一種灌溉系統及灌溉方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及農業(yè)灌溉技術領域，具體而言，涉及一種灌溉系統及灌溉方法。
【背景技術】
[0002]作為世界上最大的肥料生產國和消費國，中國農業(yè)的化肥利用率處于較低水平，同時，中國也是農業(yè)水資源利用率偏低的國家，利用率只有發(fā)達國家的1/2。此外，中國還是一個干旱缺水嚴重的國家，扣除難以利用的洪水和散布在偏遠地區(qū)的地下水資源后，中國現實可利用的淡水資源量則更少，而且我國農田有效灌溉面積居世界首位，隨著水資源短缺形勢的日趨嚴峻和我國農業(yè)灌溉用水利用率低下問題的凸顯，國家倡導的水肥一體化灌溉施肥技術和灌溉自動控制技術得到了廣泛的應用，并成為國家農業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。
[0003]目前，我國農業(yè)灌溉大多通過水管輸送水分并采用地表噴灌的形式，這種灌溉形式是最浪費水資源的，水分蒸發(fā)流失較大，植物對于水分的利用率較低，此外，針對土壤澆灌的方法，只是停留在定時定點自動澆灌，而對于天氣的陰晴冷暖對土壤的干濕程度確沒能考慮，無法精確控制不同植物所需的水分，所以往往導致“過灌”或“欠灌”的情況出現，影響作物生長，造成水源的浪費。
[0004]因此，為克服上述存在的缺陷，響應國家大力推廣水肥一體化灌溉施肥技術的號召，滿足植物的水肥需求，人們急需一種能夠自動實現水肥一體化灌溉的灌溉系統及灌溉方法。

【發(fā)明內容】

[0005]為解決現有的土壤澆灌方法，只是停留在定時定點自動澆灌，而對于天氣的陰晴冷暖對土壤的干濕程度確沒能考慮，無法精確控制不同植物所需的水分，所以往往導致“過灌”或“欠灌”的情況出現，影響作物生長，造成水源的浪費等問題，本發(fā)明的目的在于提供一種灌溉系統及灌溉方法。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明實施例中提供了一種灌溉系統，包括灌溉裝置、與灌溉裝置連接的監(jiān)控裝置；
[0007]其中，灌溉裝置包括通過主管道依次連接的多個種植箱，種植箱內的主管道通過支管道連接預埋在種植箱內部的灌溉管組，主管道上安裝主控閥，主控閥與監(jiān)控裝置連接;
[0008]監(jiān)控裝置包括PLC控制器、人機交互顯示屏及用于采集種植箱內農作物參數的采集器，人機交互顯示屏和采集器均與PLC控制器連接。
[0009]進一步的，灌溉管組包括預埋在種植箱內且并聯連接的L型管和至少一個滲透管組，滲透管組位于L型管下方，
[0010]其中，L型管的一端連接支管道，另一端由種植箱內伸出，L型管上均勻開有出水孔；
[0011]滲透管組包括至少一個滲透管。
[0012]進一步的，滲透管包括輸水管和套接在輸水管外側的滲水管，滲水管的兩端與輸水管的兩端密封連接，輸水管側壁上均勻開有噴水孔，滲水管側壁上均勻開有與噴水孔配合使用的滲水孔，滲水管與輸水管之間形成滲水空間。
[0013]進一步的，支管道上設有電磁閥，電磁閥與PLC控制器連接。
[0014]進一步的，采集器為用于檢測種植箱內土壤溫度和濕度的溫濕度傳感器，溫濕度傳感器安裝在種植箱內。
[0015]進一步的，主管道上連接有水泵和儲料箱，儲料箱與主管道之間連接進料閥，進料閥與PLC控制器連接。
[0016]進一步的，種植箱底部設有可拆卸的底板。
[0017]本發(fā)明實施例中還提供了一種應用所述灌溉裝置的灌溉方法，該方法包括以下步驟:
[0018]S101、通過人機交互顯示屏設定農作物所需溫濕度的標準灌溉參數，并將標準灌溉參數傳輸至PLC控制器儲存，同時PLC控制器向采集器發(fā)出監(jiān)測土壤參數的請求；
[0019]S102、采集器接收指令并監(jiān)測土壤的溫濕度數據，同時將數據傳輸至PLC控制器；
[0020]S103、PLC控制器接收數據，并將數據處理后與標準灌溉參數對比，同時計算出被監(jiān)測土壤所需水量；
[0021]S104、PLC控制器通過開啟主控閥和電磁閥為土壤供水。
