一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统及方法与流程

1.本发明涉及耐盐碱稻种植技术领域，更具体地说，涉及一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统及方法。


背景技术：

2.耐盐碱稻又称海水稻，是一种介于野生稻和栽培稻之间的普遍生长在海边滩涂地区具有耐盐碱的水稻，比其他普通的水稻具有更强的生存竞争能力，具有抗涝、抗盐碱、抗倒伏、抗病虫等能力；
3.海水稻在育苗阶段，需要对土壤水分进行严格控制，传统的方式大都依靠人工经验或者是定时开启喷淋，前者难以科学的控制海水稻的生长所需水分且人工劳动强度大成本高，后者则缺乏针对性且需要设置较多的喷淋头和复杂的管道系统，成本也较高。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，还提供了一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋方法。
5.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
6.构造一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，包括呈矩阵分布的育苗盒和设置在育苗盒上方的喷淋架，所述育苗盒内设置有培育土壤，所述喷淋架上设置有沿x轴设置的横向支架和带动所述横向支架沿y轴移动的移动单元；所述横向支架上设置有一排电控喷淋头；所述育苗盒内设置有检测培育土壤水分的传感器，所述育苗盒的边缘设置有接收所述传感器的检测数据的处理器单元以及红外发射单元，所述处理器单元在所述传感器的检测数据低于设定阈值时控制所述红外发射单元运行竖直向上发射红外光线；所述横向支架上设置有与一横排的所述红外发射单元一一对应的红外接收头；所述移动单元运行时带动所述横向支架在设定时间节点到达时往复运行一次且运动中在与红外发射单元对应的位置处停留设定时长a，当所述红外接收头接收到红外光线时触发所述电控喷淋头开启喷淋一设定时长b，b《a。
7.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述横向支架上设置有长条形的次级水箱，所述次级水箱与所述横向支架平行设置；多个所述电控喷淋头均设置在所述次级水箱上；所述横向支架上设置有多个一一对应接收所述红外接收头信号的电控阀，所述电控喷淋头由所述电控阀控制启闭。
8.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述喷淋架的一端设置有对所述次级水箱进充水分的主水箱，所述主水箱上设置有补水泵。
9.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述主水箱上设置有接收多个所述电控阀的启动次数的主控单元，所述主控单元用于依据所述电控阀的启动次数进行统计各育苗盒的补水报表。
10.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述主水箱上设置有
检测所述次级水箱位置的位置传感器，所述主控单元还用于在依据所述电控阀的启动次数统计所述次级水箱的输出水量，并在输出水量超出设定阈值时启动所述位置传感器检测所述次级水箱的位置，当所述次级水箱到达设定的补水位置时启动所述补水泵进行补水。
11.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述喷淋架上设置有两个分别对应所述横向支架两端的滑轨。
12.本发明所述的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，其中，所述移动单元包括驱动电机，所述驱动电机的活动端设置有蜗杆，所述喷淋架上设置有与所述蜗杆配合的蜗轮和由所述蜗轮带动的转动轴，所述转动轴的两端均设置有驱动轮；所述喷淋架上设置有两个一一对应由所述驱动轮的同步带组件，所述横向支架的两端分别由两个同步带组件带动移动。
13.一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋方法，应用于如上述的系统，其特征在于，实现方法如下：
14.在育苗盒铺设培育土壤后种入多个种子，再将多个育苗盒在喷淋架的下方呈矩阵排布；
15.开启移动单元，带动横向支架每间隔一设定时间往复移动一次，且在每移动到一排的育苗盒时进行停止一设定时间；
16.当育苗盒内的土壤水分低于一设定的阈值时，传感器检测到数据并发送至处理器单元，处理器单元控制红外发射单元运行朝上发射红外光线；
17.当横向支架移动到发射红外光线的红外发射单元上方时，红外接收头接收红外光线并触发相应的电控喷淋头启动一设定时间，对相应的培育盒进行喷淋。
18.本发明的有益效果在于：在育苗盒铺设培育土壤后种入多个种子，再将多个育苗盒在喷淋架的下方呈矩阵排布；开启移动单元，带动横向支架每间隔一设定时间往复移动一次，且在每移动到一排的育苗盒时进行停止一设定时间；当育苗盒内的土壤水分低于一设定的阈值时，传感器检测到数据并发送至处理器单元，处理器单元控制红外发射单元运行朝上发射红外光线；当横向支架移动到发射红外光线的红外发射单元上方时，红外接收头接收红外光线并触发相应的电控喷淋头启动一设定时间，对相应的培育盒进行喷淋；应用本技术的方式方法，采用对种子分区块的方式进行检测以及触发喷淋，能够批量化、全自动化的对海水稻进行24小时不停歇的监控补水，保障海水稻育苗阶段有足量水分，补水效率高，且整体成本低，设置简洁。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图：
