本發明涉及農業灌溉技術領域，特別涉及一種農田灌溉方法，方法簡單、合理，操作簡便，易于對農田農業作物灌溉需求的控制。
背景技術：
水資源短缺己對我們的生存環境和經濟發展帶來了嚴重的危害，受到了全世界的普遍關注。從人類用水的結構來看，農業用水量最大，約占全球淡水抽取總量的，水資源短缺對農業發展起著決定性的制約作用。國際上應用了各種技術在農田灌溉，將工程節水、農藝節水和管理節水進行有機集成，形成了土壤墑情監測、作物水分狀態診斷、節水灌溉自動化控制，用水集中管理等比較完善的灌溉控制體系。目前我國在農業節水應用中缺乏實用化的技術產品，主要采購國外產品，成本高難于大面積推廣應用，由于我國農業生產類型復雜，種植品種多樣，迫切需要一套科學的農田灌溉方法。
技術實現要素：
針對現有技術中的不足，本發明提供一種農田灌溉方法，設計新穎、合理，同樣適用于復雜生產類型、多品種種植的農業灌溉，利于集中化管理。
按照本發明所提供的設計方案，一種農田灌溉方法，農田設置有灌溉管路，灌溉管路上設置有電磁閥，該灌溉方法包含如下內容：
選取灌溉操作方式，所述的灌溉操作方式為手動灌溉，或為自動灌溉；
對灌溉作物環境進行檢測，至少包含檢測土壤含水量、土壤騰發量、氣象因素及水源狀況；
根據灌溉操作方式及環境檢測結果，設定灌溉數據參數，灌溉數據參數至少包含灌溉時間；
對灌溉數據通過表格形式進行記錄，灌溉數據至少包含灌溉操作方式、灌溉時間、用戶。
上述的，所述的手動灌溉為現場手動灌溉，所述的現場手動灌溉包含如下內容：用戶根據氣象因素、土壤含水量、土壤騰發量，選取所需灌溉區域電磁閥，通過手動控制電磁閥，自行實施現場灌溉。
上述的，所述的手動灌溉為手機遠程控制灌溉，所述的手機遠程控制灌溉包含如下內容：灌溉管路上的電磁閥設置有微型控制器，微型控制器內設置有無線傳輸器，用戶根據氣象因素、土壤含水量、土壤騰發量，選取所需灌溉區域電磁閥，利用手機通過無線傳輸器控制電磁閥，控制現場灌溉。
上述的，所述的自動灌溉為智能全自動灌溉，所述的智能全自動灌溉包含如下內容：預先設定農田作物的水分上限和水分下限；并根據土壤含水量和土壤騰發量，與設定的農田作物的水分上限和水分下限進行比對，根據比對結果控制電磁閥的自動打開或停止，智能控制現場農田作物灌溉。
上述的，所述的自動灌溉為定點決策灌溉，所述的定點決策灌溉包含如下內容：預先設定時間參數，所述的時間參數包含：電磁閥啟動時間、灌溉時間、間歇時長、灌溉總時長；根據電磁閥啟動時間控制電磁閥總開關打開，并根據灌溉時間控制電磁閥總開關關閉；根據間隙時長重新啟動電磁閥總開關；直至達到灌溉總時長，控制電磁閥總開關關閉；等待下次用戶重新設定時間參數。
上述的，檢測土壤含水量包含如下內容：通過水分測試儀對田間持水量體積百分比進行測定，并測定干旱條件下土壤含水量體積百分比，調取歷史土壤含水量樣本；通過計算公式來計算土壤含水量H，其中，H1為田間持水量體積百分比，H2為干旱條件下土壤含水量體積百分比，k為所述水分下限，αi為第i次土壤含水量樣本，i＝1，2，…，N，表示N次歷史土壤含水量樣本。
上述的，檢測土壤騰發量包含如下內容：通過風速測量儀測試在一米高處的平均風速，利用溫度計測量當前溫度，并根據溫度計算飽和水氣壓；測量空氣的相對濕度，參照飽和水氣壓計算實際水汽壓，利用熱輻射計計算作物表面熱輻射量；通過公式計算土壤騰發量L，其中，P為平均氣溫值，L1為土壤熱通量，e1為飽和水氣壓，e2為實際水氣壓，R1為在一米高處的平均風速，C為作物表面的熱輻射量，log|L1+(e1-e2)|表示L1+(e1-e2)的絕對值求對數。
