信息化的技术，如何更好地做到对水分的节约使用，一直是人们在探索的方向。

但是在我国，现今很多领域都使用，且非常广泛的灌溉方式，对于水资源的浪费是非常严重的。

技术实现要素：

本发明提供一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法，旨在解决现有技术存在的问题。

本发明是这样实现的，一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统，包括蓄水池、出水管、过滤装置、电磁阀一、干管一、混合箱、肥料箱、搅拌装置、电磁阀二、电磁阀三、水泵、干管二、电磁阀四、支管、电磁阀五、滴管；

所述蓄水池通过所述过滤装置连通所述出水管，所述出水管上安装有电磁阀一，所述出水管连通所述干管一；

所述干管一连通所述混合箱，所述混合箱通过一个电磁阀二连通一个所述肥料箱，所述混合箱上安装有搅拌装置；

所述水泵的进水口通过所述电磁阀三连通所述混合箱，所述水泵的出水口连通所述干管二，所述干管二通过多个个所述电磁阀四分别连通多个所述支管，每一个所述支管连通有多个滴管，所述滴管通过所述电磁阀五连通所述支管；

所述电磁阀一、电磁阀二、电磁阀三、电磁阀四和所述水泵电性连接一个控制器，所述控制器电性连接一个土壤水分测定仪；

所述土壤水分测定仪用于检测待灌溉土壤的水分含量值，所述控制器用于根据所述土壤水分测定仪检测的所述水分含量值，当所述水分含量值低于一个预设阈值时，所述控制器控制所述水泵启动，当所述水分含量值高于所述预设阈值时，所述控制器控制所述水泵关闭。

优选的，所述出水管上安装有压力计一，所述压力计一电性连接所述控制器且用于检测所述出水管内的水压值一；

所述控制器电连接一个报警器一；

所述控制器根据所述压力计一检测的所述水压值一，当所述水压值一低于一个预设水压值时，所述控制器控制所述报警器一启动报警。

优选的，所述支管上安装有一个压力计二，所述压力计二用于检测所述支管内的水压值二；

所述控制器电连接一个报警器二；

所述控制器根据所述压力计二检测的所述水压值二，当所述水压值二低于一个预设水压值二时，所述控制器控制所述报警器二启动报警。

优选的，所述蓄水池连通多个集水槽，所述集水槽用于收集雨水。

优选的，所述过滤装置包括过滤箱，所述过滤箱内沿水流的流动方向依次间隔设置有滤板一和滤板二；

所述滤板一上具有均匀分布的滤孔一，所述滤板二上具有均匀分布的滤孔二，所述滤孔一的直径大于所述滤孔二的直径。

优选的，所述混合箱包括箱体，所述箱体的顶部连接有进料管，所述箱体的侧壁上连通有混合进水管和混合出水管；

所述进料管连通所述电磁阀二，所述混合进水管连通所述干管一，所述混合出水管连通所述电磁阀三。

优选的，所述搅拌装置包括电机，所述电机的安装在所述箱体的顶部，所述电机的输出端伸入所述箱体内并固定连接有一个搅拌轴，所述搅拌轴上固定有多个搅拌叶。

优选的，所述集水槽包括槽体，所述槽体顶部为敞口，且所述槽体内安装有一个滤板三。

优选的，所述槽体的槽壁的上沿固定有延伸板，所述延伸板合围形成一个锥形筒，且所述锥形筒的窄口端连接所述槽体。

本发明还提供一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理方法，包括以下步骤：

s1、安装上述任意一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统；

s2、通过所述土壤水分测定仪检测待灌溉土壤的水分含量值；

s3、所述控制器根据所述土壤水分测定仪检测的所述水分含量值，当所述水分含量值低于一个预设阈值时，所述控制器控制所述水泵启动，当所述水分含量值高于所述预设阈值时，所述控制器控制所述水泵关闭。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法，通过设置连接有混合箱的蓄水池，混合箱连接有用于提供肥料的肥料箱，并且混合箱上还安装有用于搅拌肥料的搅拌装置，从而可以加速肥料的溶解，还通过设置连接有多个支管的干管，干管通过水泵连接混合箱，支管上设置用于输出水分的多个滴管，每个滴管均通过电磁阀连接支管，从而可以实现定时定量供水灌溉，也可以实现水肥一体化。

