水稻种植用水节水方法

文档序号:175145 发布日期:2021-11-02 浏览:38次 >En<

阅读说明:本技术 水稻种植用水节水方法 (Water saving method for rice planting ) 是由 尹朝奎 于 2021-07-22 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种水稻种植用水节水方法,包括利用节水分析子系统对稻田进行实测模拟,划分出若干个纵向和横向交错的灌溉水沟,以保证在符号管理人员预设的时间之内,对应从指定位置流出的水能够在最短的时间内达到覆盖要求;之后通过设置的第一测试元件和第二测试单元得到第一水量信息和第二水量信息;再之后测量得到认定叶温,根据认定叶温、第一水量信息和第二水量信息和水稻生长周期对应的需要水量范围,确定补充水量;根据近期天气,对补充水量进行反向分析,更新补充水量之后,借助灌溉子系统分析得到灌溉水量;利用灌溉子系统进行相应的灌溉水量的水稻浇灌。(The invention discloses a water-saving method for rice planting, which comprises the steps of utilizing a water-saving analysis subsystem to carry out actual measurement simulation on a rice field, and dividing a plurality of longitudinal and transverse staggered irrigation ditches so as to ensure that water flowing out of a corresponding specified position can meet the coverage requirement in the shortest time within the time preset by a symbol manager; then, first water quantity information and second water quantity information are obtained through a first testing element and a second testing unit which are arranged; then measuring to obtain the determined leaf temperature, and determining the supplementary water amount according to the determined leaf temperature, the first water amount information, the second water amount information and the water amount range corresponding to the rice growth period; reversely analyzing the supplementary water amount according to the recent weather, and analyzing by using an irrigation subsystem to obtain the irrigation water amount after updating the supplementary water amount; and (5) irrigating the rice by using the irrigation subsystem according to the irrigation water quantity.)

水稻种植用水节水方法

技术领域

本发明属于水稻种植领域,涉及节水灌溉技术,具体是水稻种植用水节水方法。

背景技术

公开号为CN111501697A的专利公开了一种水稻田地表水灌溉渠系优化节水方法,包括以下步骤:S1、布置灌溉渠系:主干渠从水源地引出,主干渠沿着水稻田的走势从高到低设置,并且主干渠沿水稻田的长轴线贯穿整个稻田,主干渠连接支渠,支渠连接斗渠,斗渠连接水稻田进水口;S2、设置蓄水池:在主干渠中部附近设置蓄水池;S3、实施节水灌溉:通过主干渠引水对水稻田进行灌溉;本发明提供的一种水稻田地表水灌溉渠系优化节水方法,通过灌溉渠系优化设计,增设了蓄水池,并设置了液位传感器,可提高灌溉水利用率,更重要的是减少水分流失,减轻农业面源污染,维护农业可持续发展,经济效益和生态效益显著。

但是,其节水仅仅考虑从灌溉渠的优化考虑,没有考虑水稻的实时生长情况,和相关天气影响,为了解决这一技术问题,现提供一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供水稻种植用水节水方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

水稻种植用水节水方法,包括该方法主要依托于节水分析子系统和灌溉子系统综合实现;具体方法为:

步骤1):利用节水分析子系统对稻田进行实测模拟,划分出若干个纵向和横向交错的灌溉水沟,以保证在符号管理人员预设的时间之内,对应从指定位置流出的水能够在最短的时间内达到覆盖要求;

步骤2):在稻田内所有的T字形交口处,设置第二测试元件(3),在稻田内的所有十字交口处设置第一测试元件(2);第一测试元件(2)、第二测试元件(3)均为设置在对应位置的水量检测设备;将第一测试元件测试到的水量信息标记为第一水量信息,将第二测试元件测试到的水量信息标记为第二水量信息;

步骤3):之后测量得到认定叶温,根据认定叶温、第一水量信息和第二水量信息和水稻生长周期对应的需要水量范围,确定补充水量;

步骤4):根据确定的补充水量,借助灌溉子系统分析得到灌溉水量;

步骤5):利用灌溉子系统进行相应的灌溉水量的水稻浇灌。

进一步地,节水分析子系统包括相关监测单元、周期同步单元、处理器、远程设备、数据库、空气探测单元、同步探寻单元、综合分析单元、管理单元;

