專利名稱:用于調(diào)度灌溉的系統(tǒng)和方法
本發(fā)明是關(guān)于生長諸如谷物或大豆等農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)度灌溉的系統(tǒng)和方法。
在現(xiàn)代化灌溉的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，灌溉的有效調(diào)度是重要的。對(duì)于那些灌溉用水供應(yīng)有限地區(qū)如何最大限度內(nèi)提高區(qū)域產(chǎn)量的決定因素中這種調(diào)度尤其重要。即使是灌溉用水供應(yīng)充足，也需要采用有效的灌溉調(diào)度，以得到能源和水源的最大使用效率。同時(shí)，可以避免諸如浸蝕和沖洗一類的由于超水量所帶來的問題。
多少年來，在農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉調(diào)度上所采用的是象以固定時(shí)間周期而定期灌溉這一類比較簡單的方法。然而，這種生產(chǎn)無法確保不會(huì)由于過供水或是欠供水而使農(nóng)作物受到損害。
致力于提供一種更為有效和高效率的灌溉調(diào)度，已淹設(shè)想了一些系統(tǒng)和方法。它們是基于測量土壤含水量，溫度濕度和水流量這一類物理性質(zhì)。這類系統(tǒng)采用一個(gè)或幾個(gè)探頭或傳感器來測量那些物理性質(zhì)。在某些系統(tǒng)中是把探頭或傳感器連接到例如微處理機(jī)一類的電器或電子設(shè)備上，通過與給定的標(biāo)準(zhǔn)相比較來實(shí)現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的分析。因此，例如當(dāng)土壤中含水量低于規(guī)定的保證正生長的農(nóng)作物的產(chǎn)量所需最少水平時(shí)，就可以通過這種系統(tǒng)啟動(dòng)灌溉。
人們知道使用冠溫概念來檢測植物水份脅強(qiáng)的開始和持續(xù)時(shí)間已經(jīng)若干年了。(Tanner，1963;Weigand與Namken，1966;Ehrler與van Bavel，1967;Astin與Bavel，1972;Bartholic等人1972;以及Ehrler，1973)當(dāng)作物葉子水份自由蒸發(fā)時(shí)，由于水份蒸發(fā)致冷的特性使得葉子的溫度低于空氣溫度。在土壤含水量少時(shí)，植物吸入的水份不足，因?yàn)閷?duì)流和熱輻射不足以消耗熱載荷，葉子的熱載荷增加。結(jié)果在土壤水量少時(shí)，葉子的溫度將接近并且常常超過空氣溫度。
一些研究者已經(jīng)報(bào)道過應(yīng)用冠/空氣溫差的理論概念來表述水份脅強(qiáng)對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)生的影響。這些概念之一是僅使用了冠/空氣溫差(Idso等人，1977)，而另外一個(gè)還結(jié)合了水汽壓虧數(shù)的概念(Idso等人，1981)。第三種概念基于葉子的能量平衡而加上了輻射載荷(Jackson等人1981)這三個(gè)概念分別取決于被稱為脅強(qiáng)度日(SDD)，水份脅強(qiáng)指數(shù)(WSD)和作物水份脅強(qiáng)指數(shù)(CWSI)。前兩個(gè)指數(shù)是第三個(gè)指數(shù)的經(jīng)驗(yàn)化簡，而所有這三個(gè)指數(shù)是用在干燥地區(qū)。近期的研究(Keener和Kircher，1983)表明，在干燥環(huán)境中所有這三個(gè)指數(shù)都可以很好地表述由于水份脅強(qiáng)而引起的產(chǎn)量降低，而在濕潤的環(huán)境中，只有第三個(gè)指數(shù)可以用來表述產(chǎn)量降低。
關(guān)于灌溉的調(diào)度方面，已建議SDD指數(shù)可被用于調(diào)度灌溉(Idso等人，1977)。另外，還有一些根據(jù)冠溫調(diào)度灌溉而發(fā)展的技術(shù)。如同Slack等人(1981)報(bào)道的在半濕潤地區(qū)應(yīng)用冠溫對(duì)玉米進(jìn)行調(diào)度灌溉。根據(jù)最近論文報(bào)道(Slack等人，1983)，研究了兩種途徑做為使用作物冠溫/空氣溫度差來簡化灌溉調(diào)度步驟，其中之一需采用一個(gè)手提式自動(dòng)化儀器，包括一個(gè)紅外溫度計(jì)，一個(gè)凈輻射計(jì)或者日射強(qiáng)度計(jì)，和一個(gè)干濕度計(jì)并與微計(jì)算機(jī)聯(lián)接，用于采集和分析數(shù)據(jù)。
根據(jù)Clawson與Blad(1982)得出的結(jié)論冠溫變化率可以做為玉米作物中植物水份脅強(qiáng)開始的信號(hào)，可是要較好地表示脅強(qiáng)的嚴(yán)重程度，可通過適當(dāng)?shù)乃只鶞?zhǔn)曲線輻度之上平均冠溫升高的數(shù)量。Geiser等人(1982)認(rèn)為與采用支票簿法或電阻塊法的灌溉調(diào)度相比，Slack等人(1981)的方法能夠減少玉米地的供水量(而不降低產(chǎn)量)。
因而，有些已經(jīng)采用冠溫來調(diào)度灌溉，而另一些也間接地提到了冠溫做為灌溉調(diào)度的手段的可能性。一般說來，依照冠溫的灌溉調(diào)度，技術(shù)上是處于它的襁褓時(shí)期，同時(shí)正在要求更有效，實(shí)用，和高效率的系統(tǒng)和方法來調(diào)度灌溉。
一些背景文獻(xiàn)如下Aston，A.S.和van Bavel，C.H.M.，1972《土壤表面水耗盡與葉子溫度》。Agron.J.，64368-373Bartholic，J.F.，Namken，L.N.和Wegand，C.L.，1972《航空熱掃描器測定土壤和在干旱脅強(qiáng)中作物冠差異的溫度》Agron.J.，64603-608Clawson，K.L.和B.L.Blad，1982，《利用紅外溫度計(jì)調(diào)度農(nóng)作物灌溉》Agron.J.，74311-316Ehrler，W.L.，1973《與土壤水耗盡和氣象因素有關(guān)時(shí)的棉花葉溫度》Agron.J.，65404-409Ehrler，W.L.，和van Bavel，C.H.M.1967?！锻寥浪亓康淖兓瘜?duì)高梁葉的影響》Agron.J.，59404-409Geiser，K.M.，E.R.Allred和D.C.Slack，1982?！蹲魑锕?空氣溫度差在灌溉調(diào)度上的應(yīng)用》全部報(bào)告內(nèi)容。明尼蘇達(dá)農(nóng)業(yè)工程大學(xué)報(bào)告文輯。(University of MinnesotaAgricultual Engineering report Series。)Idso，S·B·，Reginato，R·J·和Jackson，R·D·，1977《作物產(chǎn)量的遙感測量》Science，19617-75。
