智能节水灌溉系统水稻作物生育期的

    水稻作物节水灌溉是根据水稻需水量制定的一系列灌溉方式，确保节省灌溉用水的同时保障水稻作物产量最大化。故在水利信息化的发展趋势下，如何结合水稻监测自动化设备实现水稻作物自动、智能化节水灌溉是目前最具有意义的试验研究。目前国内各省灌溉试验站受自动测量水稻地表水位设备精度不够限制，延用的监测方式仍然是人工测针监测，实验人员使用手动测针每天测量水稻作物地表水位变化，根据灌溉水层下限，再开启灌溉系统的开始键，系统输入根据测坑/大田面积*需要的水层高度换算成对应的灌溉水量，系统达到设定水量后自动停止并记录灌溉量如此实现半自动化灌溉。少数试验站应用高精度液位传感器大致测量地表水层，此种方式因受液位传感器测量精度限制，结合灌溉设备自动灌溉也只能实现粗略的自动化功能，无法进行精细的节水灌溉并计算需水量，更无法准确识别各个生育期的不同需水差异，进而无法实现真正的按生育期需水量不同进行每个生育周期独立精细节水自动、智能灌溉。因此，急需要一种按水稻作物生育期智能节水灌溉系统，能够高精度分辨水稻地表水层、能高精度记录灌溉水量，灌溉系统能设置当季水稻作物七个生育期的时间段，可实现按水稻作物每个生育期不同需水量的上下限控制阀值实现自动智能灌溉并自动记录好每日水稻作物耗水量。针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种考虑水稻作物生育期的智能节水灌溉系统及灌溉方法，根据水稻作物七个生育期需水量不同，配套全自动高精度监测水稻作物地表水层设备、高精度灌溉设备、制定按水稻不同生育期需水量不同精细化进行自动智能化节水灌溉并能自动记录灌溉量及计算出每天水稻日耗水量。

    水稻作物生育期的智能节水灌溉系统及灌溉方法，灌溉系统包括地表灌溉装置、地表水位测量装置、TDR水分监测装置、地下水位监测装置和采集控制箱，地表灌溉装置包括灌溉电磁阀和远程发讯水表，地表水位测量装置包括观测支架和地表水位跟踪仪，地下水位监测装置包括观测井和地下水位监测仪，TDR水分监测装置埋设于地表层的土壤中，采集控制箱包括灌溉控制器、TDR水分采集器、地下水位采集器及计算机，各个数据采集器用于采集相应传感器的数据并传递给计算机，计算机根据预置的软件考虑水稻作物生育期的用水量需求控制地表灌溉装置和溢流阀门进行精准灌溉，本发明自动化程度高，灌溉精准，能节水环保的同时提高水稻的产量。     水利工程和农学领域，涉及一种水稻灌溉技术，具体涉及一种考虑水稻作物生育期的智能节水灌溉系统及灌溉方法，根据水稻作物七个生育期需水量不同，配套全自动高精度监测水稻作物耗水指标设备，制定按生育期精细节水灌溉技术。
为了解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种考虑水稻作物生育期的智能节水灌溉系统，其特征在于：包括地表灌溉装置、地表水位测量装置、TDR水分监测装置、地下水位监测装置和采集控制箱，所述地表灌溉装置用于对测坑或大田进行灌溉，所述地表水位测量装置包括埋于测坑或大田内的观测支架和设于观测支架内的地表水位跟踪仪，所述地下水位监测装置包括深埋于测坑或大田内的观测井和安装于观测井内的地下水位监测仪，所述TDR水分监测装置埋设于地表层的土壤中，用于检测地表土壤的含水率，所述采集控制箱包括灌溉控制器、TDR水分采集器、地下水位采集器及计算机，所述灌溉控制器用于接收计算机的控制信号来控制地表灌溉装置的灌溉量大小，所述TDR水分采集器用于采集DR水分监测装置的土壤含水率信号并传递给计算机，所述地下水位采集器用于采集地下水位监测装置的地下水位信号并传递给计算机，所述地表水位采集器用于采集地表水位监测装置的地表水位信号并传递给计算机，所述计算机内预置编写好的考虑水稻作物生育期需水量变化的数据控制采集分析软件，所述测坑或大田还设有用于排地表水的溢流阀门，所述溢流阀门通过采集控制箱内的计算机进行控制。
水稻作物生育期按照时间顺序依次为返青期、分蘖前期、分蘖后期、分蘖后期晒田、拔节孕穗期、抽穗开花期、乳熟期、黄熟期和黄熟期后续落干期。
本发明的有益效果是：本发明提供了一种考虑水稻作物生育期的智能节水灌溉系统，其具有以下优点：
(1)通过使用高精度自动测量水稻地表水层的地表水位跟踪仪，填补了无稳定高精度自动测量水稻地表水层设备的空白。
(2)通过使用高精度脉冲水表，灌溉水量计量精度1L，提高了灌水计量精度。
(3)通过采集控制箱的数据控制采集分析软件，将灌溉方式按水稻作物7个生育期不同需水量进行自动精细灌溉。
(4)通过采集控制箱内计算机中运行的数据控制采集分析软件，设置好当季生育期时刻后，系统可自动切换每个生育期，自动灌溉、自动停止并记录每一类数据，自动计算水稻日耗水量。
(5)该系统根据水稻作物生育期细分，非晒田期通过采集的地表水位数据作为灌溉上下限，晒田期间通过表层TDR水分监测装置土壤含水量作为晒田灌溉下限控制实现在按生育期精准节水灌溉。本系统能根据水稻作物七个不同生育期需水量不同，到达不同生育期时刻后自动切换成当前生育期需水量灌溉控制阀值进行灌溉，改善了原水稻灌溉在整个生育期按同一需水量水层控制阀值的灌溉方式。同时，该系统引入高精度地表水位跟踪仪作为作物地表水层监测，解决了传统的手动测针测量水稻地表水层无法实现自动化的缺点，同时解决了部分实验人员应用液位传感器测量水稻地表水层变化精度不足的问题。