灌溉子系统包括灌溉决策单元、节流单元和灌溉模块;

其中,处理器与灌溉决策单元通信连接;

其中,所述相关监测单元用于获取稻田内稻叶的认定叶温、第一水量信息和第二水量信息;周期同步单元用于同步检测稻子的生长周期,根据生长周期判定其所需的水量范围;

处理器用于对结合生长周期和水量范围,对稻子的认定叶温、第一水量信息和第二水量信息进行综合判定,得到稻田所需的补充水量;

之后利用灌溉决策单元根据补充水量分析出灌溉水量;之后利用节流单元和灌溉模块进行浇灌。

进一步地,节水分析子系统包括相关监测单元、周期同步单元、处理器、远程设备、数据库、空气探测单元、同步探寻单元、综合分析单元、管理单元、空气探测单元、同步探寻单元和综合分析单元;

灌溉子系统包括灌溉决策单元、节流单元和灌溉模块;

其中,处理器与灌溉决策单元通信连接;

其中,所述相关监测单元用于获取稻田内稻叶的认定叶温、第一水量信息和第二水量信息;周期同步单元用于同步检测稻子的生长周期,根据生长周期判定其所需的水量范围;

处理器用于对结合生长周期和水量范围,对稻子的认定叶温、第一水量信息和第二水量信息进行综合判定,得到稻田所需的补充水量;

空气探测单元用于实时监测空气湿度,并将空气湿度传输到综合分析单元,所述综合分析单元接收空气探测单元传输的空气湿度;

所述同步探寻单元与天气预测平台连通,用于获取未来T2时间内的降雨量,T2为预设值;所述同步探寻单元用于将降雨量传输到综合分析单元;

所述综合分析单元用于对降雨量和空气湿度进行反差值计算分析,反差值计算分析具体步骤为:

S001:获取到降雨量和空气湿度;

S002:去除量纲之后进行补偿值计算,具体为:

补偿值=0.623*降雨量+0.377*X4*空气湿度;

式中,X4为管理员预设数值;

S003:当补偿值小于B1时,将偏逆值标记为0.95;

当B1≤补偿值≤B2时,将偏逆值标记为0.75;

当补偿值>B2时,将偏逆值标记为0.5;

S004:得到偏逆值;

所述综合分析单元用于将偏逆值传输到处理器,所述处理器用于结合偏逆值对补充水量进行新的确定,具体确定方式为:

将补充水量乘以偏逆值之后,得到的值重新标定为补充水量;

所述处理器用于将补充水量传输到灌溉决策单元进行补水分析,得到灌水水量;所述灌溉决策单元用于将灌水水量传输到节流单元,所述节流单元用于驱动灌溉模块对稻田进行灌溉处理。

本发明的有益效果:

本发明利用节水分析子系统对稻田进行实测模拟,划分出若干个纵向和横向交错的灌溉水沟,以保证在符号管理人员预设的时间之内,对应从指定位置流出的水能够在最短的时间内达到覆盖要求;之后通过设置的第一测试元件和第二测试单元得到第一水量信息和第二水量信息;

再之后测量得到认定叶温,根据认定叶温、第一水量信息和第二水量信息和水稻生长周期对应的需要水量范围,确定补充水量;根据近期天气,对补充水量进行反向分析,更新补充水量之后,借助灌溉子系统分析得到灌溉水量;利用灌溉子系统进行相应的灌溉水量的水稻浇灌;本发明既能考虑水稻的实质生长周期,也会考虑天气对水稻的影响,避免浇灌过多,对水稻产生影响;本发明简单有效,且易于实用。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解,下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图;

图2为本发明水稻稻田设置结构示意图。

具体实施方式

如图1所示,水稻种植用水节水方法,水稻种植用水节水方法,包括该方法主要依托于节水分析子系统和灌溉子系统综合实现;具体方法为:

步骤1):利用节水分析子系统对稻田进行实测模拟,划分出若干个纵向和横向交错的灌溉水沟,以保证在符号管理人员预设的时间之内,对应从指定位置流出的水能够在最短的时间内达到覆盖要求;