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本發(fā)明所提供的是在農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)度灌溉方面使用的一種新穎的系統(tǒng)和方法，它主要是根據(jù)測量實(shí)際農(nóng)作物在土壤水份不足時(shí)的反應(yīng)，以便達(dá)到高效率和有效灌溉。該系統(tǒng)和方法具有的特點(diǎn)包括為，可立即做出需要灌溉的決定，操作簡單，縮短了灌溉的調(diào)度時(shí)間而節(jié)省勞力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，以及盡量減少過量灌溉以達(dá)到直接和間接地降低成本。
本發(fā)明的主要特點(diǎn)在于，對(duì)用于檢測作物冠溫和周圍環(huán)境的傳感器進(jìn)行有控制的數(shù)據(jù)采集，對(duì)采集到的數(shù)據(jù)立即進(jìn)行分析和推導(dǎo)，并輸出灌溉指令，并按照灌溉控制農(nóng)業(yè)區(qū)灌溉。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種便攜式系統(tǒng)裝置，該裝置易于攜帶和操作，數(shù)據(jù)采集極為方便，可以在需要時(shí)給操作人員提供一個(gè)灌溉指令，以便立即進(jìn)行灌溉。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所提供裝置是安裝在田間的，并發(fā)出灌溉指令或命令以便對(duì)裝有該裝置的農(nóng)田控制灌溉。然而通常系統(tǒng)確定需要灌溉，并輸出灌溉指令。
更具體說，根據(jù)本發(fā)明，正在生長作物的農(nóng)業(yè)區(qū)調(diào)度灌溉所采用的系統(tǒng)和方法的特征為，采用傳感器來檢測包括農(nóng)作物冠溫在內(nèi)的與農(nóng)業(yè)區(qū)有關(guān)的多種參數(shù)，由此作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)可以被確定，還產(chǎn)生分別代表檢測參數(shù)的傳感器數(shù)據(jù);一些電子裝置與傳感器裝置相連接，以便可控制地接收來自傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，至少部份地根據(jù)由此得到的作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)的數(shù)據(jù)而發(fā)出灌溉指令;與電子裝置相連接，一些輸出裝置用以輸出這樣的灌溉指令，根據(jù)這些指令控制農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉。該輸出裝置可以包括一個(gè)直觀顯示器給系統(tǒng)的操作人員提供說明要灌溉的信息，以便間接地執(zhí)行灌溉。也可以選擇一些由相應(yīng)的控制電路構(gòu)成的指揮裝置，用以自動(dòng)啟動(dòng)灌溉設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)，來直接地執(zhí)行灌溉。
此外，按照本發(fā)明，用于長有作物的農(nóng)業(yè)區(qū)調(diào)度灌溉的一種便攜式系統(tǒng)裝置，包括有一個(gè)機(jī)殼;由機(jī)殼攜帶著多種傳感器，用以檢測包括作物冠溫在內(nèi)的與農(nóng)業(yè)區(qū)有關(guān)的各種參數(shù)，以此可以確定作物的水份脅強(qiáng)狀態(tài)，并產(chǎn)生分別表示這些參數(shù)的傳感器數(shù)據(jù);一些安裝在上述機(jī)殼內(nèi)的電子裝置，與多種傳感器相連接，以便可以有控制地從多種傳感器接收傳感器數(shù)據(jù)，然后，至少部份地根據(jù)作物的水份脅強(qiáng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的測定，由此發(fā)出灌溉指令;一些由機(jī)殼攜帶著的輸出裝置，與電子裝置相連接，用于輸出灌溉指令，并按照灌溉指令控制農(nóng)業(yè)區(qū)的灌溉。多種傳感器包括一個(gè)紅外溫度計(jì)，最好是采用一個(gè)可調(diào)節(jié)長度的延伸桿，將其置于機(jī)殼之上。在延伸桿上端還可架上一個(gè)太陽輻射傳感器來檢測入射太陽輻射。多種傳感器還包括一個(gè)溫度和相對(duì)濕度傳感器，它們被選擇啟動(dòng)，最好是將它們安裝在機(jī)殼內(nèi)，并通過機(jī)殼上的一個(gè)門可有選擇地將其暴露于外部環(huán)境狀態(tài)中，當(dāng)打開門時(shí)啟動(dòng)溫度和濕度傳感器來檢測周圍空氣的溫度和相對(duì)濕度。
為完成前述有關(guān)目的，本發(fā)明還包括有在下文全面敘述的特點(diǎn)，以及在權(quán)利要求
中特別指出的特點(diǎn)，下面的敘述和附圖詳細(xì)的說明了本發(fā)明的實(shí)施例，而且，這里所表示的只是本發(fā)明可以采用的各式各樣的方法中的幾個(gè)。
在附圖中圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)灌溉調(diào)度系統(tǒng)的方塊圖。
圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)便攜式系統(tǒng)裝置的透視圖。
圖3是按照本發(fā)明的便攜式系統(tǒng)裝置示范使用的正視圖。