[0022]進一步的，步驟S103中，所述PLC控制器將數據處理后與標準灌溉參數對比方法為:當土壤中含水率達到標準灌溉參數時，發(fā)出控制信號，停止灌水；當土壤中含水率低于標準灌溉參數時，計算出所需水量，發(fā)出控制信號并進行供水。
[0023]本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明提供的灌溉裝置和灌溉方法不僅可以實現定時定點自動澆灌，而且可以通過采集器采集種植箱內農作物參數，精確控制不同植物在不同時期所需要的水肥，不會導致“過灌”或“欠灌”的情況出現，節(jié)約水分和肥料，使?jié)补嘣谵r作物土壤中的水肥得到了充分的利用，真正做到了水肥一體化設計，根據植物生長狀態(tài)提供充足的水肥，保證了植物健康生長。
【附圖說明】
[0024]圖1為本發(fā)明實施例所述的一種灌溉系統的結構示意圖；
[0025]圖2為本發(fā)明實施例所述的一種灌溉系統的種植箱的結構示意圖；
[0026]圖3為本發(fā)明實施例所述的一種灌溉系統的滲透管的結構示意圖。
[0027]圖中，
[0028]1、主管道；2、種植箱；3、支管道；4、灌溉管組；5、主控閥；6、PLC控制器；7、人機交互顯示屏；8、采集器；9、L型管；10、滲透管組；11、輸水管；12、滲水管；13、噴水孔；14、滲水孔；15、滲水空間；16、電磁閥；17、底板；18、水泵；19、儲料箱；20、進料閥。
【具體實施方式】
[0029]下面通過具體的實施例并結合附圖對本發(fā)明做進一步的詳細描述。
[0030]實施例1，如圖1所示，本發(fā)明實施例所述的一種灌溉系統，包括灌溉裝置、與灌溉裝置連接的監(jiān)控裝置；
[0031]其中，灌溉裝置包括通過主管道I依次連接的多個種植箱2，種植箱內的主管道通過支管道3連接預埋在種植箱內部的灌溉管組4，主管道上安裝主控閥5，主控閥與監(jiān)控裝置連接；
[0032]監(jiān)控裝置包括PLC控制器6、人機交互顯示屏7及用于采集種植箱內農作物參數的采集器8，人機交互顯示屏和采集器均與PLC控制器連接。
[0033]該灌溉系統結構簡單，可通過監(jiān)控裝置的采集器檢測土壤的溫濕度和肥力，采集器將檢測數據傳輸給PLC控制器，PLC控制器接收檢測數據并與其中的標準數據對比判定土壤在不同時期所需水量和肥料，然后由PLC控制器發(fā)出指令控制主控閥實現定時定點自動澆灌，不會導致“過灌”或“欠灌”的情況出現，節(jié)約水分和肥料。
[0034]此外，本灌溉系統還提供了用于種植的種植箱，植物可以在該種植箱內種植，箱體的設計，可以保存水分和肥料，不會使水肥流失或大量水分蒸發(fā)，灌溉管組預埋在種植箱底部的土壤中，實現土壤的滲透灌溉，與現有的地表灌溉相比，減少了水分蒸發(fā)，充分利用水分和肥料。
[0035]主控閥的開啟通過PLC控制器控制，主控閥可以為電磁閥。
[0036]PLC控制器用于數據接收、數據處理、操作指令發(fā)射等，實現了對土壤溫濕度的精確監(jiān)控；人機交互顯示屏可用于設定植物種類、植物所需水分的上下限值等標準參數，當檢測土壤的數據低于或高于該參數時，PLC控制器實現供水或停止供水的操作；采集器用于采集種植箱內土壤的溫濕度等參數，并將參數實時傳輸至PLC控制器，該采集器可以為溫度傳感器、濕度傳感器或溫濕度傳感器。
[0037]為提高本發(fā)明的實用性，本技術方案中，優(yōu)選的，種植箱側壁頂部設置可伸縮的地膜，地膜的可伸縮結構類似于卷簾式隱形紗窗結構，可被伸出作為保護膜，也可以自動回縮，收縮自如，地膜用于保持地溫，防止種植箱內的土壤水分蒸發(fā)，隔絕地下病蟲害。
[0038]如圖2所示，本技術方案中，進一步對所述灌溉管組做進一步的限定，灌溉管組包括預埋在種植箱內且并聯連接的L型管9和至少一個滲透管組10，滲透管組位于L型管下方，
[0039]其中，L型管的一端連接支管道，另一端由種植箱內伸出，L型管上均勻開有出水孔；
[0040]滲透管組包括至少一個滲透管。
[0041]L型管有兩個作用，第一個作用是用于為種植箱內的植物實現地表灌溉，用于為植物的枝葉提供水肥，另外一個作用是L型管可作為植物攀爬的支架。此外，優(yōu)選的，L型管由種植箱中部伸出，這樣可以使為種植箱內的植物全面灌溉，提高了灌溉效率。<