通过设置用于检测土壤的水分含量值的土壤水分测定仪，并且土壤水分测定仪连接一个用于控制水泵启停的控制器，从而可以根据土壤水分含量调节灌溉水量，有利于节约用水。

附图说明

图1为本发明的一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统的整体结构示意图。

图2为本发明的集水槽的剖视图。

图3为本发明的过滤装置的剖视图。

图4为本发明的混合箱的剖视图。

图中：1-蓄水池、2-出水管、3-过滤装置、31-过滤箱、32-滤板一、33-滤板二、4-电磁阀一、5-压力计一、6-干管一、7-混合箱、71-箱体、72-进料管、73-混合进水管、74-混合出水管、8-肥料箱、9-搅拌装置、91-电机、92-搅拌轴、93-搅拌叶、10-电磁阀二、11-电磁阀三、12-水泵、13-干管二、14-电磁阀四、15-支管、16-电磁阀五、17-滴管、18-压力计二、19-集水槽、191-槽体、192-延伸板、193-滤板三。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1-4，本发明提供一种技术方案：一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法，农业节水灌溉管理系统包括蓄水池1、出水管2、过滤装置3、电磁阀一4、干管一6、混合箱7、肥料箱8、搅拌装置9、电磁阀二10、电磁阀三11、水泵12、干管二13、电磁阀四14、支管15、电磁阀五16、滴管17。

蓄水池1通过过滤装置3连通出水管2，出水管2上安装有电磁阀一4，出水管2连通干管一6。

蓄水池1用于储存待使用的灌溉用水。过滤装置3用于过滤蓄水池1输出的水，减少杂质。电磁阀一4用于控制出水管2的通闭。

请参阅图3，其中，过滤装置3包括过滤箱31，过滤箱31内沿水流的流动方向依次间隔设置有滤板一32和滤板二33。滤板一32上具有均匀分布的滤孔一，滤板二33上具有均匀分布的滤孔二，滤孔一的直径大于滤孔二的直径。滤板一32和滤板二33均可拆卸的固定在过滤箱31内，滤板一32和滤板二33可以提供两次过滤，从而可以减少单层过滤网容易堵塞的问题。水在过滤箱31从上向下流动，并从过滤箱31的底部流出。

干管一6连通混合箱7，混合箱7通过一个电磁阀二10连通一个肥料箱8，混合箱7上安装有搅拌装置9。混合箱7用于混合水和肥料，使得肥料溶解在水里，在需要施肥和灌溉时，可以实现水肥一体化。并且在需要添加肥料时，打开电磁阀二10即可，肥料添加完成后，关闭电磁阀二10。

请参阅图4，混合箱7包括箱体71，箱体71的顶部连接有进料管72，箱体71的侧壁上连通有混合进水管73和混合出水管74。肥料箱8内的肥料可以通过进料管72进入混合箱7，水从混合进水管73进入混合箱7，然后通过混合出水管74输出。

进料管72连通电磁阀二10，混合进水管73连通干管一6，混合出水管73连通电磁阀三11。搅拌装置9包括电机91，电机91的安装在箱体71的顶部，电机91的输出端伸入箱体71内并固定连接有一个搅拌轴92，搅拌轴92上固定有多个搅拌叶93。电机91可以采用减速电机。电机91启动时，带动搅拌轴92旋转，从而通过搅拌叶93搅拌箱体71内的水。

水泵12的进水口通过电磁阀三11连通混合箱7，水泵12的出水口连通干管二13，干管二13通过多个个电磁阀四14分别连通多个支管15，每一个支管15连通有多个滴管17，滴管17通过电磁阀五16连通支管15。多个支管15用于对多个区域进行灌溉，支管15埋设在地面以下，并且可以缓慢均匀出水，减少水分蒸发，提升水的利用效率。支管15的远离电磁阀四14的一端为封闭状态。干管二13的远离水泵12的一端为封闭状态。

电磁阀一4、电磁阀二10、电磁阀三11、电磁阀四14和水泵12电性连接一个控制器，控制器电性连接一个土壤水分测定仪。土壤水分测定仪可以采用型号为wkt-m3的土壤水分测定仪。土壤水分测定仪可以设置有多个并且分别对不同的灌溉区域进行水分测定，从而可以根据不同区域的水分含量，进行定量灌溉，并且可以通过控制电磁阀四14的打开和关闭实现对不同区域的灌溉水量的控制。在本实施方式中，控制器可以采用计算机。