圖4A-4C是用按照本發(fā)明的系統(tǒng)來實(shí)行的邏輯順序流程圖。
圖5是按照本發(fā)明的其它灌溉調(diào)度系統(tǒng)的實(shí)施例的方塊圖。
在圖1中，可以看到根據(jù)本發(fā)明的灌溉調(diào)度系統(tǒng)通常包括有一個(gè)多種傳感器10，用以檢測農(nóng)業(yè)區(qū)或農(nóng)田中正在生長的作物的冠溫和周圍狀態(tài)。一個(gè)與傳感器相連接的電子裝置11，用于可控制地從這些傳感器接收數(shù)據(jù)，然后分析這些數(shù)據(jù)，至少部份地依據(jù)作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)的測定來發(fā)出灌溉指令，以及一個(gè)輸出裝置12，根據(jù)該分析輸出灌溉指令以供操作人員對(duì)所關(guān)心的農(nóng)業(yè)區(qū)進(jìn)行控制灌溉。更確切地說，該系統(tǒng)包括一個(gè)作物冠溫傳感器13，一個(gè)太陽輻射傳感器14，和一個(gè)空氣溫度/相對(duì)濕度傳感器15。電子裝置11包括一個(gè)數(shù)字裝置16，最好是計(jì)算機(jī)。通過模擬-數(shù)字接口17，被連接到傳感器13-15。作為與操作人員相聯(lián)系的輸入裝置18，和輸出裝置12都與計(jì)算機(jī)16相連接。還備有電源例如電池20，做為系統(tǒng)的供電部份。
依照最優(yōu)實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的最好方式，系統(tǒng)各部份被組合成為一個(gè)便攜式裝置，并在圖2中的24給予大概地表示。裝置24包括有一個(gè)機(jī)殼25，而計(jì)算機(jī)16，模/數(shù)接口17，輸入裝置18，輸出裝置12，以及電池20被適當(dāng)?shù)匕惭b在其內(nèi)部。做為一臺(tái)最優(yōu)的實(shí)施例，機(jī)殼被密封起來以保護(hù)內(nèi)部所安裝的系統(tǒng)組成部份，使其免受環(huán)境因素諸如下雨，灰塵的影響。
如圖3所示，便攜式裝置24，采用了對(duì)機(jī)殼25可靠安裝的背帶或降落傘背帶28，可使操作人員攜帶方便，以便操作人員可以至少騰出一只手來按動(dòng)將在下面敘述的操作人員輸入裝置18的鍵盤。該裝置可以如圖示那樣攜帶在操作人員的前面，或在其側(cè)面。背帶或降落傘背帶最好是可以調(diào)整的，以便操作人員能把裝置放在腰際的理想位置上。另外也可以采用其它方式以便方便而又容易攜帶裝置24穿過所關(guān)心的農(nóng)業(yè)區(qū)，這樣可以在農(nóng)業(yè)區(qū)的不同位置對(duì)作物冠溫進(jìn)行測量。
本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例中，操作人員輸入裝置18包括有安裝在機(jī)殼25上面板31上的各種按鍵或按鈕30。具體說，輸入裝置包括有一個(gè)清除鍵30a，一個(gè)冠溫鍵30b，和一個(gè)空氣溫度/濕度鍵30C，還備有系統(tǒng)開/關(guān)鍵32，和收音機(jī)鍵33。開/關(guān)鍵32是控制系統(tǒng)的開和關(guān)，而收音機(jī)鍵33則是控制氣象波段收音機(jī)的開和關(guān)，在圖1中以34來表示。它也可以安裝在機(jī)殼內(nèi)，更好地包括在整個(gè)系統(tǒng)中。
在機(jī)殼25的上面板31上還備有輸出裝置12，特別是當(dāng)裝置24在操作人員前面時(shí)便于觀察，輸出裝置12最好是一個(gè)多線液晶顯示器，適于連接到計(jì)算機(jī)16的顯示輸出口。由于液晶顯示器重量輕，體積小，相對(duì)地功耗低，所以它的優(yōu)點(diǎn)超過了陰極射線管的視頻裝置。
根據(jù)本發(fā)明的最優(yōu)實(shí)施例，在機(jī)殼25內(nèi)安裝著空氣/濕度傳感器15，該傳感器是一個(gè)干濕度計(jì)，以進(jìn)行相對(duì)濕度測量，從而通過已知方式可計(jì)算水汽壓力的不足。當(dāng)然，這個(gè)傳感器也可以直接提供環(huán)境溫度的測量即干球溫度。一個(gè)典型的干濕計(jì)是Vaisala HMP IIIA Humicap干濕計(jì)。
干濕計(jì)15最好是安裝在靠近機(jī)殼25的外面板處，如用35來表示的側(cè)面板，備有一個(gè)門36以便選擇地暴露干濕計(jì)于外部環(huán)境狀態(tài)中。門36最好連帶著一個(gè)開關(guān)，當(dāng)門打開時(shí)，開關(guān)便啟動(dòng)干濕計(jì)，關(guān)閉門時(shí)，就切斷干濕計(jì)。
便攜裝置24還包括一個(gè)延伸桿40，其下端固定在機(jī)殼25內(nèi)。在延伸桿40的頂端為冠溫傳感器13和太陽輻射傳感器14，備有一個(gè)牢固的支架41。延伸桿的目的是把冠溫傳感器和太陽輻射傳感器提升到作物頂冠之上，也就是說，高于要灌溉的農(nóng)業(yè)區(qū)中正在生長的作物。對(duì)于谷物使用來說，延伸桿應(yīng)具有大約9英尺的長度，大多數(shù)情況下是以把冠溫傳感器和太陽輻射傳感器置于已經(jīng)成熟的各類作物之上，延伸桿的長度可通過加上或是去掉節(jié)段42，或者用延伸桿加以調(diào)節(jié)，從而使傳感器在作物生長季節(jié)隨著作物頂冠的高度增加，可以逐漸地提升其高度。
在圖解的便攜裝置24中，作物冠溫傳感器13為紅外(IR)溫度計(jì)。紅外溫度計(jì)是為眾所周知的技術(shù)，具有代表性的一種是Everst Interscience Inc.Agri-Therm紅外溫度計(jì)。紅外溫度計(jì)可固定在安裝架41上，其觀測線延伸與延伸桿40的縱向成大約60°到70°的角度。這樣，當(dāng)延伸桿處于垂直位置時(shí)，紅外溫度計(jì)與水平線成大約20°到30°這樣一個(gè)所期望的角度朝下對(duì)準(zhǔn)農(nóng)作物。由于紅外溫度計(jì)所固有的方向性，在以下文敘述的方式進(jìn)行作物冠溫測量期間，紅外溫度計(jì)所觀測到的僅僅是農(nóng)作物，這一點(diǎn)是重要的。在農(nóng)作物生長的旱期階段，舉例來說，作物冠溫測量的進(jìn)行有必要沿視線方向做斜到農(nóng)田中的作物的行上。