步骤2):在稻田内所有的T字形交口处,设置第二测试元件(3),在稻田内的所有十字交口处设置第一测试元件(2);第一测试元件(2)、第二测试元件(3)均为设置在对应位置的水量检测设备;将第一测试元件测试到的水量信息标记为第一水量信息,将第二测试元件测试到的水量信息标记为第二水量信息;

步骤3):之后测量得到认定叶温,根据认定叶温、第一水量信息和第二水量信息和水稻生长周期对应的需要水量范围,确定补充水量;

步骤4):根据确定的补充水量,借助灌溉子系统分析得到灌溉水量;

步骤5):利用灌溉子系统进行相应的灌溉水量的水稻浇灌。

所述节水分析子系统包括相关监测单元、周期同步单元、处理器、远程设备、数据库、空气探测单元、同步探寻单元、综合分析单元、管理单元;灌溉子系统包括灌溉决策单元、节流单元和灌溉模块;

其中,处理器与灌溉决策单元通信连接;

其中,如图2所示,所述相关监测单元为设置在稻田1内的若干个第一测试元件2和第二测试元件3,稻田1内设置有若干纵向和横向交错的灌溉水沟,具体设置方式为:

步骤一:获取到水稻稻田,进行水稻稻田等比建模;此处可以采取建模,也可以采取预先在实地实验的方式进行;

步骤二:之后在水稻田最外围开辟一环稻田的灌溉沟槽;

步骤三:在稻田内均匀设置若干个水量传感器;之后在稻田内开设若干个纵横交错的引水沟,该引水沟开设遵从下述简时规则,具体为:

S1:首先各开设两条横纵交错的水沟,按照均分稻田的形式设置水沟,形成第一设置方式;

S2:从稻田四个顶角开始进行注水,获取到所有水量传感器的初始水量;

S3:之后检测所有的湿度传感器的实时水量,将其减去初始水量,得到水量增值;

S4:当所有的湿度增值中最小的都超过X1时,X1为预设值,将开始注水到现在的时间标记为达标时间;

S5:之后增加一条横向水沟,同样满足将稻田划分为等份,重复步骤S2-S5,获取到此时的达标时间;

S6:将此时的达标时间与T1进行比较,当小于T1时,则继续步骤,否则停止当前步骤,得到稻田灌溉的沟渠条数和设置方式;T1为预设时间;

S7:之后增加一条纵向水沟,满足将稻田划分为等份,重复步骤S2-S5,获取到此时的达标时间;

S8:进行步骤S6的判定,若满足要求,得到稻田灌溉的沟渠条数和设置方式,则停止当前操作,否则重复步骤S5-S8,直到停止操作;

S9:得到稻田灌溉的沟渠条数和设置方式,将其标记为设置信息;

步骤四:按照设置信息,在稻田内设置水沟,完成之后,在稻田内所有的T字形交口处,设置第二测试元件3,在稻田内的所有十字交口处设置第一测试元件2;

步骤五:第一测试元件2、第二测试元件3均为设置在对应位置的水量检测设备;

步骤六:将第一测试元件测试到的水量信息标记为第一水量信息,将第二测试元件测试到的水量信息标记为第二水量信息;

相关监测单元还用于监测水稻稻田内的水稻稻叶温度,具体获取方式为:

随机选取若干个稻杆的叶子,具体选取数量满足超过20秼;

测得所有稻杆的叶温,计算得到平均值之后,将高于平均值的叶温再行进行均值求取;

得到的均值标记为认定叶温;

所述相关监测单元用于将认定叶温、第一水量信息和第二水量信息传输到处理器;

所述周期同步单元用于同步水稻的生长周期,并自动获取对应各个生长周期所需的水量范围,具体同步方式为:

在数据库内存储有水稻各个生长周期的全部图片,并自动存储有对应各个生长周期的标准水量范围;

随机拍摄稻田内的水稻照片,将水稻照片与生长周期的全部图片进行比对,确定生长周期,获取对应的标准水量范围;

所述周期同步单元用于将标准水量范围传输到处理器,所述处理器接收周期同步单元传输的标准水量范围;

所述处理器用于结合标准水量范围对认定叶温、第一水量信息和第二水量信息进行灌溉分析,灌溉分析具体步骤为:

S01:获取到水稻的标准水量范围;

S02:再获取到所有的第一水量信息和第二水量信息;

