(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210602038.0 (22)申请日 2022.05.30 (71)申请人 河南农业大 学 地址 450002 河南省郑州市金 水区文化路 95号 (72)发明人 杜清洁　肖怀娟　陈春林　王吉庆　 李娟起　李猛　 (74)专利代理 机构 北京中创博腾知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11636 专利代理师 陈斌 (51)Int.Cl. A01G 9/24(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 基于土壤-植物-大气连续体水势梯度 的温 室水分管理决策系统 (57)摘要 本发明公开了基于土壤 ‑植物‑大气连续体 水势梯度的温室水分管理决策系统， 包括数据采 集模块、 土壤水势传感器、 叶片水势传感器、 空气 温度传感器、 空气湿度传感器、 净辐射传感器、 水 分管理决策模块、 输入输出模块、 键盘、 显示器、 供电模块、 继电器和水分调控执行模块； 本发明 提供的温室水分管理决策系统， 是按需控制， 能 够实时依据温室内土壤水势、 空气温度、 空气湿 度和净辐射强度对温室内植物进行精 准灌溉， 并 始终将土壤、 植物和大气水势差调控到植物生长 最适范围内； 本发明的系统全程自动运行， 具有 自动化、 智 能化的特点， 可避免植物出现缺水而 引起的气孔关闭和产量下降， 大幅降低生产成 本， 提高经济效益。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 114916355 A 2022.08.19 CN 114916355 A 1.基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系统， 包括数据采集模块 (1)、 水分管理决策模块(2)、 输入输出模块(3)、 供电模块(4)、 继电器(5)和水分调控 执行模 块(6)， 其特征在于： 所述数据采集模块(1)电性连接有水分管理决策模块(2)， 水分管理决 策模块(2)电性连接有输入输出模块(3)、 供电模块(4)和继电器(5)， 继电器(5)电性连接有 水分调控执 行模块(6)。 2.根据权利要求1所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述数据采集模块(1)包括土壤水势传感器(10)、 叶片水势传感器(11)、 空 气温度传感器(12)、 空气湿度传感器(13)和净辐射传感器(14)。 3.根据权利要求1所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述水分管理决策模块(2)采用单片机， 供电模块(4)采用交流电。 4.根据权利要求1所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述输入输出模块(3)包括键盘(30)和显示器(31)， 且键盘(30)和显示器 (31)均与水分管理决策模块(2)电性连接 。 5.根据权利要求1所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述水分调控 执行模块(6)包括土壤水分调控 执行子模块(60)和空气水分 调控执行子模块(61)， 且土壤水分调控 执行子模块(60)和空气水分调控 执行子模块(61)均 与继电器(5)电性连接 。 6.根据权利要求5所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述土壤水分调控 执行子模块(60)包括电磁阀(600)和灌溉管道(601)， 灌 溉管道(6 01)上安装有电磁阀(6 00)， 且电磁阀(6 00)与继电器(5)电性连接 。 7.根据权利要求5所述的基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策系 统， 其特征在于： 所述空气水分调控 执行子模块(61)包括加湿器(610)， 且加湿器(610)与继 电器(5)电性连接 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114916355 A 2基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决策 系统 技术领域 [0001]本发明涉及温室环境监测管理技术领域， 具体为基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势 梯度的温室水分管理决策系统。 背景技术 [0002]水分作为一个重要的环境因子， 对植物生长、 产量和品质形成等起着决定性作用， 但我国水资源相对匮乏， 且农业用水占比最大， 如何减少农业用水量、 提高农业用水效率， 已成为我国农业生产中面临的一个重要问题； 设施农业是现代农业发展的重要方向， 但在 现有的设施栽培中， 水分管理依然靠传统的大水 漫灌， 浪费了大量的水资源， 传统的经验水 分管理法已不 适合农业现代化的生产需求。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯度的温室水分管理决 策系统， 以解决上述背景技 术中提出的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技术方案： 基于土壤 ‑植物‑大气连续体水势梯 度的温室水分管理决策系统， 包括数据采集模块、 水分管理决策模块、 输入输出模块、 供电 模块、 继电器和水分调控执行模块， 所述数据采集模块电性连接有 水分管理决策模块， 水分 管理决策模块电性连接有输入输出模块、 供电模块和继电器， 继电器电性连接有水分调控 执行模块。 [0005]优选的， 所述数据 采集模块包括土壤水势传感器、 叶片水势传感器、 空气温度传感 器、 空气湿度传感器和净辐射传感器。 [0006]优选的， 所述水分管理决策模块采用单片机， 供电模块采用交流电。 [0007]优选的， 所述输入输出模块包括键盘和显示器， 且键盘和显示器均与水分管理决 策模块电性连接 。 [0008]优选的， 所述水分调控执行模块包括土壤水分调控执行子模块和空气水分调控执 行子模块， 且土壤水分调控执 行子模块和空气水分调控执 行子模块均 与继电器电性连接 。 [0009]优选的， 所述土壤水分调控执行子模块包括电磁阀和灌溉管道， 灌溉管道上安装 有电磁阀， 且电磁阀与继电器电性连接 。 [0010]优选的， 所述空气水分调控执 行子模块包括加湿 器， 且加湿 器与继电器电性连接 。 [0011]与现有技术相比， 本 发明的有益效果是： 本发明提供的温室水分管理决策系统， 是 按需控制， 能够实时依据温室内土壤水势、 空气温度、 空气湿度和净辐射 强度对温室内植物 进行精准灌溉， 并始终将土壤、 植物和大气水势差调控到植物生长最适范围内； 本发明的系 统全程自动运行， 具有自动化、 智能化的特点， 可避免植物出现缺水而引起的气孔关闭和产 量下降， 大幅降低生产成本， 提高经济效益。说　明　书 1/3 页 3 CN 114916355 A 3