太陽輻射傳感器14可以是通常的日射強(qiáng)度計(jì)，例如Li-Cor 200S 日射強(qiáng)度計(jì)。日射強(qiáng)度計(jì)能固定在安裝支架41的頂部對(duì)入射太陽輻射做非遮蔽測量。
延伸桿40最好是管狀的，這樣，安裝在機(jī)殼25內(nèi)的系統(tǒng)的部件，特別是模/數(shù)接口17與紅外溫度計(jì)和日射強(qiáng)度計(jì)之間的連接線可以通過管內(nèi)。當(dāng)然，如果需要，電線也可以安裝在其它地方。
再參考圖1的系統(tǒng)方塊圖，常規(guī)放大器電路46和47分別與紅外溫度計(jì)13及日射強(qiáng)度計(jì)14的輸出相連接，放大器電路46和47最好安裝在同一塊印刷電路板48上并置于該傳感器之處，如傳感器的支架41里，以便把放大了的輸出信號(hào)遠(yuǎn)距離傳輸?shù)轿挥跈C(jī)殼25內(nèi)的模/數(shù)接口17去。在板48上還可以備有一個(gè)電壓調(diào)整器49，用來調(diào)整紅外溫度計(jì)和日射強(qiáng)度計(jì)的電源電壓。
模/數(shù)接口17包括一個(gè)常規(guī)的多路選通器電路50，它有2個(gè)輸入端分別與紅外溫度計(jì)13和日射強(qiáng)度計(jì)14的放大輸出相連接。多路選通器電路另有2個(gè)輸入端分別通過放大器電路51和52與干濕計(jì)15的相對(duì)濕度輸出53和54相連接。如圖直線56所示，多路選通器電路50被連接到一個(gè)常規(guī)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換電路55的模擬輸入端。模/數(shù)電路55的數(shù)字輸出又被接到一個(gè)常規(guī)的異步傳輸電路(UART)57。它通過一個(gè)RS-232串行接口58與計(jì)算機(jī)16相偶合起來。如圖示那樣，多路選通器電路50，放大器電路51和52，模/數(shù)電路55和異步傳輸電路57可以安裝在位于機(jī)殼25中的同一塊印刷電路板59上。
關(guān)于模/數(shù)接口17的工作過程，異步傳輸器57響應(yīng)于一個(gè)由計(jì)算機(jī)16發(fā)出通過RS-232串行接口58所接收到的指令，給多路選通器電路50提供相應(yīng)的地址信號(hào)，以選擇傳感器13-15中被輸出到模/數(shù)電路55的放大輸出信號(hào)。這樣的信號(hào)是經(jīng)由直線60來提供的。它有三條地址線，足以對(duì)多路選通器電路的四個(gè)輸入端中的每個(gè)進(jìn)行尋址。被選定的模擬信號(hào)再由模/數(shù)電路55轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，由異步傳輸器經(jīng)過串行接口，被串行地傳輸?shù)接?jì)算機(jī)去。以這種方法計(jì)算機(jī)可以有控制地選擇和接收來自傳感器的任何一個(gè)和每一個(gè)傳感器數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)是代表檢測參數(shù)的。
在圖4A-4C中所示為完成本發(fā)明的目的而用于計(jì)算機(jī)16中的標(biāo)準(zhǔn)邏輯順序或程序。計(jì)算機(jī)最好是微計(jì)算機(jī)，雖然其它一些控制和數(shù)據(jù)處理設(shè)備能夠用來執(zhí)行本發(fā)明的各種功能和性能。邏輯順序或程序可以存入只讀存儲(chǔ)器(ROM)或者從一個(gè)程序輸入裝置70，諸如盒式錄音機(jī)，輸入到計(jì)算機(jī)的隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)中去。此系統(tǒng)的使用和邏輯順序的執(zhí)行最好是在每天下午大約2點(diǎn)到5點(diǎn)，因?yàn)榇藭r(shí)作物的冠溫一般將處于它的最高水平。
邏輯順序或程序的功能通常為，控制來自傳感器的數(shù)據(jù)采集，然后分析這些數(shù)據(jù)，進(jìn)而輸出象建議之類的灌溉指令，從采集的數(shù)據(jù)分析所得出的指令可由操作人員立即用做控制所關(guān)心的農(nóng)田灌溉。此外，該程序還包括一個(gè)數(shù)據(jù)采集子程序，示于圖4A中，一個(gè)示于圖4B中的計(jì)算子程序，和示于圖4C中的判定程序。
首先，參考圖4A的程序框圖。當(dāng)位于裝置24以上面板的開/關(guān)鍵32被按下而接通系統(tǒng)時(shí)或是在裝置工作期間按下清除鍵30a時(shí)，程序，更具體說是數(shù)據(jù)采集子程序被啟動(dòng)處于起始框74位置上。接著程序進(jìn)行到輸入/輸出框75，它在液晶顯示器12上顯示一個(gè)信息，指示操作人員或是按下空氣溫度/濕度鍵30C，或是按下冠溫鍵30b。這給操作人員一個(gè)選擇，是在田內(nèi)直接進(jìn)行作物冠溫測量，或是選擇在農(nóng)田之外首先進(jìn)行濕度和空氣溫度的測量。
在操作人員已通過無論是按下空氣溫度/濕度鍵30C還是冠溫鍵30b送進(jìn)他的輸入之后，程序繼續(xù)進(jìn)行到判定框78。如果按下的是空氣溫度/濕度鍵，程序繼續(xù)進(jìn)行到動(dòng)作框79，接收來自干濕計(jì)15的濕度和空氣溫度數(shù)據(jù)。按其所選，顯示出一個(gè)信息(在液晶顯示器12上)指示操作人員走出所關(guān)心的農(nóng)田，然后打開門36來測量環(huán)境狀態(tài)。打開門36時(shí)，從干濕計(jì)獲得相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，并作為適當(dāng)?shù)淖兞看嫒胗?jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。用已知方式由該數(shù)據(jù)可以計(jì)算出水汽壓的不足。當(dāng)這類數(shù)據(jù)被接收并存儲(chǔ)后，程序繼續(xù)進(jìn)行到輸入/輸出框80，來進(jìn)行作物冠溫測量。