20.图1是本发明较佳实施例的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统侧视图；
21.图2是本发明较佳实施例的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统俯视图；
22.图3是本发明较佳实施例的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统。
具体实施方式
23.为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
24.本发明较佳实施例的耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋系统，如图1所示，包括呈矩阵分布的育苗盒1和设置在育苗盒1上方的喷淋架2，育苗盒1内设置有培育土壤，喷淋架2上设置有沿x轴设置的横向支架3和带动横向支架3沿y轴移动的移动单元20；横向支架3上设置有一排电控喷淋头30；育苗盒1内设置有检测培育土壤水分的传感器，育苗盒1的边缘设置有接收传感器的检测数据的处理器单元12以及红外发射单元13，处理器单元12在传感器的检测数据低于设定阈值时控制红外发射单元13运行竖直向上发射红外光线；横向支架3上设置有与一横排的红外发射单元13一一对应的红外接收头31；移动单元20运行时带动横向支架3在设定时间节点到达时往复运行一次且运动中在与红外发射单元13对应的位置处停留设定时长a，当红外接收头31接收到红外光线时触发电控喷淋头30开启喷淋一设定时长b，b《a；
25.在育苗盒1铺设培育土壤后种入多个种子，再将多个育苗盒1在喷淋架的下方呈矩阵排布；
26.开启移动单元20，带动横向支架3每间隔一设定时间往复移动一次，且在每移动到一排的育苗盒1时进行停止一设定时间；
27.当育苗盒1内的土壤水分低于一设定的阈值时，传感器检测到数据并发送至处理器单元12，处理器单元12控制红外发射单元13运行朝上发射红外光线；
28.当横向支架3移动到发射红外光线的红外发射单元13上方时，红外接收头31接收红外光线并触发相应的电控喷淋头30启动一设定时间，对相应的培育盒1进行喷淋；
29.应用本技术的方式方法，采用对种子分区块的方式进行检测以及触发喷淋，能够批量化、全自动化的对海水稻进行24小时不停歇的监控补水，保障海水稻育苗阶段有足量水分，补水效率高，且整体成本低，设置简洁。
30.优选的，横向支架3上设置有长条形的次级水箱32，次级水箱32与横向支架3平行设置；多个电控喷淋头30均设置在次级水箱32上；横向支架3上设置有多个一一对应接收红外接收头31信号的电控阀33，电控喷淋头30由电控阀33控制启闭；依靠次级水箱内的水自重来提供喷淋压力，结构简洁，控制合理，成本较低。
31.优选的，喷淋架2的一端设置有对次级水箱32进充水分的主水箱21，主水箱21上设置有补水泵210；主水箱可以存储更大量的水，且无移动需求，次级水箱可以存储一定量的水，方便进行喷淋供水并降低移动时能源消耗，同时通过该种方式能够避免管道的大量铺设，简化结构构架；
32.较佳的，次级水箱上设置有对应补水泵的出水管的进水接口，在次级水箱移动到距离主水箱最近的位置时，出水管伸入进水接口内；当然，也可以采用其他对接形式进行设置补水。
33.优选的，主水箱21上设置有接收多个电控阀的启动次数的主控单元，主控单元用于依据电控阀的启动次数进行统计各育苗盒的补水报表；通过移动端或者电脑端接收该报
表，就可以很清晰的了解每一个培育盒内的喷淋频率状态。
34.优选的，主水箱21上设置有检测次级水箱位置的位置传感器，主控单元还用于在依据电控阀的启动次数统计次级水箱的输出水量，并在输出水量超出设定阈值时启动位置传感器检测次级水箱的位置，当次级水箱到达设定的补水位置时启动补水泵进行补水，便于进行依据喷淋次数的自行补水。
35.优选的，喷淋架2上设置有两个分别对应横向支架两端的滑轨22；移动单元20包括驱动电机200，驱动电机200的活动端设置有蜗杆201，喷淋架2上设置有与蜗杆201配合的蜗轮202和由蜗轮带动的转动轴203，转动轴203的两端均设置有驱动轮204；喷淋架2上设置有两个一一对应由驱动轮204的同步带组件205，横向支架3的两端分别由两个同步带组件205带动移动；
36.依靠驱动电机带动涡轮蜗杆，进而带动转动轴转动，通过同步带组件带动横向支架沿滑轨滑动，运行可靠性好且噪音小。
37.一种耐盐碱稻种植自动化自适应喷淋方法，应用于如上述的系统，其特征在于，实现方法如下：
38.s01:在育苗盒铺设培育土壤后种入多个种子，再将多个育苗盒在喷淋架的下方呈矩阵排布；
39.s02:开启移动单元，带动横向支架每间隔一设定时间往复移动一次，且在每移动到一排的育苗盒时进行停止一设定时间；
40.s03:当育苗盒内的土壤水分低于一设定的阈值时，传感器检测到数据并发送至处理器单元，处理器单元控制红外发射单元运行朝上发射红外光线；
41.s04:当横向支架移动到发射红外光线的红外发射单元上方时，红外接收头接收红外光线并触发相应的电控喷淋头启动一设定时间，对相应的培育盒进行喷淋；
42.应用本技术的方式方法，采用对种子分区块的方式进行检测以及触发喷淋，能够批量化、全自动化的对海水稻进行24小时不停歇的监控补水，保障海水稻育苗阶段有足量水分，补水效率高，且整体成本低，设置简洁。
43.应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。