智能山地造林系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種智能山地造林系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 山地是一種特殊地貌，具有海拔起伏大、坡度陡峻、溝谷幽深、土壤環(huán)境復(fù)雜的特 點，許多區(qū)域為多石灰?guī)r山地，土層薄，巖石裸露度高，石礫含量多，土壤干旱貧瘠，春夏干 旱嚴重，因此造林難度較大，如何提高造林成活率和林木生長量是造林工程的工作重點。
[0003] 對于山地造林，水資源是十分寶貴的資源。特別是一些遠離主要道路的造林山地， 僅僅依靠每次的下雨，滿足植物生長的需求是遠遠不夠的，而靠山下輸送水成本又極高，收 集利用好山坡徑流，使之成為干旱季節(jié)植物澆灌的主要水源。常見山地雨水收集池在收集 雨水中存在需要人工挖掘收集池，不可移動，收集面較小、雨水存放不當(dāng)導(dǎo)致雨水蒸發(fā)巨 大，極易被污染的問題。如果能解決雨水收集量不足和移動性的問題，就可以滿足偏遠山區(qū) 造林周期需水的需求。而由于山體坡度較大，將水落于坡表后，極易由于重力的作用，沿坡 面往下流失，造成坡體土壤缺水干旱，養(yǎng)分含量一般很低，同時，經(jīng)過一定時期的沉降作用 后，容重增加，孔隙度降低，不利于土壤中水分和空氣的有效運移以及肥料的協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)移，會 直接影響造林植物的正常生長發(fā)育，甚至導(dǎo)致植物的死亡。傳統(tǒng)的山地造林樹苗栽培后很 難進行及時的管理，一般只能進行費時費力的人工管理，水肥灌溉很難及時科學(xué)到位，水土 流失情況也不能實施監(jiān)控。
[0004] 中國專利文獻CN202482930公開了一種適宜干旱山地應(yīng)用的集雨造林系統(tǒng)，在坡 面上設(shè)有雨水徑流面，雨水徑流面通過過濾池與雨水中轉(zhuǎn)池相連，雨水中轉(zhuǎn)池與若干集雨 池相連，集雨池與出水管相連。其有益效果是：成本低，壽命長，可連續(xù)多年使用；集雨池之 間相互連通，收集雨水量大；雨水經(jīng)兩次沉淀過濾，出水口不宜堵塞，使用方便，可利用水的 壓差自動澆灌；收集的雨水用途廣，不僅可用于荒山造林，同時具有森林防火、病蟲害防治 等用途。
[0005] 但是上述方案存在以下缺陷：
[0006] (1)雨水收集池和蓄水池需要在山坡挖土方，人工制造成本高。
[0007] (2)完成后難以移動。山地造林成活后一般無需燒水。
[0008] (3)操作復(fù)雜，難以大規(guī)模推廣。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種智能山地造林系統(tǒng)，通過集雨與滴 灌相結(jié)合的方式，由多種傳感器綜合探測、遠程數(shù)據(jù)分析來控制水肥灌溉，大大提高了山地 造林的成活率。
[0010] 智能山地造林系統(tǒng)，包括傳感裝置、信號傳導(dǎo)裝置、控制裝置和滴灌裝置，其特征 在于所述傳感裝置包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述信號傳導(dǎo)裝置包括短信發(fā)送模塊、 無線傳輸模塊和接口模塊，所述控制裝置包括一個單片機和一個數(shù)據(jù)存儲器，所述滴灌裝 置包括滴灌管、緩釋筒和蒸發(fā)蓋，所述傳感裝置接收土壤及空氣中的環(huán)境信息并形成數(shù)字 信號，通過信號傳導(dǎo)裝置發(fā)送給控制裝置，控制裝置接收數(shù)字信號后進行邏輯運算，發(fā)出控 制信號給滴灌裝置，完成水肥灌溉。
[0011] 所述蒸發(fā)蓋包括一個覆蓋樹苗根部的蓋板、設(shè)于蓋板較低側(cè)的一個引導(dǎo)管和設(shè)于 蓋板另一側(cè)的支腳，該引導(dǎo)管與滴灌裝置的緩釋筒連通，所述蓋板表面設(shè)有用于適應(yīng)不同 通水需求的調(diào)整通孔。通過支腳支起蓋板，使其傾斜，將樹苗根部蒸發(fā)的水汽部分留在緩釋 筒中，節(jié)水的同時也避免暴雨等造成樹苗根部的水土流失。支腳可以根據(jù)地形環(huán)境需要調(diào) 整蓋板與水平線之間的夾角，有利于在通風(fēng)和節(jié)水之間達到一個平衡。
[0012] 所述蓋板由兩塊能夠相對滑動的多孔板疊合而成。兩塊多孔板至少有兩個狀態(tài)， 第一種是兩塊多孔板的孔位是貫通的，即上下多孔板的孔位置是一致的，這種情況下可以 增加透氣量和透雨量；第二種情況是兩塊多孔板的空位相互錯開，這時蓋板為沒有貫通孔 的狀態(tài)，適合減少水分蒸發(fā)的情形。
[0013] 所述控制裝置包括一個定時發(fā)出主動探測信息的脈沖模塊。該模塊可以定時發(fā)出 探測信息給傳感裝置，傳感裝置平時不工作，處于待機狀態(tài)，只有接到主動探測信息后才開 始一次環(huán)境信息的探測，與傳統(tǒng)一直處于開機狀態(tài)的傳感裝置來說，本發(fā)明節(jié)能一半以上。