回到判定框78，如果已被按下的是冠溫鍵30b，而不是空氣溫度/濕度鍵30c，程序立即進(jìn)入分支83轉(zhuǎn)移到輸入/輸出框80來進(jìn)行作物冠溫測量。在框80處，顯示一個(gè)信息。指示給操作人員，當(dāng)準(zhǔn)備好在田里進(jìn)行冠溫測量時(shí)，按下冠溫鍵。此時(shí)，操作人員攜帶裝置將走到田間某一位置做為要進(jìn)行第一次冠溫測量的地點(diǎn)，再適當(dāng)使紅外溫度計(jì)瞄準(zhǔn)所觀測的作物。當(dāng)操作人員按下冠溫鍵，可以從紅外溫度計(jì)獲得冠溫測量。
在冠溫測量進(jìn)行之后，程序繼續(xù)進(jìn)行到框85，在該處用輻射傳感器14測量太陽輻射。第一次太陽輻射測量做為一個(gè)參考值而被存儲(chǔ)起來，以便與以后的太陽輻射測量比較，以及用來對(duì)從傳感器接收到，并已存入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器的已得到的數(shù)據(jù)做隨后分析之用。然后程序繼續(xù)進(jìn)行到判定框86，在這里做一次檢查，看看作物冠溫測量表示的是否有效。舉例來說，作物冠溫測量可以通過檢查以確定它的溫度是否低于大約15℃或是高于大約40℃。作物冠溫測量低于下限就表明紅外溫度計(jì)可能瞄準(zhǔn)到天上去了，而測量高于上限就表明傳感器可能觀測的是土壤。如果冠溫測是落在上下限之外，則程序通過分支轉(zhuǎn)移到框80，以便重新進(jìn)行作物冠溫測量。
如果作物冠溫在這樣的極限之間，則說明是有效的，程序繼續(xù)進(jìn)行到判定框90，在此處做一次檢查，以確定從第一次冠溫測量進(jìn)行以后太陽輻射是否有很大變化。如上指出的，以第一次太陽輻射測量做參考，做一次檢查，看看剛進(jìn)行的太陽輻射測量是否在參考值的大約25%以內(nèi)。如果檢查表明太陽輻射有很大變化，在框91處，一個(gè)信息被顯示，提醒操作人員并通知他等待狀態(tài)穩(wěn)定之后(即將會(huì)有一個(gè)晴天或是陰天的持續(xù)期)再使機(jī)器復(fù)位。如果沒有發(fā)生很大的變化，也就是此時(shí)太陽輻射測量在參考值的大約25%以內(nèi)，程序繼續(xù)進(jìn)行到框92。由這次檢查的結(jié)果，要用于分析這些冠溫測量將都是在太陽輻射大體相同條件下進(jìn)行的。對(duì)于第一次進(jìn)行的冠溫測量來說，太陽輻射測量當(dāng)然與參考值相等，因?yàn)楹笳呔褪乔罢呓⑵饋淼?。因而程序要繼續(xù)進(jìn)行到框92去。
在框92，為了以后的分析，冠溫測量被存入計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，如果需要也可以存入任何一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置，諸如盒式錄音機(jī)。接著程序繼續(xù)進(jìn)行到框93，一個(gè)表示已經(jīng)進(jìn)行的冠溫測量次數(shù)的計(jì)數(shù)器加一，然后在框94中做一次檢查，看看是否達(dá)到冠溫測量的預(yù)定次數(shù)，例如30次。如果需要增加一次或若干次冠溫測量，程序?qū)⑷∧孓捖?5返回框80來進(jìn)行另外的冠溫測量。程序?qū)⒁赃@種方式循環(huán)，直至在田中不同地點(diǎn)所進(jìn)行的冠溫測量次數(shù)達(dá)到要求的次數(shù)。所進(jìn)行的作物冠溫測量次數(shù)達(dá)到要求的數(shù)值以后，程序就從框94繼續(xù)進(jìn)行到判定框98。在判定框98處做一次檢查，看看是否進(jìn)行過空氣溫度/濕度測量。如果沒有，程序繼續(xù)進(jìn)行到框99，用上述方式來進(jìn)行這種測量。如果先前已經(jīng)進(jìn)行過空氣溫度/濕度測量，程序直接進(jìn)行到示于圖4B中的計(jì)算子程序。
此處要注意，由計(jì)算子程序所完成的計(jì)算或分析，以及用來建議是否灌溉的判定子程序中使用的判定標(biāo)準(zhǔn)，由于作物的不同，以及也許由于地區(qū)的不同而有所不同。將要敘述的代表性的計(jì)算和判定標(biāo)準(zhǔn)僅僅是用于調(diào)度谷物的灌溉，可以理解，程序容易改變，對(duì)特定的作物和/或特定的地區(qū)采用不同的判定標(biāo)準(zhǔn)而執(zhí)行不同的計(jì)算以得到滿意的結(jié)果。然而，一般來講，本發(fā)明注重的是基于作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)判定標(biāo)準(zhǔn)，它體現(xiàn)了下文討論的作物脅強(qiáng)諸因素，可是對(duì)于特定判定標(biāo)準(zhǔn)的利用，則不屬于本發(fā)明的范圍。
在圖4B中，框102處上述方式獲得的冠溫測量的平均和標(biāo)準(zhǔn)偏差在這里被計(jì)算出來。而框103-105計(jì)算出作物水份脅強(qiáng)的三個(gè)指數(shù)。方框103計(jì)算的是與上文提到的Idso(1977)論文中闡述的脅強(qiáng)度日指數(shù)有關(guān)的指數(shù)。此處用I1來表示這個(gè)指數(shù)，它是平均冠溫與周圍空氣溫度之差。即I1＝
Tc-Ta式中
Tc是平均冠溫，Ta為空氣溫度或由干濕計(jì)測出的干球溫度?？?04處計(jì)算的是上文提到的Idso等人(1981)論文中闡述的水份脅強(qiáng)指數(shù)。此處用I2表示該指數(shù)，它是根據(jù)下面方程式來計(jì)算的
I2＝(I1-D2)/(D1-D2)式中D1為在水份脅強(qiáng)狀態(tài)下I1的近似最大值。D2是在良好水份的條件下的I1最小值。對(duì)于谷類作物，計(jì)算所得到的D1約為3的常數(shù)，而D2＝267-2059＊VPD式中VPD是水汽壓虧數(shù)。在框105中計(jì)算出的第三個(gè)指數(shù)是上文提到Jackson等人(1981)論文闡述的作物水份脅強(qiáng)指數(shù)。這里用I3表示這個(gè)指數(shù)，該指數(shù)是第一個(gè)指數(shù)，水汽壓虧數(shù)和太陽輻射的函數(shù)，由下面公式表示I3＝(I1-D4)/(D3-D4)和D3= (raRn)/(ρcρ)及D4= (raRn)/(ρcρ) * (γ)/(△+γ) - (VPD)/( △+γ)式中ra等于作物的空氣阻力，在沒有風(fēng)速傳感器的情況下，可設(shè)為5.0，Rn＝0.79＊RAD式中RAD是太陽輻射傳感器輸出值，ρ是空氣密度(1·287491-4·035152(10-3)＊Ta，Cp是空氣熱容量(1006.0)，γ是濕度常數(shù)(64.54859+0.06472303＊Ta，△為飽和空氣水汽壓力曲線的斜率(44.869255+2.837391＊Ta+0.068165＊T2a+1.937586(10-3)＊T3a。關(guān)于ra，它是為輸入實(shí)際風(fēng)速數(shù)據(jù)而準(zhǔn)備的。
