本申请实施例提供一种增氧滴灌系统及滴灌方法,该系统包括控制器、供水管道,以及与控制器连接的氧气扩散测量仪、供气装置、微纳米气泡发生装置、溶解氧测量仪以及电磁阀。氧气扩散测量仪采集待检测土壤的氧扩散率并发送至控制器,控制器可根据接收到的氧扩散率适应性地开启或关闭供气管道的供气开关和电磁阀。微纳米气泡发生装置可将供气装置输送的气体转化为微纳米气泡并输送至供水管道。溶解氧测量仪可测量供水管道的水体中的氧气浓度值并发送至控制器。该增氧滴灌方案可根据土壤中的氧扩散率适应性地进行供氧或停止供氧,实现自动化过程,且实现科学增氧灌溉,提高了灌溉效率。
1.一种增氧滴灌系统,其特征在于,所述系统包括氧气扩散测量仪、供气装置、微纳米气泡发生装置、溶解氧测量仪、电磁阀、供水管道以及控制器,所述氧气扩散测量仪、微纳米气泡发生装置、溶解氧测量仪以及电磁阀分别与所述控制器连接; 所述氧气扩散测量仪设置在待检测土壤中以用于获得所述待检测土壤中的氧扩散率,并将所述氧扩散率发送至所述控制器; 所述控制器用于根据接收到的氧扩散率控制所述供气装置上的供气开关开启或关闭,并记录所述供气装置上的供气开关的开启时间或关闭时间,所述供气装置包括纯氧源供气装置和空气源供气装置中的至少一种; 所述微纳米气泡发生装置与所述供气装置通过供气管道连接,以用于将从所述供气装置接收到的气体转化为微纳米气泡,并通过供气管道将所述微纳米气泡输送至所述供水管道以使所述微纳米气泡溶解于供水管道中的水体中; 所述溶解氧测量仪用于测量所述供水管道中的溶解有微纳米气泡的溶解水中的氧气浓度值,并将所述氧气浓度值发送至所述控制器; 所述控制器还用于根据所述氧扩散率控制设置在所述供水管道的出口处的电磁阀开启或关闭; 所述增氧灌溉系统还包括气体过滤装置,所述气体过滤装置设置在所述供气装置和所述微纳米气泡发生装置之间,用于对所述供气装置输出的气体进行过滤处理; 所述增氧滴灌系统还包括电磁流量计、气体流量计、压力表、土壤温度检测设备和PH值检测仪; 所述气体流量计设置在所述微纳米气泡发生装置的出口处,用于检测所述微纳米气泡发生装置输出的微纳米气泡的气体流量值,并将所述气体流量值发送至所述控制器; 所述电磁流量计设置在所述供水管道内,用于检测溶解有微纳米气泡的溶解水的水体流量值,并将所述水体流量值发送至所述控制器; 所述压力表设置在所述供水管道内,用于检测所述供水管道内的水体的水压值; 所述土壤温度检测设备用于检测土壤的温度数据,并将土壤温度数据发送至所述控制器; 所述PH值检测仪用于检测土壤的PH值并将其发送至控制器; 所述控制器中预存有氧扩散率上限值和氧扩散率下限值,所述控制器用于在检测到所述氧扩散率小于所述氧扩散率下限值时,控制所述供气装置上的供气开关开启且控制所述电磁阀开启,或用于在检测到所述氧扩散率大于所述氧扩散率上限值时,控制所述供气装置上的供气开关关闭且控制所述电磁阀关闭。
2.根据权利要求1所述的增氧滴灌系统,其特征在于,所述增氧滴灌系统还包括滴灌毛管,所述滴灌毛管包括多条,所述多条滴灌毛管分布设置在待检测土壤中,各所述滴灌毛管分别连接在所述供水管道的出口处。
3.根据权利要求1所述的增氧滴灌系统,其特征在于,所述氧气扩散测量仪包括呈圆柱体的铂电极、参考电极、电流检测仪以及读数设备,所述铂电极与所述参考电极连接,所述铂电极在插入所述待检测土壤后其表面上的氧被还原以产生电流,所述电流检测仪检测产生的电流的数值,所述读数设备可根据所述电流的数值计算得到待检测土壤中的氧扩散率并进行显示,所述读数设备还用于将所述氧扩散率发送至所述控制器。
4.根据权利要求1所述的增氧滴灌系统,其特征在于,所述增氧滴灌系统还包括土壤水分检测设备,所述土壤水分检测设备用于检测土壤的水分数据,并将所述水分数据发送至所述控制器。
5.一种增氧滴灌方法,其特征在于,应用于增氧滴灌系统,所述系统包括氧气扩散测量仪、供气装置、微纳米气泡发生装置、溶解氧测量仪、电磁阀、供水管道、气体过滤装置、控制器、电磁流量计、气体流量计、压力表、土壤温度检测设备和PH值检测仪,所述氧气扩散测量仪、微纳米气泡发生装置、溶解氧测量仪以及电磁阀分别与所述控制器连接,所述方法包括: 所述氧气扩散测量仪获得待检测土壤中的氧扩散率,并将所述氧扩散率发送至所述控制器; 所述控制器根据接收到的氧扩散率控制所述供气装置上的供气开关开启或关闭,并记录所述供气装置上的供气开关的开启时间或关闭时间,所述供气装置包括纯氧源供气装置和空气源供气装置中的至少一种; 所述微纳米气泡发生装置与所述供气装置通过供气管道连接,所述气体过滤装置设置在所述供气装置和所述微纳米气泡发生装置之间,所述气体过滤装置对所述供气装置输出的气体进行过滤处理,所述微纳米气泡发生装置将从所述供气装置接收到的气体转化为微纳米气泡,并通过供气管道将所述微纳米气泡输送至所述供水管道以使所述微纳米气泡溶解于供水管道中的水体中; 设置在所述供水管道内的所述压力表,检测所述供水管道内的水体的水压值; 设置在所述微纳米气泡发生装置的出口处的所述气体流量计,检测所述微纳米气泡发生装置输出的微纳米气泡的气体流量值,并将所述气体流量值发送至所述控制器; 所述溶解氧测量仪测量所述供水管道中的溶解有微纳米气泡的溶解水中的氧气浓度值,并将所述氧气浓度值发送至所述控制器; 所述控制器根据所述氧扩散率控制设置在所述供水管道的出口处的电磁阀开启或关闭; 设置在所述供水管道内的所述电磁流量计,检测溶解有微纳米气泡的溶解水的水体流量值,并将所述水体流量值发送至所述控制器; 所述土壤温度检测设备检测土壤的温度数据,并将土壤温度数据发送至所述控制器; 所述PH值检测仪检测土壤的PH值并将其发送至控制器; 所述控制器中预存有氧扩散率上限值和氧扩散率下限值值,所述控制器通过以下方式控制供气装置上的供气开关及供水管道的出口处的电磁阀开启或关闭: 所述控制器在检测到所述氧扩散率小于所述氧扩散率下限值时,控制所述供气装置上的供气开关开启且控制所述电磁阀开启,或在检测到所述氧扩散率大于所述氧扩散率上限值时,控制所述供气装置上的供气开关关闭且控制所述电磁阀关闭。
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