一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)。其目的是為了提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、節(jié)約資源的滴灌系統(tǒng)。本實用新型包括太陽能電池板、中央處理器、儲水箱、液位傳感器、濕度傳感器和灌溉管路。太陽能電池板的熱能輸出端與儲水箱連接，太陽能電池板的電能輸出端分別與中央處理器、液位傳感器和多個濕度傳感器的電源端連接。中央處理器的信號接收端分別與液位傳感器的信號輸出端和多個濕度傳感器的信號輸出端連接，中央處理器的多個信號傳輸端分別與液位傳感器、多個電磁閥、多個第一溫度傳感器和多個第二溫度傳感器連接。液位傳感器的液位檢測端設(shè)置在儲水箱內(nèi)部，在儲水箱的出水口處連接有灌溉管路，在灌溉管路上安裝有電磁閥。
【專利說明】一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及農(nóng)業(yè)節(jié)水灌溉【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國節(jié)水灌溉技術(shù)的發(fā)展，滴灌技術(shù)也由傳統(tǒng)滴灌技術(shù)向低壓滴灌技術(shù)發(fā)展，而重力滴灌技術(shù)因其造價低、結(jié)構(gòu)簡單并符合低壓滴灌的特點而得到大力的發(fā)展。重力滴灌技術(shù)是目前世界上唯一可以不靠動力驅(qū)動而能夠進行滴灌的設(shè)備。重力滴灌技術(shù)是利用重力原理，靠水源與地面之間的高度產(chǎn)形成壓力，通過主管道、支管道以及供水管網(wǎng)進行供水。重力滴灌技術(shù)將世界上先進的灌溉技術(shù)與傳統(tǒng)的灌溉條件相結(jié)合，是用戶在不改變現(xiàn)有耕作條件情況下能夠使用的一種低壓滴灌技術(shù)。
[0003]然而，目前我國水資源日益緊張，尤其是華北地區(qū)地下水水位正在迅速降低，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)技術(shù)的支撐下，農(nóng)業(yè)灌溉要向節(jié)水型、低成本型轉(zhuǎn)變。而現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)灌溉方式不僅浪費水資源，而且需要耗費電能，造成灌溉成本的增加。目前市場上的自動控制灌溉系統(tǒng)大多價錢高、安裝復(fù)雜、不易推廣?，F(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)灌溉面積越來越大，不同位置的農(nóng)田需要的灌溉量不同，如果都按統(tǒng)一的標準進行灌溉，不僅大量浪費水資源，而且會使農(nóng)田的局部位置出現(xiàn)得不到足量的灌溉或者灌溉量過多的現(xiàn)象，降低了農(nóng)田的產(chǎn)量，使種植人員遭受嚴重的損失。另一方面，灌溉水的水溫對農(nóng)作物的生長也有著十分重要的影響，水溫過高或者過低都會對農(nóng)作物產(chǎn)生一定的影響，水溫過高會嚴重影響農(nóng)作物對水分的吸收，甚至?xí)?dǎo)致農(nóng)作物根部死亡，水溫過低也會對農(nóng)作物的產(chǎn)量產(chǎn)生一定影響。研究表明，長期使用低于5°C的水對水稻進行灌溉，會使水稻減產(chǎn)36%左右，嚴重影響了農(nóng)作物的產(chǎn)量。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、節(jié)約資源的自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)。
[0005]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，包括儲水箱和多條灌溉管路，儲水箱安裝在支架上，儲水箱底端所處的平面高于地表平面，儲水箱底部的多個出水口處分別與灌溉管路的一端連接，其特征在于:還包括太陽能電池板、中央處理器、液位傳感器和多個濕度傳感器，多個濕度傳感器和多條灌溉管路分別設(shè)置在農(nóng)田的不同位置，在每條灌溉管路與土壤接觸部分的外壁和內(nèi)壁上分別安裝有第一溫度傳感器和第二溫度傳感器，每條灌溉管路上還安裝有電磁閥，液位傳感器的液位檢測端設(shè)置在儲水箱內(nèi)部，在儲水箱的內(nèi)壁上還安裝有加熱器和制冷器，安裝有太陽能電池板的電能輸出端分別與中央處理器、液位傳感器、加熱器、制冷器和多個濕度傳感器的電源端連接，中央處理器的信號接收端分別與液位傳感器的信號輸出端、多個濕度傳感器的信號輸出端、多個第一溫度傳感器的信號輸出端和多個第二溫度傳感器的信號輸出端連接，中央處理器的多個信號傳輸端分別與液位傳感器的信號接收端和多個電磁閥的信號接收端連接。
[0006]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其中所述多個濕度傳感器分別設(shè)置在農(nóng)田不同位置的土壤中，濕度傳感器表面套設(shè)有防水膜。