現(xiàn)參考圖4c，上述計(jì)算的結(jié)果再與一個(gè)預(yù)定值比較得出灌溉指令。在框110-114表示的標(biāo)準(zhǔn)是可以在谷物灌溉調(diào)度中成功使用的判據(jù)的一個(gè)典型。
在框110中做一次檢查，如果I2大于0.2或是0.2左右的值就表示作物一般說來是水分脅強(qiáng)。如果I2高于這個(gè)值，程序繼續(xù)進(jìn)行到框115，在該處液晶顯示器12上顯示一個(gè)適當(dāng)?shù)墓喔戎噶?。如果I2不大于此值，就說明作物一般不需要灌溉，程序繼續(xù)進(jìn)行到框111，在這里檢查作物冠溫的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SDCT)，如果它大于1.5或約為1.5的值，它就說明農(nóng)田的局部地區(qū)的作物處于水份脅強(qiáng)狀態(tài)。如果作物冠溫的標(biāo)準(zhǔn)偏差高于這個(gè)值，程序轉(zhuǎn)移到框116，而顯示一個(gè)適當(dāng)?shù)墓喔戎噶?，最好還加有說明，既作物一般不需要灌溉，但農(nóng)田局部地區(qū)的作物處于水份脅強(qiáng)狀態(tài)。
如果作物冠溫標(biāo)準(zhǔn)偏差沒有超過1.5，程序繼續(xù)進(jìn)行到框112，在該處做一次檢查，如果I1的值大于-2.0或是-2.0左右。I1在作為水份脅強(qiáng)的決定因素上比I2的重要性要小，可是它進(jìn)一步的保證作物將得到灌溉，即使I2指數(shù)表示不需要灌溉。如果這種判據(jù)從框112起得到滿足，程序就轉(zhuǎn)移到框117，在該處顯示一個(gè)適當(dāng)?shù)墓喔戎噶?，最好還有一個(gè)適當(dāng)?shù)南薅l件以說明I2和作物冠溫標(biāo)準(zhǔn)偏差判據(jù)表示不需要灌溉。給出的這個(gè)信息，操作人員就能做出一個(gè)是否灌溉的通知性的決定。
如果框112的判據(jù)沒有滿足，程序繼續(xù)進(jìn)行到框113，在該處檢查平均冠溫是否高于36℃或是36℃左右的值，這就意味著作物相當(dāng)熱，并必須得到熱脅變。如果這種判據(jù)得到滿足，程序轉(zhuǎn)移到框118，在該處顯示一個(gè)信息說明建議灌溉以降低作物的熱脅強(qiáng)。
如果框113的判據(jù)沒有得到滿足，程序繼續(xù)進(jìn)行到框114，在此處檢查I3是否高于0.06或者是0.06左右的值。如果框114的判據(jù)得到滿足，程序轉(zhuǎn)移到框119去，以便顯示一個(gè)灌溉指令，最好附帶一個(gè)信息說明所有其它判定式?jīng)]有表明需要灌溉。如果框114的判據(jù)沒有得到滿足，程序繼續(xù)進(jìn)行到方框120，在此處顯示一個(gè)信息說明作物不需要灌溉。
將會(huì)意識(shí)到，根據(jù)本發(fā)明的上述系統(tǒng)和方法，可以非常方便的采集農(nóng)作物水份脅強(qiáng)數(shù)據(jù)，然后立即分析這些數(shù)據(jù)，并由此數(shù)據(jù)得出灌溉指令，并按照這些指令控制農(nóng)業(yè)區(qū)灌溉。這些灌溉指令可以附帶適當(dāng)?shù)南薅?biāo)記，使操作人員可以做出是否灌溉的最終的通知性決定。當(dāng)然操作人員做出最終決定時(shí)會(huì)考慮其它一些因素，例如預(yù)報(bào)中的是否下雨，按下收音機(jī)鍵33就可以方便地得到當(dāng)時(shí)的天氣預(yù)報(bào)。另一方面，如果需要，當(dāng)指令灌溉時(shí)，操作人員可以單獨(dú)依靠系統(tǒng)輸出的灌溉指令，啟動(dòng)基本上自動(dòng)化的灌溉設(shè)備。
現(xiàn)在參考圖5，說明本發(fā)明的另外一種灌溉系統(tǒng)的實(shí)施例。如同上述系統(tǒng)一樣，圖5系統(tǒng)包括一個(gè)冠溫傳感器130，一個(gè)太陽輻射傳感器131和一個(gè)空氣溫度/相對(duì)濕度傳感器132。這些傳感器130-132經(jīng)過一個(gè)模擬-數(shù)字接口133連接到一個(gè)諸如計(jì)算機(jī)134的數(shù)字設(shè)備上去。還提供一個(gè)電源，例如電池135做為系統(tǒng)的電源部份，以及一個(gè)實(shí)時(shí)鐘136。
冠溫傳感器130最好是一個(gè)紅外溫度計(jì)，如同上面提到的例子。紅外溫度計(jì)安裝在一個(gè)被升高的支座139上，最好是設(shè)置在所關(guān)心的農(nóng)田中央或其附近。以及一個(gè)由馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)和傾斜的裝置140，用以控制紅外溫度計(jì)的水平和方位角。被升高的支座可以是一個(gè)把紅外溫度計(jì)置于作物冠之上有足夠高的平臺(tái)。如果農(nóng)業(yè)區(qū)用中心旋轉(zhuǎn)噴水系統(tǒng)141來灌溉，紅外溫度計(jì)最好是安裝在中心旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的頂部。其它傳感器可以裝在平臺(tái)上或是中心旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上，并且與系統(tǒng)其它部份一樣放在一個(gè)周圍密封的機(jī)殼內(nèi)，以防周圍環(huán)境的影響。機(jī)殼還應(yīng)當(dāng)具有一個(gè)避雷裝置。
這個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)工作過程如下，在每天預(yù)定的時(shí)間，例如下午3點(diǎn)，實(shí)時(shí)鐘136啟動(dòng)計(jì)算機(jī)134，依照其內(nèi)部的程序從傳感器132獲取溫度和濕度測量數(shù)據(jù)。然后計(jì)算機(jī)啟動(dòng)裝置140，控制紅外溫度計(jì)130的水平和方位角，隨著紅外溫度計(jì)掃描一周，便可以在農(nóng)田各個(gè)不同位置上獲得冠溫測量數(shù)據(jù)。
