溫室大棚內的精確灌溉和節(jié)水的目的。
[0049] 實施例4 試驗地點：武清基地設施所11號日光溫室。地土壤質地為粘土，經實測土壤田間持水量 為36%，土壤容重為I · 12g/cm3〇 [0050]品種：津優(yōu)35。
[0051 ] 灌水方式:滴灌。
[0052] 試驗時間：本試驗于2014年3月14日定植，2014年7月3日拉秧。
[0053] (1)采用智能灌溉控制器方式 3月14日澆定植水(定植期:每667m2應不小于20m3) ; 3月21日澆緩苗水;4月3日-4月20 日按結果初期澆水量，共澆水3次;4月21日-6月20日按照結果盛期澆水量，共澆水10次;6月 21日-7月3日按照結果盛期澆水量，共澆水2次。日光溫室黃瓜不同生育期灌水量見表1; 表1日光溫室黃瓜不同生育期灌水量
(2)采用傳統(tǒng)的灌溉方式 以往試驗按照經驗采用人工手動啟動閥門的方式，每5-7天灌水一次，每次灌水8m3/ 667m2,一茬下來至少要澆水23次。傳統(tǒng)的作物整個生育周期內總的灌水量至少為184m3/ 667m 2，采用本發(fā)明的方法后總灌水量最少能夠達到134m3/667m2。
[0054] (3)結論 通過對比采用智能灌溉控制器和傳統(tǒng)灌溉方式完成植物整個生育期內的灌溉控制可 以看出，采用智能灌溉控制器進行灌溉能夠精確的將專家前期對日光溫室黃瓜通過不同水 分處理實驗挑選出的兼具節(jié)水、產量和品質（主要包括黃瓜Vc含量、硝酸鹽含量)優(yōu)勢的灌 溉處方參數(shù)嵌入到智能灌溉控制器程序當中，能夠通過控制器內部程序定時監(jiān)測流量傳感 器參數(shù)，并控制電磁閥的啟動和停止，實現(xiàn)植物全生育期內的灌溉用水量的精確計量和控 制。采用該智能灌溉控制器在大大節(jié)省人工工作時間、節(jié)約人工成本、提高人工工作效率的 基礎上，能夠比傳統(tǒng)灌水方式節(jié)水15%以上，同時收割的春茬黃瓜產量和品質能夠達到甚至 超過由傳統(tǒng)方式種植得到的春茬黃瓜的相應水平。
【主權項】
1. 一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其特征在于該控制器包括：智能灌溉控 制器主機和智能灌溉控制器主機外殼； 所述的智能灌溉控制器主機包括:ARM數(shù)據(jù)處理核心單元(20)、通信單元（21)、電源管 理單元(22)、灌溉管理單元(23)以及灌溉控制單元(24);智能灌溉控制器主電路板通過4個 電路板固定孔(8)與安裝底板(7)連接;通過向觸摸屏系統(tǒng)輸入與植物全生育期灌溉相關的 處方參數(shù)后啟動自動灌溉流程，系統(tǒng)能夠自動判斷作物所處生育周期，根據(jù)流量傳感器傳 回的實時數(shù)據(jù)，并按照設定參數(shù)控制電磁閥的啟停完成灌溉； 所述的智能灌溉控制器主機外殼包括:殼體(6)、外層門（1)，有機玻璃窗(2)、外層門手 柄鎖(3)、百葉窗散熱孔（19)、高強度鉸鏈(5)、懸掛安裝孔(9)、內層門（14)、內層門手柄鎖 (15)、觸摸屏安裝孔(16)、合頁（18)和觸摸屏安裝窗（17);殼體(6)通過高強度鉸鏈(5)與外 層門（1)連接，殼體(6)通過合頁（18)與內層門（14)連接;殼體(6)兩側分別有一排具有散熱 和防水功能百葉窗散熱孔（19)，殼體(6)底面連接安裝底板(7)，用于固定安裝智能灌溉控 制器主電路板，殼體(6)上方設置有天線安裝孔（13)、下部設有電源線固定孔（10)、流量傳 感器引線孔(11)、電磁閥接線孔(12);所述的外層門（1)上設有有機玻璃窗(2)，通過密封膠 圈（4)連接，還設有外層門手柄鎖(3)，所述的內層門（14)上設有觸摸屏安裝窗（17)和觸摸 屏固定孔(16)，還設有內層門手柄鎖（15)。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其特征在于所述 的智能灌溉控制器主機同時存儲4種植物全生育期內的灌溉處方參數(shù)，以供種植選擇;程序 通過實時時鐘和已設定的灌溉處方參數(shù)自動判斷植物當前所處生育期;或采用臨時補灌方 案，隨時增加灌水量，其中臨時補灌方式可選擇按需水量補灌或者按照時間補灌。3. 