[发明专利]一种水泵灌溉系统及方法

说明书

本发明公开了一种水泵灌溉系统及方法，包括，灌溉装置，所述灌溉装置包括多级过滤装置、新型文丘里施肥器和一体化压力补偿式滴头；控制装置，所述控制装置包括组合式高精度传感器，其用于实时采集大田数据并上传至上位机端。本发明根据多组高精度组合传感器对于大田环境数据的实时反馈，再通过控制中心内部进行数据处理，最后实现智能化控制灌溉装置的启闭；同时，本发明在层次分析法中加入了创新性的处理方法，得到了更加精确的环境数据影响比例的比例值，使控制系统控制灌溉装置更加精确和合理。

技术领域

本发明涉及水利工程、农业机械的技术领域，尤其涉及一种水泵灌溉系统及方法。

背景技术

近年来，随着人口持续增长、经济发展和城市化水平不断提高，水资源供需矛盾日益尖锐，我国农业灌溉用水量大，且农田用水灌溉效率低下，自动化水平低，同时，农业生产出现化肥使用不合理、利用率低，造成了土壤养分比例失衡，磷钾肥不足，土壤结构和土壤微生物系恶化。

水灌溉技术未来的发展趋势是自动化、精准化、智能化，截止2020年，我国高效节水灌溉面积已达2.88亿亩，处于世界前列，但我国节水灌溉技术仍存在以下三点不足：一、自动化程度不高，即现有滴灌产品以滴灌管、滴灌带、砂石过滤器等为主，灌溉自动化产品虽有但不多，且存在成本高、野外供电困难等问题；二、信号传输困难，即大田区域手机信号覆盖不全，高秆作物干扰信号传输；三、智能化程度不足，即当前的节水滴灌作业仍然依靠专家经验，缺少对环境的自动感知和对滴灌系统的智能控制。

针对目前我国灌溉自动化水平低、滴灌技术良莠不齐的问题，以滴灌自动化技术的实现及滴灌系统的优化改进为突破点，在现有技术的基础上，设计了一套基于WIFI无线传输、STM32单片机控制技术和创新性的高端自动化滴灌设备，此装置分机采用温、湿度传感器、PH及EC传感器，成在农业生产过程当中，采集农田各项环境参数信息，并利用WIFI无线传输数据至总机，总机再根据采集的环境参数进行大数据算法，实现对作物的自动精准灌溉，从而智能化地使农作物及时得获得所需水分及养分。此滴灌设备采用的创新性滴管设备有效避免了水肥资源的浪费，达到了节水灌溉的设计要求。

滴灌系统首部枢纽采用旋流水砂过滤器与叠片过滤器相结合的多级过滤装置，文丘里施肥器将肥料溶液从肥料桶中均匀吸入管道系统进行施肥，实现高效水肥一体化，同时一体化压力补偿式滴头可缓解滴头堵塞的问题，整套装置稳定高效的达到了自动化节水灌溉的设计要求，并且具有相当高的创新性。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明解决的技术问题是：灌溉自动化水平低、滴灌技术良莠不齐。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：包括，灌溉装置，所述灌溉装置包括多级过滤装置、新型文丘里施肥器和一体化压力补偿式滴头；控制装置，所述控制装置包括组合式高精度传感器，其用于实时采集大田数据并上传至上位机端。

作为本发明所述的水泵灌溉系统的一种优选方案，其中：所述多级过滤装置用于除去水及肥料中绝大多数杂质，从源头上减少滴头堵塞的可能性；所述新型文丘里施肥器用于废料高效均匀的灌入，从而实现高效水肥一体化；所述一体化压力补偿式滴头用于滴灌滴头高效均匀的进行灌溉。

作为本发明所述的水泵灌溉系统的一种优选方案，其中：所述控制装置还包括，搭载一种基于层次分析法的创新性启停灌溉设备的方法。

作为本发明所述的水泵灌溉系统的一种优选方案，其中：所述多级过滤装置包括，旋流水砂过滤器和叠片式过滤器；所述旋流水砂过滤器包括，进水口旋涡室分离室、出水口、储污室和排污口。