對(duì)于每次冠溫測量可做一次檢查，以確定是否有效，也就是說是否在大約15℃到40℃之間。如果超出這個(gè)范圍，此冠溫測量便被去掉。每次進(jìn)行冠溫測量時(shí)還要用輻射傳感器131來測量太陽輻射，并把第一次進(jìn)行的太陽輻射測量作為參考值存儲(chǔ)起來。每進(jìn)行一次冠溫測量，就可以做一次檢查來確定從第一次進(jìn)行冠溫測量以來太陽輻射是否發(fā)生明顯變化。如果檢查表明太陽輻射發(fā)生明顯變化，例如此時(shí)太陽輻射測量值超出參考值大約25%，數(shù)據(jù)采集過程就要從新開始。否則，上述過程就連續(xù)進(jìn)行直到例如紅外溫度計(jì)130從數(shù)據(jù)采集時(shí)起，或是由于太陽輻射發(fā)生明顯變化而重新開始起，完整地掃描一周為止。
任何一種合適的裝置都可以被用來執(zhí)行上述計(jì)算機(jī)控制下的數(shù)據(jù)自動(dòng)采集。
當(dāng)計(jì)算機(jī)134已經(jīng)完成從傳感器130-132自動(dòng)采集數(shù)據(jù)之后，就依靠上述的計(jì)算與判定子程序(圖4B和4C)來處理這些數(shù)據(jù)，以獲得有關(guān)灌溉的建議。如果指示出要灌溉，計(jì)算機(jī)可以輸出一個(gè)適當(dāng)?shù)拿钚盘?hào)自動(dòng)啟動(dòng)農(nóng)業(yè)區(qū)中使用的灌溉系統(tǒng)141，并使其在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間內(nèi)運(yùn)行，或者是用另一個(gè)實(shí)測方式由計(jì)算機(jī)根據(jù)從傳感器獲得的測量數(shù)據(jù)的函數(shù)所確定的作物水分脅強(qiáng)的嚴(yán)重程度而決定的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行灌溉。
也可以選擇由計(jì)算機(jī)輸出一個(gè)相應(yīng)的指令給操作人員，諸如警鈴，它可以與計(jì)算機(jī)連接的液晶顯示器上的信息結(jié)合使用。計(jì)算機(jī)還可以帶有一個(gè)通訊裝置146，用以把灌溉指令傳送到一個(gè)設(shè)置在例如灌溉控制站上的遙控接收裝置147，在那里可以由農(nóng)民來啟動(dòng)灌溉系統(tǒng)。如果需要，所采集的數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)和/或傳輸，以便進(jìn)一步加以分析。
盡管本發(fā)明是用最優(yōu)實(shí)施例來表示和說明的，顯然，對(duì)于閱讀并了解這個(gè)詳細(xì)說明的那些本技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員可做出一些修改和變型。本發(fā)明包括了所有這些等效的修改和變型，并且僅限定于下面權(quán)利要求
的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于正在生長農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)度灌溉，其特征包括一些傳感器裝置，用以檢測包括作物冠溫在內(nèi)的與農(nóng)業(yè)區(qū)有關(guān)的多種參數(shù)，由此可以確定作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)，并產(chǎn)生分別表示這些參數(shù)特性的傳感器數(shù)據(jù)；一些電子裝置，與上述傳感器裝置相連接，用以可控制地接收來自上述傳感器裝置的傳感器數(shù)據(jù)，并且至少部份地依據(jù)作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的確定而獲得灌溉指令；一些輸出裝置，與上述電子裝置相連接，用以輸出灌溉指令，并按照灌溉指令對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)進(jìn)行控制灌溉。
2.如權(quán)利要求
1所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述傳感器裝置包括一個(gè)用來測定作物冠溫的紅外溫度計(jì)。
3.如權(quán)利要求
2所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述傳感器裝置另外還包括一些用于測定相對(duì)濕度的裝置。
4.如權(quán)利要求
3所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述傳感器裝置還包括一些用于測定入射太陽輻射的裝置。
5.如權(quán)利要求
2所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述傳感器裝置還包括一些用于測定入射太陽輻射的裝置。
6.如權(quán)利要求
1所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中所述電子裝置包括一臺(tái)可編程序計(jì)算機(jī)，用以按照預(yù)定的判斷標(biāo)準(zhǔn)分析傳感器數(shù)據(jù)，獲得給正在生長的作物灌溉的指令。
7.如權(quán)利要求
1所述的一個(gè)系統(tǒng)，還包括一些供操作人員輸入的裝置，與上述電子裝置相連接，用以有選擇控制接收上述傳感器裝置的傳感器數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求
7所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中所述傳感器裝置包括一個(gè)紅外溫度計(jì)用以檢測作物冠溫，并且上述電子裝置包括一些裝置，可以響應(yīng)上述操作人員輸入裝置的一個(gè)輸入，以便有效的接收上述紅外溫度計(jì)的冠溫測量。
9.如權(quán)利要求