[0014] 所述智能山地造林信息反饋系統(tǒng)配設(shè)集雨裝置，該集雨裝置主要由集水管和儲水 器組成，所述集水管包括一個內(nèi)置過濾帶的過濾斗和過濾斗底部相接的導(dǎo)水管，過濾斗含 有一個緊貼土壤的堅直邊和一個長度不超過堅直邊的傾斜邊。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)中的集雨裝置多呈V形，這種結(jié)構(gòu)的過濾斗比較容易被山坡上滾落的雜 物所堵塞，本發(fā)明通過較短的傾斜邊和堅直邊，一旦有大塊的砂石雜物滾落，不容易掉進過 濾斗中。
[0016] 所述過濾斗的傾斜邊滿足下式：
【主權(quán)項】
1. 智能山地造林系統(tǒng)，包括傳感裝置、信號傳導(dǎo)裝置、控制裝置和滴灌裝置，其特征在 于所述傳感裝置包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述信號傳導(dǎo)裝置包括短信發(fā)送模塊、無 線傳輸模塊和接口模塊，所述控制裝置包括一個單片機和一個數(shù)據(jù)存儲器，所述滴灌裝置 包括滴灌管、緩釋筒和蒸發(fā)蓋，所述傳感裝置接收土壤及空氣中的環(huán)境信息并形成數(shù)字信 號，通過信號傳導(dǎo)裝置發(fā)送給控制裝置，控制裝置接收數(shù)字信號后進行邏輯運算，發(fā)出控制 信號給滴灌裝置，完成水肥灌溉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述蒸發(fā)蓋包括一個覆蓋樹 苗根部的蓋板、設(shè)于蓋板較低側(cè)的一個引導(dǎo)管和設(shè)于蓋板另一側(cè)的支腳，該引導(dǎo)管與滴灌 裝置的緩釋筒連通，所述蓋板表面設(shè)有用于適應(yīng)不同通水需求的調(diào)整通孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述蓋板由兩塊能夠相對滑 動的多孔板疊合而成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述控制裝置包括一個定時 發(fā)出主動探測信息的脈沖模塊。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述智能山地造林信息反饋 系統(tǒng)配設(shè)集雨裝置，該集雨裝置主要由集水管和儲水器組成，所述集水管包括一個內(nèi)置多 層濾板的過濾斗和過濾斗底部相接的導(dǎo)水管，過濾斗含有一個緊貼土壤的堅直邊和一個長 度不超過堅直邊的傾斜邊。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述過濾斗的傾斜邊滿足下 式：
其中，L為傾斜邊的長度，H為堅直邊的長度，a為山坡與水平線之間的銳角夾角，3 為過濾斗傾斜邊和堅直邊之間的夾角。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述夾角0范圍為25° < 旦 < 65°。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述過濾斗配置多層濾板， 過濾斗的傾斜邊和直角邊設(shè)有用于扣接濾板的凸棱機構(gòu)；所述凸棱機構(gòu)的形狀為箭頭形； 所述凸棱機構(gòu)間隔設(shè)有梯形缺口。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述凸棱機構(gòu)包括三個凸 棱，第一凸棱為水平凸棱，第二凸棱為羊角花紋形凸棱，第三凸棱為水平凸棱；所述羊角花 紋形凸棱由兩根不相交的短邊組成，第一短邊和第二短邊之間的夾角90° <Y<150°， 第三凸棱的梯形缺口承接兩個短邊構(gòu)成的底部缺口。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能山地造林系統(tǒng)，其特征在于所述多層濾板包括兩層以 上過濾層，表層為平整的用于過濾大顆粒雜質(zhì)的初級過濾層，第二層為過濾細小顆粒的次 級過濾層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種智能山地造林系統(tǒng)，包括傳感裝置、信號傳導(dǎo)裝置、控制裝置和滴灌裝置，其特征在于所述傳感裝置包括濕度傳感器和溫度傳感器，所述信號傳導(dǎo)裝置包括短信發(fā)送模塊、無線傳輸模塊和接口模塊，所述控制裝置包括一個單片機和一個數(shù)據(jù)存儲器，所述滴灌裝置包括滴灌管、緩釋筒和蒸發(fā)蓋，所述傳感裝置接收土壤及空氣中的環(huán)境信息并形成數(shù)字信號，通過信號傳導(dǎo)裝置發(fā)送給控制裝置，控制裝置接收數(shù)字信號后進行邏輯運算，發(fā)出控制信號給滴灌裝置，完成水肥灌溉。通過集雨與滴灌相結(jié)合的方式，由多種傳感器綜合探測、遠程數(shù)據(jù)分析來控制水肥灌溉，大大提高了山地造林的成活率。
【IPC分類】A01G25-02, A01G23-00, A01G25-16
【公開號】CN104604629
【申請?zhí)枴緾N201410099984
【發(fā)明人】陳斌, 賀位忠, 高大海, 張曉勉
【申請人】舟山市農(nóng)林與漁農(nóng)村委員會
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年3月18日