土壤水分测定仪用于检测待灌溉土壤的水分含量值，控制器用于根据土壤水分测定仪检测的水分含量值，当水分含量值低于一个预设阈值时，控制器控制水泵12启动，当水分含量值高于预设阈值时，控制器控制水泵12关闭。当某一个灌溉区域的水分含量低于预设阈值，控制器即打开水泵12，同时打开该区域的支管15连接的电磁阀四14，控制其它电磁阀四14关闭，灌溉完成后，土壤水分含量高于预设阈值时，关闭所有电磁阀四14，并关闭水泵12。

为了掌握蓄水池1的蓄水量，出水管2上安装有压力计一5，压力计一5电性连接控制器且用于检测出水管2内的水压值一；控制器电连接一个报警器一；控制器根据压力计一5检测的水压值一，当水压值一低于一个预设水压值时，控制器控制报警器一启动报警。当水压值一降低时，表示蓄水池1内的蓄水量降低，当水压值一升高时，表示蓄水池1内的蓄水量增加。从而当水压值一低于预设的水压值一时，可以通过报警提示维护人员向蓄水池1加水。

为了检测支管15是否有漏水，支管15上安装有一个压力计二18，压力计二18用于检测支管15内的水压值二；控制器电连接一个报警器二；控制器根据压力计二18检测的水压值二，当水压值二低于一个预设水压值二时，控制器控制报警器二启动报警。当水泵12启动，电磁阀四14打开时，连接该电磁阀的支管15上的压力计二18检测的水压值二过低时，则表示该支管15可能发生漏水，并通过报警器二提示维护人员前往该支管15所在的位置进行查看。

请参阅图1和图2，为了能够利用自然降水。蓄水池1连通多个集水槽19，集水槽19用于收集雨水。集水槽19包括槽体191，槽体191顶部为敞口，且槽体191内安装有一个滤板三193。槽体191的槽壁的上沿固定有延伸板192，延伸板192合围形成一个锥形筒，且锥形筒的窄口端连接槽体191。集水槽19用于收集雨水，滤板三193可以过滤雨水中的杂质，并且延伸板192可以增加收集面积，并且集水槽19内的雨水可以通过集水槽19底部的水管输送到蓄水池1。滤板三193为可拆卸式安装在集水槽19内，从而方便进行拆卸清洗。

本发明的一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理方法，包括以下步骤：

s1、安装上述的一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统。划分不同的灌溉区域，并且在每个灌溉区域内设置一个支管15和一个土壤水分测定仪。

s2、通过土壤水分测定仪检测待灌溉土壤的水分含量值。

s3、当某一个灌溉区域的水分含量低于预设阈值，控制器即打开水泵12，同时打开该区域的支管15连接的电磁阀四14，控制其它电磁阀四14关闭，灌溉完成后，水分含量高于预设阈值时，关闭所有电磁阀四14，并关闭水泵12。

s4、需要在灌溉的同时进行施肥时，并且在需要添加肥料时，打开电磁阀二10，废料流入混合箱7，肥料添加完成后，关闭电磁阀二10，启动电机91进行搅拌，使得肥料溶解在水里。从而实现水肥一体化。

s5、从而当水压值一低于预设的水压值一时，可以通过报警提示维护人员向蓄水池1加水。当水泵12启动，电磁阀四14打开时，连接该电磁阀四14的支管15上的压力计二18检测的水压值二过低时，则表示该支管15可能发生漏水，并通过报警器二提示维护人员前往该支管15所在的位置进行查看。

本发明的一种基于水利信息化的农业节水灌溉管理系统及其方法，通过集水箱19收集雨水并输送到蓄水池，另外，也可以通过维护人员从外部水源向蓄水池1加水。蓄水池1内的水可以通过出水管2，经干管一6流到混合箱7，混合箱7可以将水和肥料混合，形成水肥一体化的灌溉水，然后由水泵12抽送到支管15，通过滴管17喷出，实现灌溉。

本发明可以实现定时定量供水灌溉、实现水肥一体化，也可以根据土壤水分含量调节灌溉水量，有利于节约用水。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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