一种土壤墒情监测与引水排水系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种土壤墒情监测与引水排水系统，包括置于土壤中植物根部周围的若干个土壤墒情采集探头，每个土壤墒情采集探头均通过土壤墒情采集器连接控制器，所述控制器分别连接引水装置和排水装置，所述引水装置和排水装置的一端位于植物根部的土壤中，引水装置的另一端通入进水槽中，排水装置的另一端通入排水槽中，所述进水槽与排水槽之间通过管道连通，所述进水槽内还安装有温度传感器和加热器；本实用新型专利技术通过土壤墒情采集器监测土壤中的实时墒情，在缺水条件下实现引水；此外，可根据植物的需要对引水的水温进行调节，从而在植物生长过程中动态的调节适宜的生长条件，达到土壤墒情的动态平衡，使植物更好更快的生长。

【技术实现步骤摘要】
一种土壤墒情监测与引水排水系统
本技术属于土壤监控
，特别涉及一种土壤墒情监测与引水排水系统。
技术介绍
为了在确保植物健康的生长，需要根据植物生长的条件及时为植物提供适宜的水分。在现有的灌溉方式中，漫灌对水资源需求较大，造成浪费严重，不利于可持续发展；喷灌和滴灌是目前使用较多的方式，多采用人工控制的方式，较难准确并及时的为植物提供适宜的水分。针对上述提到的水资源浪费、较难准确并及时的为植物提供适宜的水分等问题，本技术设计了一种土壤墒情自动监测与引水排水系统以解决上述问题。
技术实现思路
本技术提供一种土壤墒情监测与引水排水系统，以解决现有技术中水资源浪费、较难准确并及时的为植物提供适宜的水分的问题。为实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种土壤墒情监测与引水排水系统，包括置于土壤中植物根部周围的若干个土壤墒情采集探头2，每个土壤墒情采集探头2均通过土壤墒情采集器1连接控制器，所述控制器分别连接引水装置4和排水装置5，所述引水装置4和排水装置5的一端位于植物根部的土壤中，引水装置4的另一端通入进水槽6中，排水装置5的另一端通入排水槽7中，所述进水槽6与排水槽7之间通过管道3连通，所述进水槽6内还安装有温度传感器8和加热器9。进一步的，所述引水装置4包括进水管14，所述进水管14上安装有水泵16和进水阀15，所述进水管14的一端位于植物根部的土壤中，进水管14的另一端连通进水槽6。进一步的，所述排水装置5包括排水管12和排水阀13，所述排水管12的一端位于植物根部的土壤中，排水管12的另一端连通排水槽7，所述排水管12位于土壤墒情采集探头2以下。进一步的，所述土壤墒情采集探头2分别置于土壤中植物根部的四周及其底部。进一步的，所述排水管12位于植物根部土壤中一端的端部安装有一级过滤网10。进一步的，所述进水槽6与排水槽7之间的管道3上设置有二级过滤网11。优选的，所述一级过滤网10的孔径≥二级过滤网11的孔径。进一步的，所述进水阀15和排水阀13均连接控制器。优选的，所述控制器为CPU或MCU。进一步的，所述温度传感器8连接加热器9；所述加热器9为电加热器，加热器9外接电源。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：本技术通过土壤墒情采集器监测土壤中的实时墒情，在缺水条件下实现引水；此外，可根据植物的需要对引水的水温进行调节，从而在植物生长过程中动态的调节适宜的生长条件，达到土壤墒情的动态平衡，使植物更好更快的生长。附图说明图1是本技术的结构示意图；图2是本技术的模块框图；其中：1-土壤墒情采集器，2-土壤墒情采集探头，3-管道，4-引水装置，5-排水装置，6-进水槽，7-排水槽，8-温度传感器，9-加热器，10-一级过滤网，11-二级过滤网，12-排水管，13-排水阀，14-进水管，15-进水阀，16-水泵。具体实施方式下面结合实施例对本技术作更进一步的说明。如图1和2所示，一种土壤墒情监测与引水排水系统，包括置于土壤中植物根部周围的若干个土壤墒情采集探头2，若干个土壤墒情采集探头2分别置于土壤中植物根部的四周及其底部，每个土壤墒情采集探头2均通过土壤墒情采集器1连接控制器，所述控制器分别连接引水装置4和排水装置5，所述引水装置4和排水装置5的一端位于植物根部的土壤中，引水装置4的另一端通入进水槽6中，排水装置5的另一端通入排水槽7中，所述进水槽6与排水槽7之间通过管道3连通，所述进水槽6内还安装有温度传感器8和加热器9。当土壤墒情采集器1监测到土壤中的水分过多时，控制器控制排水装置5，进行土壤中水分的排出，当土壤墒情采集器1监测到土壤中的水分过少时，控制器控制引水装置4，将进水槽6中的水注入至土壤中，从而起到了自动控制植物需水量的作用；此外，当外接温度过低时，加热器9可以对进水槽6中的水进行加热后，再注入土壤。所述引水装置4包括进水管14，所述进水管14上安装有水泵16和进水阀15，所述进水管14的一端位于植物根部的土壤中，进水管14的另一端连通进水槽6，当土壤墒情采集器1提示土壤中的水分过少时，控制器仅需要打开进水阀15，启动水泵，则水分从进水槽6中注入至土壤中，水泵也可以单独外接电源，此时，需要启动水泵时，控制器控制水泵电源。所述排水装置5包括排水管12和排水阀13，所述排水管12的一端位于植物根部的土壤中，排水管12的另一端连通排水槽7，所述排水管12位于土壤墒情采集探头2以下，排水管12中不加设水泵，当土壤墒情采集器1提示土壤中的水分过多时，控制器仅需要打开排水阀13，让多余的水分自然排出至排水槽即可，无需增加水泵进行抽水作业。所述排水管12位于植物根部土壤中一端的端部安装有一级过滤网10；所述进水槽6与排水槽7之间的管道3上设置有二级过滤网11；所述一级过滤网10的孔径≥二级过滤网11的孔径，一级过滤网将土壤中的树根、沙土等保留在土壤中，避免了排水时的土壤流失，二级过滤网进一步对排出的水分进行过滤，避免土壤中的颗粒物进入进水槽中影响温度传感器及加热器的正常使用。所述进水阀15和排水阀13均连接控制器；所述控制器为CPU或MCU，本技术中对控制器的具体型号不做限定，只需要采用能够控制进水阀和排水阀的单片机即可。所述温度传感器8连接加热器9；所述加热器9为电加热器，加热器9外接电源，当外界温度较低，甚至低于冰点时，温度传感器8控制电加热器对进水槽内的水进行加热，加热至相应植物适宜的需水温度即可，温度传感器与电加热器起到控制水温的技术方案属于现有技术，在诸多的领域中均有用到。本技术不仅能保证植物及时补充所需水分，而且当植物土壤墒情大于植物所需时，可以使水分排至排水槽，节约水资源。当植物土壤墒情小于植物所需时，可以从进水槽中引收所需的水分。另外，排水槽为一顶部开口的槽体，还能收集雨水，实现雨水的资源化，在极大的节省人力与物力的同时，实现资源的有效利用。本技术的工作过程：根据植物生长所需要的条件，在控制器上事先设定好适宜植物生长的墒情范围，通过土壤墒情采集器测定植物根部每个监测点的墒情，把土壤墒情的实时数据传输至控制器，控制器根据事先设定的适宜墒情范围，判断土壤实际墒情是否满足适宜墒情范围。当实际墒情低于适宜墒情范围时，启动引水装置，对植物的土壤进行补水，直至满足适宜墒情范围时，引水装置自动停止运行，不再引水；当实际墒情高于适宜墒情范围时，启动排水装置，对植物的土壤进行排水，直至满足适宜墒情范围时，排水装置自动停止运行，不再排水。当实际墒情在适宜墒情范围内时，则既不引水也不排水，保证土壤墒情维持在适宜植物生长墒情的范围。当冬季温度较低时，可以通过温度传感器监测进水槽中水的温度，当温度过低时可以利用加热器对水温进行调节，达到所需的温度。当土壤中缺少植物所需的某种物质时，也可以将该物质按照需求放入水池中，通过引水装置将物质引收。以上所述仅是本技术的优选实施方式，应当指出：对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种土壤墒情监测与引水排水系统，其特征在于：包括置于土壤中植物根部周围的若干个土壤墒情采集探头（2），每个土壤墒情采集探头（2）均通过土壤墒情采集器（1）连接控制器，所述控制器分别连接引水装置（4）和排水装置（5），所述引水装置（4）和排水装置（5）的一端位于植物根部的土壤中，引水装置（4）的另一端通入进水槽（6）中，排水装置（5）的另一端通入排水槽（7）中，所述进水槽（6）与排水槽（7）之间通过管道（3）连通，所述进水槽（6）内还安装有温度传感器（8）和加热器（9）。

【技术特征摘要】
1.一种土壤墒情监测与引水排水系统，其特征在于：包括置于土壤中植物根部周围的若干个土壤墒情采集探头（2），每个土壤墒情采集探头（2）均通过土壤墒情采集器（1）连接控制器，所述控制器分别连接引水装置（4）和排水装置（5），所述引水装置（4）和排水装置（5）的一端位于植物根部的土壤中，引水装置（4）的另一端通入进水槽（6）中，排水装置（5）的另一端通入排水槽（7）中，所述进水槽（6）与排水槽（7）之间通过管道（3）连通，所述进水槽（6）内还安装有温度传感器（8）和加热器（9）。2.根据权利要求1所述的土壤墒情监测与引水排水系统，其特征在于：所述引水装置（4）包括进水管（14），所述进水管（14）上安装有水泵（16）和进水阀（15），所述进水管（14）的一端位于植物根部的土壤中，进水管（14）的另一端连通进水槽（6）。3.根据权利要求2所述的土壤墒情监测与引水排水系统，其特征在于：所述排水装置（5）包括排水管（12）和排水阀（13），所述排水管（12）的一端位于植物根部的土壤中，排水管（12）的另一端连通排水槽（7），所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董增川，王建婷，周悦，徐伟，韦一鸣，张方煜，任杰，任黎，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32