本發明的有益效果：
本發明首先選取灌溉操作方式；然后對灌溉作物環境進行檢測，至少包含檢測土壤含水量、土壤騰發量、氣象因素及水源狀況；根據灌溉操作方式及環境檢測結果，設定灌溉數據參數，灌溉數據參數至少包含灌溉時間；對灌溉數據通過表格形式進行記錄，灌溉數據至少包含灌溉操作方式、灌溉時間、用戶。對多目標作物灌溉進行優化，通過科學管理，完成信息采集、調水和數據處理等工作，為提高灌區用水效率和日常信息管理水平提供可靠保障，有較好的社會推廣價值和市場前景。
附圖說明：
圖1為本發明的方法示意圖。
具體實施方式：
為了使本發明所要解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行詳細的說明。應當說明的是，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明，能實現同樣功能的產品屬于等同替換和改進，均包含在本發明的保護范圍之內。
實施例一，參見圖1所示，一種農田灌溉方法，農田設置有灌溉管路，灌溉管路上設置有電磁閥，該灌溉方法包含如下內容：
選取灌溉操作方式，所述的灌溉操作方式為手動灌溉，或為自動灌溉；
對灌溉作物環境進行檢測，至少包含檢測土壤含水量、土壤騰發量、氣象因素及水源狀況；
根據灌溉操作方式及環境檢測結果，設定灌溉數據參數，灌溉數據參數至少包含灌溉時間；
對灌溉數據通過表格形式進行記錄，灌溉數據至少包含灌溉操作方式、灌溉時間、用戶。
實施例二，一種農田灌溉方法，農田設置有灌溉管路，灌溉管路上設置有電磁閥，該灌溉方法包含如下內容：
選取灌溉操作方式，所述的灌溉操作方式為手動灌溉，或為自動灌溉；
上述的，所述的手動灌溉為現場手動灌溉，所述的現場手動灌溉包含如下內容：用戶根據氣象因素、土壤含水量、土壤騰發量，選取所需灌溉區域電磁閥，通過手動控制電磁閥，自行實施現場灌溉。
上述的，所述的手動灌溉為手機遠程控制灌溉，所述的手機遠程控制灌溉包含如下內容：灌溉管路上的電磁閥設置有微型控制器，微型控制器內設置有無線傳輸器，用戶根據氣象因素、土壤含水量、土壤騰發量，選取所需灌溉區域電磁閥，利用手機通過無線傳輸器控制電磁閥，控制現場灌溉。
上述的，所述的自動灌溉為智能全自動灌溉，所述的智能全自動灌溉包含如下內容：預先設定農田作物的水分上限和水分下限；并根據土壤含水量和土壤騰發量，與設定的農田作物的水分上限和水分下限進行比對，根據比對結果控制電磁閥的自動打開或停止，智能控制現場農田作物灌溉。
上述的，所述的自動灌溉為定點決策灌溉，所述的定點決策灌溉包含如下內容：預先設定時間參數，所述的時間參數包含：電磁閥啟動時間、灌溉時間、間歇時長、灌溉總時長；根據電磁閥啟動時間控制電磁閥總開關打開，并根據灌溉時間控制電磁閥總開關關閉；根據間隙時長重新啟動電磁閥總開關；直至達到灌溉總時長，控制電磁閥總開關關閉；等待下次用戶重新設定時間參數。
對灌溉作物環境進行檢測，至少包含檢測土壤含水量、土壤騰發量、氣象因素及水源狀況；
上述的，檢測土壤含水量包含如下內容：通過水分測試儀對田間持水量體積百分比進行測定，并測定干旱條件下土壤含水量體積百分比，調取歷史土壤含水量樣本；通過計算公式來計算土壤含水量H，其中，H1為田間持水量體積百分比，H2為干旱條件下土壤含水量體積百分比，k為所述水分下限，αi為第i次土壤含水量樣本，i＝1，2，…，N，表示N次歷史土壤含水量樣本。
上述的，檢測土壤騰發量包含如下內容：通過風速測量儀測試在一米高處的平均風速，利用溫度計測量當前溫度，并根據溫度計算飽和水氣壓；測量空氣的相對濕度，參照飽和水氣壓計算實際水汽壓，利用熱輻射計計算作物表面熱輻射量；通過公式計算土壤騰發量L，其中，P為平均氣溫值，L1為土壤熱通量，e1為飽和水氣壓，e2為實際水氣壓，R1為在一米高處的平均風速，C為作物表面的熱輻射量，log|L1+(e1-e2)|表示L1+(e1-e2)的絕對值求對數。
根據灌溉操作方式及環境檢測結果，設定灌溉數據參數，灌溉數據參數至少包含灌溉時間。
對灌溉數據通過表格形式進行記錄，灌溉數據至少包含灌溉操作方式、灌溉時間、用戶。
多功能灌溉系統主要包括決定灌溉控制方式和確定相關灌溉參數兩部分，提供了不同的灌溉操作方式，里面包含了灌溉控制決策部分，根據外部檢測設備對土壤墑情、氣象因素、水源狀況和作物本身各項指標的監控，通過綜合分析計算出作物確切的需水量并制定合理的灌溉制度，從而有效地執行灌溉管理。控制決策主要分為粗略控制和精確控制。粗略灌溉控制決策主要以人工經驗控制的定時、定量灌溉控制技術精確灌溉控制決策是根據外部檢測設備對土壤墑情、氣象因索、水源狀況和作物本身各項指標的監控計算出作物確切的需水量并而執行灌溉管理。
不同的作物對水分的需求在時間和空間上都存在著很大不同，土壤對水的吸納水平也不一樣。因此，必須能適應不同的灌溉要求，就要設計幾種不同的灌溉方式，針對不同作物、不同土壤選擇不同的與之相適應的灌溉方式，以保證能夠達到節水的目的。本實施例在充分考慮各方面的因素之后，分別對控制點電磁閥進行獨立控制,設置總開關，當發生意外或者是想停止所有灌溉操作的時候直接控制總開關即可。用戶只需要選擇灌溉方式和相應的控制點來進行參數設定即可完成灌溉操作。
現場手動灌溉操作方式主要是針對人工經驗專門制定的，用戶在根據天氣狀況、土壤干旱程度和以往澆灌經驗的基礎上自行實施灌溉，不需計算機為其提供灌溉決策依據。這種灌溉方式簡單,不需要具備很多專業知識的人員即可操作,只要選擇想要灌溉區域的電磁閥，輸入灌溉時長即可，系統倒計時以閥門打開為準,當達到所設定的灌溉時長后會自動停止灌溉。
手機遠程控制灌溉操作方式主要是根據土壤水分含水量或騰發量的情況實時情況自動實施灌溉操作。用戶可根據每個區域作物需水的不同設定水分上限和下限。當土壤的水分低于下限設定值時系統自動打開閥門開始灌溉，水分值超過上限值時自動停止灌溉，當水分值處于下限和上限之間不進行灌溉。這樣即使操作人員不在控制室或者是灌區現場，也能完成灌溉操作。系統中自動灌溉的水分值測量依據常用的有一點法和三點法進行測量。
手機遠程控制灌溉操作方式屬于手動灌溉操作方式的一種，這種控制方式主要應用在操作人員不在現場的情況。隨著信息交流的發展，手機成為人人必備的交流工具，當操作人員在外地的時候，可以根據天氣變化情況發送一條短信或電話即可灌溉，方便省時經濟。
智能全自動灌溉操作方式可設定想要灌溉的日期、灌溉周期、額定流量、以及灌溉時長來計劃灌溉。此外，由于土壤的滲水能力不一樣,滲水能力強的土壤在灌水后效果會很快的顯示出來，滲水能力弱的土壤要經過一段時間才能顯示出來，這樣水量已經達到作物本身需要的標準，但是實際上澆灌的水量己經超標，這不僅沒有實現節水反而浪費了水，對需水量敏感的作物生長也不利。因此設定了定點決策灌溉操作方式，用戶可以根據土壤吸水能力的差異設定灌溉間歇時間，讓水分充分滲入到土壤中。定點決策灌溉操作方式控制流程，當用戶選擇了定點決策灌溉操作方式的時候，系統判斷是否達到啟動時間，若是達到啟動時間后,閥門總開關自動打開，系統進入灌溉狀態，當灌溉時間達到灌溉片長的時候，閥門暫時關閉，關閉的時長為用戶設定的間歇時長，當達到間歇時間后，閥門再次開啟，知道用戶設定的灌溉總時長全部執行完畢后，閥門關閉，等待下一個啟動時間到達后，再次執行下一次任務。
針對不同的作物和不同的土壤測控儀，需要有不同的土壤缺水判斷標準和灌溉方式。本實施例的土壤缺水判斷標準指的就是作物缺水或是不缺水狀態下土壤水吸力的界限值。測控儀根據要求設置了三種灌溉方式以供操作者在面對不同土質時選擇使用?？梢栽O定土壤水吸力上限值、下限值和溫度三個參數。當測控儀檢測到土壤水吸力大于上限值時，表示作物缺水,控制儀給出控制信號，控制澆水。當測控儀檢測到土壤水吸力低于下限值時，表示澆水足夠，停止澆水。測控儀在檢測土壤水吸力的同時還要檢測溫度，當發現溫度低于設定溫度時立即停止澆水，以免在低溫下澆水凍傷作物。這種灌溉方式是針對那些滲水快的土壤設計的，當灌溉后水能很快下滲，不需要延時地等待。
由于控制的點數較多，每個點的控制方式、灌溉時間、灌溉周期、灌溉時長有可能都不一樣，因此，進行軟件設計進一步完善灌溉方法。統一控制方式和獨立控制兩方面的設計。如果選擇統一控制方式，那么所有點的控制方式都一樣，只需要進行不同的參數設置即可，這種灌溉方式適合同一作物的灌溉控制，或者是在水分需求上相似的作物。如果選擇獨立控制相對靈活得多，所有點的控制不必局限于同一種灌溉模式，可對每一個點進行不同的參數設置和灌溉方式的設置，這種控制方式適合作物種植種類復雜的灌區。
在灌溉方法設計的數據庫中，系統以點為單位存放各種信息。點是一組數據值稱為參數的集合，在點組態時定義點的名稱。點可以包含標準點參數或者用戶自定義參數。點參數是含有一個值整型、實型、字符串型等的數據項的名稱。系統提供了一些系統預先定義的標準點參數，點是實時數據庫系統保存和處理信息的基本單位。點存放在實時數據庫的點名字典中。實時數據庫根據點名字典決定數據庫的結構，分配數據庫的存儲空間。在創建一個新點時首先要選擇點類型及所在區域?？梢杂脴藴庶c類型生成點，也可以用自定義點類型生成點。在組態軟件中,每個電磁閥對應一個數字點，由于每一個設備下可以連接多個電磁閥，所以每個數字點可以與一個設備進行連接，分別獲取數據。但是他們的偏置地址不同,為名稱建立電磁閥對應點，設定點參數，主要包括的編號、說明、開關、啟動時間、灌溉時間、灌溉時長、流量、灌溉模式、是否有效灌溉、持續時長、灌溉片長、間歇時長、閥門所在輪灌組編號以及預留參數。在力控組態軟件中,數組是以間接變量形式保存的。間接變量是一種可以在系統運行時被其它變量代換的變量，一般我們將間接變量作為其它變量的指針，操作間接變量也就是操作其指向的目標變量，間接變量代換為其它變量后，引用間接變量的地方就相當于在引用代換變量一樣。可以用賦值語句實現變量的轉換。灌溉控制程序周期運行時，通過調用自定義函數來完成控制過程。函數包含此參數，引用方式為傳值應用。在函數中編輯代碼判定用戶選擇什么灌溉模式，而以電磁閥為中心，每個電磁閥對應一個編號，當選定這個電磁閥時候即修改電池閥的編號了，選擇不同的灌溉方式修改值，彈出不同灌溉方式的設置對話框。在程序周期運行時調用自定義函數根據值來判定執行哪種灌溉控制代碼。當軟件因為某種原因關閉后再啟動，軟件應能記住上次的操作記錄，正確顯示上次的命令操作情況。軟件應有保存記憶功能,在軟件退出后保存實時值作為下次啟動的初始值。
本發明并不局限于上述具體實施方式，本領域技術人員還可據此做出多種變化，但任何與本發明等同或者類似的變化都應涵蓋在本發明權利要求的范圍內。