根據(jù)權利要求2所述的一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其中所述的植物 全生育期內的灌溉處方參數(shù)是通過進行不同水分處理實驗挑選出的參數(shù)，這些參數(shù)通過觸 摸屏輸入到控制器CPU當中，并存儲在控制器的外部存儲器中，該外部存儲器具有非易失 性。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其特征在于通過 采用433MHz短距離無線通訊芯片接收下位機傳感器傳回的環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)為植物全生育期 的灌溉提供有力的參考依據(jù);或打包環(huán)境數(shù)據(jù)后通過GPRS模塊上傳至設施農業(yè)物聯(lián)網監(jiān)控 系統(tǒng)中。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其特征在于所述 ARM數(shù)據(jù)處理核心單元(20)由STM32F103RCT6控制芯片及其外圍電路構成。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器，其特征在于所述 的觸摸屏能夠采用VGUS組態(tài)開發(fā)軟件進行用戶圖形界面設計，通過SD卡批量下載程序。7. 權利要求1所述基于植物全生育期智能灌溉控制器的使用方法，其特征在于按如下 的步驟進行： (1) 將智能灌溉控制器通過懸掛安裝孔，安放于日光溫室耳房墻壁上，將棚內的電磁閥 和流量計引線通過線路保護管引入安裝于耳房內，分別引入控制器的流量傳感器引線孔和 電磁閥引線孔內與智能灌溉控制器主機電路板相連接，市電線路通過電源固定孔引入并連 接至主機電路板； (2) 安裝完畢，啟動控制器，選擇灌溉方式和要灌溉的植物品種； (3) 初次起動設備需要進行用戶身份驗證，然后進入修改參數(shù)界面通過觸摸屏輸入已 選植物在整個生育期內的所有的灌溉處方參數(shù)，之后再次啟動設備系統(tǒng)會自動調用對應處 方參數(shù)，無需重復輸入； (4) 點擊屏幕上的"啟動灌溉"按鈕，系統(tǒng)自動進入準備灌溉狀態(tài)，系統(tǒng)在每次打開電磁 閥后定時更新當前總灌溉水量，直到達到應灌水量值關閉電磁閥，并更新已灌水量、已灌溉 次數(shù)等參數(shù)，系統(tǒng)將在每天〇時判斷是否需要更新植物生育期，并調用該生育期內的相關灌 溉處方參數(shù)，最終完成選定品種在整個生育期內的灌溉任務； (5) 管理員可以根據(jù)需要暫停灌溉，進行臨時補灌，以選擇采用按水量或按時間方式進 行補灌； (6) 管理員可以查詢已選植物在整個生育期內的完整灌溉記錄； (7) 管理員可以通過設施農業(yè)物聯(lián)網監(jiān)控系統(tǒng)查詢當前溫室內環(huán)境信息，以對種植作 業(yè)進行輔助管理。8.權利要求7所述的基于植物全生育期智能灌溉控制器的使用方法在提高灌溉節(jié)水方 面的應用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于植物全生育期的智能灌溉控制器及使用方法，它包括：智能灌溉控制器主機和智能灌溉控制器外殼；所述的智能灌溉控制器主機包括：ARM數(shù)據(jù)處理核心單元、電源管理單元、通信單元、灌溉管理單元以及灌溉控制單元。所述的智能灌溉控制器外殼采用不銹鋼材料制成。本發(fā)明設計了連接流量傳感器接口和控制電磁閥接口，以使儀器可以根據(jù)預設定的植物全生育期內灌溉處方進行灌溉，并根據(jù)采集的流量數(shù)據(jù)來控制電磁閥的開啟和停止，達到精量控制農業(yè)灌溉的目的。能夠比傳統(tǒng)灌水方式節(jié)水15%以上，同時收割的春茬黃瓜產量和品質能夠達到甚至超過由傳統(tǒng)方式種植得到的春茬黃瓜的相應水平。
【IPC分類】A01G25/16, A01G9/24
【公開號】CN105638394
【申請?zhí)枴?br>【發(fā)明人】錢春陽, 王建春, 呂雄杰, 李鳳菊
【申請人】天津市農業(yè)科學院信息研究所
【公開日】2016年6月8日
【申請日】2016年2月25日