S03:对所有的第一水量信息进行均值求取,得到的值标记为第一均值,之后对第二水量信息进行均值求取,得到的值标记为第二均值;

S04:按照公式求取视为水量,具体计算公式为:

视为水量=0.65*第一均值+0.35*第二均值;

S05:当视为水量低于标准水量范围时,产生灌水信号,并自动计算标准水量范围中值与视为水量之间的差值,将该差值标记为补充水量;

此时处理器自动接驳灌溉子系统进行灌溉处理,处理器将灌水信号和补充水量传输到灌溉决策单元;灌水决策单元自动根据补充水量和灌水信号进行补水分析,补水分析具体方式为:

SS1:获取到补充水量,将补充水量乘以增益数值,得到新的灌水水量;

增益数值具体确定方式为:

通过预先实验,向稻田灌入指定水量的水,之后求取到视为水量,计算二者差值;

之后调整水量,重复上一步骤五遍之后;求取均值,将该均值标记为增益数值;

SS2:通过节流单元按照灌水水量借助灌溉模块对稻田进行浇灌,灌溉模块即为设置在稻田四个顶角位置的注水口;

所述处理器用于将补充水量打上时间戳传输到数据库内进行实时存储;

所述处理器用于将补充水量传输到远程设备,所述远程设备接收处理器传输的补充水量,远程设备为对应管理人员的智能设备,具体为手机。

所述管理单元与处理器通信连接,用于录入所有的预设值;

作为本发明的另一实施例,本发明在实施的过程中还可以参考空气和天气预报等相关数据做出反差值的判定,具体方式为:

在包括实施例一中的所有技术方案之后,与实施例一存在区别的地方在于,在处理器计算是补充水量之后,还需要考虑空气和降雨对补充水量的逆影响,其主要借助于在节水分析子系统中增加下述单元,具体包括:

空气探测单元、同步探寻单元和综合分析单元;

其中,所述空气探测单元用于实时监测空气湿度,并将空气湿度传输到综合分析单元,所述综合分析单元接收空气探测单元传输的空气湿度;

所述同步探寻单元与天气预测平台连通,用于获取未来T2时间内的降雨量,T2为预设值,具体可取为5天;所述同步探寻单元用于将降雨量传输到综合分析单元;

所述综合分析单元用于对降雨量和空气湿度进行反差值计算分析,反差值计算分析具体步骤为:

S001:获取到降雨量和空气湿度;

S002:去除量纲之后进行补偿值计算,具体为:

补偿值=0.623*降雨量+0.377*X4*空气湿度;

式中,X4为管理员预设数值,用于将空气湿度转变为对水稻的影响,其具体影响的数值为管理人员根据多次实验得到;

S003:当补偿值小于B1时,将偏逆值标记为0.95;

当B1≤补偿值≤B2时,将偏逆值标记为0.75;

当补偿值>B2时,将偏逆值标记为0.5;

S004:得到偏逆值;

所述综合分析单元用于将偏逆值传输到处理器,所述处理器用于结合偏逆值对补充水量进行新的确定,具体确定方式为:

将补充水量乘以偏逆值之后,得到的值重新标定为补充水量;

所述处理器用于将补充水量传输到灌溉决策单元进行补水分析,得到灌水水量;所述灌溉决策单元用于将灌水水量传输到节流单元,所述节流单元用于驱动灌溉模块对稻田进行灌溉处理。

本发明利用节水分析子系统对稻田进行实测模拟,划分出若干个纵向和横向交错的灌溉水沟,以保证在符号管理人员预设的时间之内,对应从指定位置流出的水能够在最短的时间内达到覆盖要求;之后通过设置的第一测试元件和第二测试单元得到第一水量信息和第二水量信息;

再之后测量得到认定叶温,根据认定叶温、第一水量信息和第二水量信息和水稻生长周期对应的需要水量范围,确定补充水量;根据近期天气,对补充水量进行反向分析,更新补充水量之后,借助灌溉子系统分析得到灌溉水量;利用灌溉子系统进行相应的灌溉水量的水稻浇灌;本发明既能考虑水稻的实质生长周期,也会考虑天气对水稻的影响,避免浇灌过多,对水稻产生影响;本发明简单有效,且易于实用。

以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明,所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代,只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围,均应属于本发明的保护范围。

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