8所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中所述傳感器裝置還包括用以檢測入射太陽輻射的太陽輻射傳感器，以及上述電子裝置還包括對(duì)于每一次冠溫測量而有效的進(jìn)行太陽輻射測量接收裝置，并把這些太陽輻射測量與一個(gè)參考值相比較，以確定這些測量是否在參考值的指定范圍之內(nèi)，如果太陽輻射測量超過指定范圍，就去掉相應(yīng)的冠溫測量。
10.如權(quán)利要求
1所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述輸出裝置包括一些用于直觀顯示灌溉指令的裝置。
11.如權(quán)利要求
1所述的一個(gè)系統(tǒng)，其中上述輸出裝置包括一些用于根據(jù)灌溉指令在農(nóng)業(yè)區(qū)中自動(dòng)控制灌溉設(shè)備的裝置。
12.一種用于正在生長作物的農(nóng)業(yè)區(qū)的調(diào)度灌溉的便攜式系統(tǒng)裝置，其特征包括一個(gè)機(jī)殼;上述機(jī)殼載有多種傳感器，用以檢測包括作物冠溫在內(nèi)的分別與農(nóng)業(yè)區(qū)有關(guān)的參數(shù)，由此可以確定作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)，并分別產(chǎn)生表示這些參數(shù)特性的傳感器數(shù)據(jù);在上述機(jī)殼內(nèi)安裝有一些電子裝置，與上述多種傳感器相連接，用于可控制地接收來自上述多種傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，并且至少部份地依靠作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)數(shù)據(jù)的確定來獲得灌溉指令;上述機(jī)殼裝有輸出裝置，與上述電子裝置相連接，用以輸出灌溉指令，并根據(jù)該指令對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)進(jìn)行控制灌溉。
13.如權(quán)利要求
12所述的一個(gè)裝置，其中上述多種傳感器包括一個(gè)用于檢測冠溫的紅外溫度計(jì)。
14.如權(quán)利要求
13所述的一個(gè)裝置，還包括一個(gè)延伸桿，其下端安裝在上述機(jī)殼上，其頂端支撐著上述紅外溫度計(jì)并使其比上述機(jī)殼處于比較高的位置上。
15.如權(quán)利要求
14所述的一個(gè)裝置，其中上述延伸桿長度可以調(diào)節(jié)。
16.如權(quán)利要求
14所述的一個(gè)裝置，進(jìn)一步包括一些背帶裝置，使操作人員能攜帶上述機(jī)殼。
17.如權(quán)利要求
14所述的一個(gè)裝置，其中上述多種傳感器還包括裝在上述延伸桿頂端的太陽輻射傳感器裝置用以檢測入射太陽輻射。
18.如權(quán)利要求
12所述的一個(gè)裝置，其中上述多種傳感器包括溫度和濕度傳感器裝置，用以檢測周圍空氣溫度和相對(duì)濕度。
19.如權(quán)利要求
18所述的一個(gè)裝置，其中上述溫度濕度傳感器裝置安裝在上述機(jī)殼內(nèi)，上述機(jī)殼包括一個(gè)門裝置，上述門裝置打開時(shí)，可以把上述溫度濕度傳感器暴露在外部環(huán)境狀態(tài)中。
20.如權(quán)利要求
19所述的一個(gè)裝置，還包括一些由上述門操作的開關(guān)裝置，以便在門打開時(shí)啟動(dòng)上述溫度和濕度傳感器裝置。
21.如權(quán)利要求
12所述的一個(gè)裝置，其中上述輸出裝置包括用于直觀顯示灌溉指令的裝置。
22.如權(quán)利要求
12所述的一個(gè)裝置，還包括與上述電子裝置相連接的操作人員輸入裝置，用于有選擇地控制接收上述多種傳感器的檢測數(shù)據(jù)。
23.如權(quán)利要求
12所述的一種裝置，其中上述電子裝置包括一臺(tái)可編程序計(jì)算機(jī)，用于按照預(yù)定的判定標(biāo)準(zhǔn)分析傳感器數(shù)據(jù)，并獲得對(duì)生長的作物灌溉的指令。
24.一種用于正在生長農(nóng)作物的農(nóng)業(yè)區(qū)調(diào)度灌溉的方法，其特點(diǎn)包括下述步驟采用多種傳感器來檢測與農(nóng)業(yè)區(qū)有關(guān)的不同的多種參數(shù)，包括農(nóng)業(yè)區(qū)中大量不同位置的作物冠溫，由此可以確定作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)，并產(chǎn)生表示檢測參數(shù)的傳感器數(shù)據(jù);采用一個(gè)連接在傳感器上的電子裝置，可控制接收來自那些傳感器的傳感器數(shù)據(jù)，從接收到的這些傳感器數(shù)據(jù)，至少部份地依據(jù)作物水份脅強(qiáng)狀態(tài)的測定來獲得灌溉指令;進(jìn)而根據(jù)與電子裝置相連的輸出裝置所輸出的灌溉指令對(duì)農(nóng)業(yè)區(qū)進(jìn)行控制灌溉。
專利摘要
用于在有農(nóng)作物地區(qū)調(diào)整灌溉的系統(tǒng)和方法，是根據(jù)測量實(shí)際農(nóng)作物在土壤水份不足時(shí)反應(yīng)以便高效率的有效地灌溉。系統(tǒng)和方法的特征在于具有多種傳感器用以檢測農(nóng)作物冠溫等有關(guān)農(nóng)業(yè)區(qū)的多種參數(shù)，電子裝置，用以有控制地接收來自傳感器的傳感器數(shù)據(jù)；以及根據(jù)作物實(shí)際水份脅強(qiáng)狀態(tài)發(fā)出灌溉指令；一個(gè)與電子裝置相連接的輸出裝置，輸出灌溉指令以便控制農(nóng)業(yè)區(qū)灌溉。系統(tǒng)是便攜式的，收集數(shù)據(jù)很方便，并立即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，需要時(shí)馬上發(fā)出灌溉指令。
文檔編號(hào)A01G25/16GK86103318SQ86103318
公開日1987年1月21日 申請(qǐng)日期1986年5月16日
發(fā)明者布朗森·加德鈉, 梅爾文·基鈉 申請(qǐng)人:標(biāo)準(zhǔn)石油公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan