【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能化农田耕作领域，具体是一种水作农田生态循环系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着人民生活水平的提高，人们对动物源和植物源性食品均提出了更高的要求，不再仅仅满足于食品的数量，而对有机米、有机蔬菜和无公害猪肉等有机食品产生了更为迫切的需求。同时也为了保护农田的生态，防止土地掠夺性使用，造成土地有机质含量低，需要大量有机肥来涵养土地；因此迫切需要建设农业生态循环系统。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于建立农田生态循环系统，根据农田和作物的需求，适时、适量地添加有机肥，替代化肥，减少农药用量，从而达到涵养农田、减肥减药的目的；同时，进一步利用智能控制和物联网技术来解放作业人员，降低其劳动强度，达到科学养殖的目的
2、为了达到上述目的，本专利技术是这样实现的：
3、一种水作农田的生态循环系统，包括河道、农田和泯沟，还包括河水提升泵，有机肥泵，水肥混合池，灌溉主管，灌溉分管；水中氧含量传感器和自动化控制系统；其中，将泯沟与农田之间用灌溉分管连通并设置电控阀门，将水肥混合池、河道及农田之间通过灌溉主管连通并设置电控阀门；在水肥混合池与灌溉主管之间设置有机肥泵，在河道与灌溉主管之间设置河水提升泵，在泯沟中设置水中氧含量传感器；所述自动化控制系统包括预制控制程序的计算机，所述计算机与河水提升泵，有机肥泵、水中氧含量传感器和阀门连接；其特征是：上述水作农田的生态循环系统组建下述功能模块：
4、1）、自然资源利用模块：
5、河道：作
6、泯沟：作为补充水源或自然湿地的一部分，其水体中的营养物质和微生物有助于提升土壤生态健康；
7、2）、水肥混合与处理模块：
8、水肥混合池：此设施用于将有机肥液通过有机肥泵输送与来自河道或泯沟的水混合，形成富含养分的灌溉水；有机肥泵确保肥料均匀、定量地加入混合池中；
9、河水提升泵：负责将河道中的水提升至灌溉主管，为农田提供必要的水量；
10、3）、灌溉网络：
11、灌溉主管：作为主输水管道，连接水肥混合池、河道及农田各区域，确保水肥混合液能够顺畅输送到各个灌溉点；
12、4）、灌溉分管：从灌溉主管分支而出，直接连接至农田的不同区域或作物区，通过电控阀门精确控制灌溉量和灌溉时间；
13、5）监测与控制系统：
14、水中氧含量传感器：安装于泯沟中，实时监测水体氧含量，作为评估水质和生态健康的重要指标；
15、6）、自动化控制系统：
16、基于预制控制程序的计算机，集成监控、数据分析与自动调控功能；该系统接收来自传感器的数据，根据预设的灌溉策略：包括作物需水量、土壤湿度、天气条件，自动调整河水提升泵、有机肥泵及电控阀门的运行状态，实现精准灌溉和施肥。
17、上述水作农田的生态循环系统的使用方法，包括
18、步骤1、河水通过河水提升泵被抽入灌溉主管；
19、步骤2、根据作物需求和土壤条件，有机肥泵将适量有机肥液泵入水肥混合池，与河水混合；
20、步骤3、混合后的水肥液通过灌溉主管和分管输送至农田，为作物提供所需的水分和养分；
21、步骤4、泯沟中的水体质量通过氧含量传感器监测，数据反馈至自动化控制系统，以便及时调整灌溉策略或采取其他生态修复措施；
22、步骤5、自动化控制系统根据实时监测数据和预设程序，智能调节灌溉频率、水量、肥量及灌溉时间，确保资源的高效利用和农田生态环境的持续优化。
23、本生态循环系统由河水提升泵，有机肥泵，水肥混合池，灌溉主管(或主渠)，灌溉分管(或分渠)，分渠阀门，泯沟阀门、水中氧含量传感器和智能控制系统(pc端、移动端)等组成。河水提升泵用于提升河水，有机肥泵用于提升液态有机肥。灌溉主管渠用来输送河水到农田的边上，灌溉分管渠把河水和肥料通过设置的灌溉口，分配到农田中。农田里种植适宜的农作物，泯沟除了用于排出农田水外，还可以用于养殖龙虾、蟹、牛蛙等水生动物或/和水禽，保护和维持农田的生态。有机肥的流量可以通过智能流量计来计量，可以通过电动调节阀来调节流量。通过有机肥阀门来控制液态机肥的流向。例如可与河水按设定的比例混合后进行施肥和追肥，或者也可以把有机肥直接定向施用于某一特定地块。
24、进一步，本专利技术还提出所述水作农田的生态循环系统的控制方法，包括
25、步骤1、建立自动化控制策略：
26、步骤1.1、数据采集与分析：利用传感器，包括水中氧含量传感器、土壤湿度传感器实时采集农田环境数据，通过自动化控制系统进行数据分析，判断作物生长状态及灌溉、施肥需求；
27、步骤1.2、智能决策：基于数据分析结果，自动化控制系统根据预设的算法和模型，智能决策灌溉时间、水量、肥量等参数，实现精准灌溉和施肥；
28、步骤1.3、远程监控：通过移动互联网技术，实现农田生态系统的远程监控，管理人员随时随地查看农田状况，及时调整控制策略；
29、步骤2、灌溉与施肥控制：
30、步骤2.1、按需灌溉：根据作物需水量和土壤湿度，通过电控阀门精确控制灌溉分管的开启时间和流量，实现按需灌溉，避免水资源浪费；
31、步骤2.2、定量施肥：根据作物生长阶段和养分需求，通过有机肥泵精确控制有机肥液的施加量，确保作物获得适量养分，同时减少化肥使用量；
32、步骤3、水质与土壤监测：
33、步骤3.1、定期检测：定期对河道、泯沟及农田土壤进行水质和土壤质量检测，评估生态环境状况，及时发现并解决问题；
34、步骤3.2、应急处理：发现水质或土壤污染问题时，立即启动应急处理机制，采取相应措施防止污染扩散，并修复受损生态环境；
35、步骤4、实施制度化管理：
36、步骤4.1、建立规章制度：制定农田生态循环系统管理的各项规章制度，明确管理人员职责、操作流程、安全规范及其他要求；
37、步骤4.2、培训与教育：定期对管理人员进行技术培训和安全教育，提高其业务水平和安全意识；
38、步骤5、实施精细化管理：
39、步骤5.1、分区管理：根据农田不同区域的作物种类、生长阶段及土壤条件因素，实施分区管理策略，制定针对性的灌溉、施肥和病虫害防治方案；
40、步骤5.2、进行数据记录与分析：建立详细的数据记录系统，记录农田生态系统运行的各项数据，包括灌溉量、施肥量、作物生长状况，定期进行分析总结，为优化管理策略提供依据；
41、步骤6、生态化管理：
42、步骤6.1步生物多样性保护：在农田周边种植林带或草地过滤带，保护生物多样性，提高农田生态系统的稳定性和自我调节能力；
43、步骤6.2、循环利用：推广秸秆还田、畜禽粪污资源化利用的生态循环农业模式，实现农田废弃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水作农田的生态循环系统，包括河道、农田和泯沟，还包括河水提升泵，有机肥泵，水肥混合池，灌溉主管，灌溉分管；水中氧含量传感器和自动化控制系统；其中，将泯沟与农田之间用灌溉分管连通并设置电控阀门，将水肥混合池、河道及农田之间通过灌溉主管连通并设置电控阀门；在水肥混合池与灌溉主管之间设置有机肥泵，在河道与灌溉主管之间设置河水提升泵，在泯沟中设置水中氧含量传感器；所述自动化控制系统包括预制控制程序的计算机，所述计算机与河水提升泵，有机肥泵、水中氧含量传感器和阀门连接；其特征是：上述水作农田的生态循环系统组建下述功能模块：
2.权利要求1所述水作农田的生态循环系统的使用方法，其特征是：包括
3.权利要求1所述水作农田的生态循环系统的控制方法，其特征是：包括
4.根据权利要求3所述的水作农田的生态循环系统的控制方法，其特征是：步骤 7.1所述智能灌溉系统、智能施肥系统、智能监测系统分别包括
【技术特征摘要】
1.一种水作农田的生态循环系统，包括河道、农田和泯沟，还包括河水提升泵，有机肥泵，水肥混合池，灌溉主管，灌溉分管；水中氧含量传感器和自动化控制系统；其中，将泯沟与农田之间用灌溉分管连通并设置电控阀门，将水肥混合池、河道及农田之间通过灌溉主管连通并设置电控阀门；在水肥混合池与灌溉主管之间设置有机肥泵，在河道与灌溉主管之间设置河水提升泵，在泯沟中设置水中氧含量传感器；所述自动化控制系统包括预制控制程序的计算机，所述计...
【专利技术属性】
技术研发人员：蔡会全，蔡宇歌，于新花，于友志，蔡会福，李海红，
申请(专利权)人：上海恒健农牧科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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