专利汇可以提供基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统及其方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种基于作物 蒸散量 模型的智能化 滴灌 控制系统及其方法,该滴灌系统位于 温室 内,其特征是它包括 数据采集 模 块 、与数据采集模块相连的多个A/D转换模块、 控制器 (3)、D/A转换模块、驱动 电路 和执行机构,所述的数据采集模块用于采集相应的输入 信号 ,数据采集模块的信号输出端与对应的A/D转换模块的信号输入端相连,A/D转换模块的信号输出端与控制器(3)的信号输入端相连,控制器(3)控制与其相连的输出驱动电路,通过驱动电路操作执行机构进行 灌溉 。本 发明 计算了蒸散量,间接作为灌溉量给作物进行滴灌,较为精确的补充作物所缺 水 分;结构简单、成本低,具有很高的推广价值。,下面是基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统及其方法专利的具体信息内容。
1.一种基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,该滴灌系统位于温室内,其特征是它包括数据采集模块、与数据采集模块相连的多个A/D转换模块、控制器(3)、D/A转换模块、驱动电路和执行机构,所述的数据采集模块用于采集相应的输入信号,数据采集模块的信号输出端与对应的A/D转换模块的信号输入端相连,A/D转换模块的信号输出端与控制器(3)的信号输入端相连,控制器(3)控制与其相连的输出驱动电路,通过驱动电路操作执行机构进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,其特征是所述的执行机构包括抽水机(5)、电磁阀(10)、水泵(8)和多个滴头(18),所述的抽水机(5)通过水泵(8)抽水,水泵(8)的出水口通过多个滴灌管道(14)流入相应的滴管带,各滴管管道(18)上均装有与作物相应个数的多个滴头(18),电磁阀(10)安装在水泵(8)的出水口,电磁阀(8)的开闭由控制器(3)控制。
3.根据权利要求2所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,其特征是所述的抽水机(5)和水泵(8)之间设有Y型过滤器(7),水泵(8)与电磁阀(10)连通的管道中设有流量计(9),各滴管带的滴管管道(18)上均设有一田间控制阀(13)。
4.根据权利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,其特征是所述的数据采集模块包括用于采集作物的冠层和温室顶层温度信号的两温度传感器(16)、用于采集作物的冠层和温室顶层湿度信号的两湿度传感器(17)和用于采集滴灌系统光信号光辐射传感器(15);各传感器分别将被测对象的温度、湿度和光辐射信号转换成电压信号,各电压信号通过各自对应的A/D转换模块转换为数字信号后送入控制器(3)中。
5.根据权利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,其特征是智能化滴灌控制系统的各模块均由太阳能电池板供电,该系统还包括与控制器(3)相连的LCD显示器(4),所述的控制器(3)通过串行总线(12)与上位机(11)进行通信,将采集到的数据进行保存分析处理。
6.一种基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法,应用权利要求1所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制系统,其特征是它包括以下步骤:
首先、数据采集模块采集作物的温度t、湿度U和光辐射信号Rn,经过相应的多个A/D转换模块后送入控制器(3)中;其次、控制器(3)计算出单株作物的灌溉量,乘以与作物相应个数的滴头(18)得到总灌溉量,根据水泵(8)的出水流速得出灌溉的时间;最后、控制器(3)通过驱动电路操作执行机构进行灌溉。
7.根据权利要求6所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法,其特征是所述单株作物的灌溉量即作物蒸腾和土壤散失的水分按照式I计算:
式I:
2 2
其中,ET为蒸散量,mm/d;Rn为净辐射通量,W/m ;G为土壤热通量,W/m ;λ为水的汽化潜热,2.45MJ/kg。
8.根据权利要求7所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法,其特征是所述波文比β按照式II计算:
式II:
其中为γ干湿表常数,0.0646kPa/℃;Δt和Δea分别为作物的冠层、温室顶层两个高度的气温差和水汽压差;
其中:水汽压ea根据马格努斯半经验公式按照式III计算:
式III:es=6.1exp(17.27t/(237.3+t))
ea=Ues
Vea=ea1-ea2=U1es1-U2es2
其中U1、U2分别为作物的冠层和温室顶层的湿度,%;ea1、ea2分别为作物的冠层和温室顶层实际水汽压,kPa;ea1、ea2分别为作物的冠层或温室顶层饱和水汽压,kPa;t为作物的冠层或温室顶层的气温,℃。
9.根据权利要求7所述的基于作物蒸散量模型的智能化滴灌控制方法,其特征是所述土壤热通量G按照式IV计算:
式IV:白天:G=0.1Rn夜晚:G=0.5Rn。
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