[0007]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其中所述液位傳感器上設(shè)置有蜂鳴報警器，液位傳感器的信號輸出端與蜂鳴報警器的信號接收端連接。
[0008]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其中所述中央處理器為單片機。
[0009]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于:本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動化程度高、節(jié)約資源。在農(nóng)田的不同位置分別設(shè)置有多個濕度傳感器，對農(nóng)田不同位置的土壤濕度進行檢測，中央處理器控制打開濕度過低位置處灌溉管路上的電磁閥，對濕度過低的位置進行灌溉，其他位置的電磁閥保持關(guān)閉的狀態(tài)。根據(jù)土壤水量所需對不同位置的土壤進行分別灌溉，節(jié)約的大量的水資源和電能，避免了不必要的浪費，通過中央處理器進行控制，自動化程度高，無需耗費人力物力手動進行灌溉。液位傳感器對儲水箱中的水位進行實時的檢測，一旦水位過低蜂鳴報警器就會進行蜂鳴報警，使儲水箱中始終保持水量充足的狀態(tài)，不會因為儲水箱中水量不足，而造成農(nóng)田土壤干旱的現(xiàn)象，為種植人員避免了不必要的損失。通過第一溫度傳感器和第二溫度傳感器分別對土壤溫度和灌溉水的溫度進行檢測，并通過中央處理器控制加熱器或者制冷器進行工作，對灌溉水的水溫進行調(diào)節(jié)，保證了灌溉水的水溫始終保持在農(nóng)作物生長的適宜溫度，避免了因灌溉水水溫過高或者過低而造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。
[0010]下面結(jié)合附圖對本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)作進一步說明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

【具體實施方式】
[0012]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，包括太陽能電池板2、中央處理器1、儲水箱5、液位傳感器4、多個濕度傳感器3和多條灌溉管路7。在農(nóng)田不同位置的土壤中設(shè)置有多個濕度傳感器3，濕度傳感器3表面套設(shè)有防水膜。在農(nóng)田周邊設(shè)置有支架，支架上安裝有儲水箱5，儲水箱5底端所處的平面高于地表平面，在儲水箱5頂端安裝有太陽能電池板2，儲水箱5內(nèi)壁上安裝有加熱器11和制冷器12，儲水箱5內(nèi)部設(shè)置有液位傳感器4，液位傳感器4上設(shè)置有蜂鳴報警器8，液位傳感器4可以對儲水箱5內(nèi)部的灌溉水的剩余量進行檢測，防止儲水箱5內(nèi)部水量過低，當(dāng)儲水箱5內(nèi)部水量過低時蜂鳴報警器8進行蜂鳴報警。儲水箱5底部側(cè)壁上開設(shè)有多個出水口，每個出水口分別與灌溉管路7的一端連接，灌溉管路7的另一端分別放置在農(nóng)田的不同位置，每條灌溉管路7上分別安裝有電磁閥6，在每條灌溉管路7與土壤接觸部分的外壁和內(nèi)壁上分別安裝有第一溫度傳感器9和第二溫度傳感器10。
[0013]如圖1所示，為本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，太陽能電池板2的電能輸出端分別與中央處理器1、液位傳感器4、加熱器11、制冷器12和多個濕度傳感器3的電源端連接，太陽能電池板2將吸收的太陽能轉(zhuǎn)化為電能后為中央處理器1、液位傳感器4和多個濕度傳感器3提供電能。太陽能電池板2的熱能輸出端與儲水箱5連接。中央處理器I的信號接收端分別與液位傳感器4的信號輸出端、多個濕度傳感器3的信號輸出端、多個第一溫度傳感器9的信號輸出端和多個第二溫度傳感器10的信號輸出端連接，液位傳感器4的信號輸出端還與蜂鳴報警器8的信號接收端連接，中央處理器I的多個信號傳輸端分別與液位傳感器4的信號接收端和多個電磁閥6的信號接收端連接。液位傳感器4的液位檢測端設(shè)置在儲水箱5內(nèi)部，在儲水箱5底部的多個出水口處分別連接有灌溉管路7，在每條灌溉管路7上分別安裝有電磁閥6。
[0014]本實用新型的一個示例中的中央處理器I采用單片機實現(xiàn)。
[0015]本實用新型的工作過程為:太陽能電池板2為中央處理器1、液位傳感器4和多個濕度傳感器3提供工作所需的電能，放置在農(nóng)田不同位置的多個濕度傳感器3分別檢測農(nóng)田土壤中的濕度，當(dāng)濕度低于設(shè)定值時，濕度傳感器3將信號傳遞給中央處理器1，中央處理器I根據(jù)不同位置濕度傳感器3發(fā)出的信號確定需要灌溉的農(nóng)田位置，中央處理器I控制相應(yīng)位置灌溉管路7上的電磁閥6打開，儲水箱5中的水通過灌溉管路7為土壤進行灌溉，不需要進行灌溉的位置的電磁閥6保持關(guān)閉狀態(tài)，不對土壤進行灌溉。在日常的工作過程中，液位傳感器4對儲水箱5中的水位進行實時的檢測并將水位數(shù)據(jù)傳輸給中央處理器I，一旦儲水箱5中的水位低于最低水位設(shè)定值時，蜂鳴報警器8進行蜂鳴報警，提醒種植人員向儲水箱5中加水。中央處理器5能夠?qū)σ何粋鞲衅?的最低水位設(shè)定值進行調(diào)整。在整個灌溉的過程中，第一溫度傳感器9實時對灌溉處的土壤溫度進行檢測，一旦發(fā)現(xiàn)土壤溫度過高或者過低，第一溫度傳感器9將信號傳遞給中央處理器1，中央處理器I通過控制太陽能電池板2為加熱器11或者制冷器12輸送電能。當(dāng)土壤溫度過低時，加熱器11工作，為儲水箱5中的水進行升溫，當(dāng)土壤溫度過高時，制冷器12工作，為儲水箱5中的水進行降溫，并將溫度適宜的灌溉水對農(nóng)作物進行灌溉，第二溫度傳感器10對灌溉水的溫度進行檢測后，將溫度信號傳送回中央處理器1，中央處理器I對灌溉水的溫度數(shù)據(jù)進行記錄、分析。由于灌溉水的水溫不宜過高，因此太陽能電池板2對儲水箱5加熱所需要消耗的熱量很小，完全不需要其他熱源。
[0016]本實用新型一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，在農(nóng)田的不同位置分別設(shè)置有多個濕度傳感器3，對農(nóng)田不同位置的土壤濕度進行檢測，中央處理器I控制打開濕度過低位置處灌溉管路7上的電磁閥6，對濕度過低的位置進行灌溉，其他位置的電磁閥6保持關(guān)閉的狀態(tài)。根據(jù)土壤水量所需對不同位置的土壤進行分別灌溉，節(jié)約的大量的水資源和電能，避免了不必要的浪費，通過中央處理器I進行控制，自動化程度高，無需耗費人力物力手動進行灌溉。液位傳感器4對儲水箱5中的水位進行實時的檢測，一旦水位過低蜂鳴報警器8就會進行蜂鳴報警，使儲水箱5中始終保持水量充足的狀態(tài)，不會因為儲水箱5中水量不足，而造成農(nóng)田土壤干旱的現(xiàn)象，為種植人員避免了不必要的損失。通過第一溫度傳感器9和第二溫度傳感器10分別對土壤溫度和灌溉水的溫度進行檢測，并通過中央處理器I控制加熱器11或者制冷器12進行工作，對灌溉水的水溫進行調(diào)節(jié)，保證了灌溉水的水溫始終保持在農(nóng)作物生長的適宜溫度，避免了因灌溉水水溫過高或者過低而造成農(nóng)作物的減產(chǎn)。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單、操作方便、自動化程度高、節(jié)約資源，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點。
[0017]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應(yīng)落入本實用新型權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，包括儲水箱(5)和多條灌溉管路(7)，儲水箱(5)安裝在支架上，儲水箱(5)底端所處的平面高于地表平面，儲水箱(5)底部的多個出水口處分別與灌溉管路(7)的一端連接，其特征在于:還包括太陽能電池板(2)、中央處理器(I)、液位傳感器(4)和多個濕度傳感器(3)，多個濕度傳感器(3)和多條灌溉管路(7)分別設(shè)置在農(nóng)田的不同位置，在每條灌溉管路(7)與土壤接觸部分的外壁和內(nèi)壁上分別安裝有第一溫度傳感器(9)和第二溫度傳感器(10)，每條灌溉管路(7)上還安裝有電磁閥￠)，液位傳感器(4)的液位檢測端設(shè)置在儲水箱(5)內(nèi)部，在儲水箱(5)的內(nèi)壁上還安裝有加熱器(11)和制冷器(12)，安裝有太陽能電池板(2)的電能輸出端分別與中央處理器⑴、液位傳感器(4)、加熱器(11)、制冷器(12)和多個濕度傳感器(3)的電源端連接，中央處理器(I)的信號接收端分別與液位傳感器⑷的信號輸出端、多個濕度傳感器⑶的信號輸出端、多個第一溫度傳感器(9)的信號輸出端和多個第二溫度傳感器(10)的信號輸出端連接，中央處理器(I)的多個信號傳輸端分別與液位傳感器(4)的信號接收端和多個電磁閥(6)的信號接收端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其特征在于:所述多個濕度傳感器(3)分別設(shè)置在農(nóng)田不同位置的土壤中，濕度傳感器(3)表面套設(shè)有防水膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其特征在于:所述液位傳感器(4)上設(shè)置有蜂鳴報警器(8)，液位傳感器(4)的信號輸出端與蜂鳴報警器(8)的信號接收端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自動控制節(jié)水重力滴灌系統(tǒng)，其特征在于:所述中央處理器(I)為單片機。
【文檔編號】A01G25/16GK204119914SQ201420539638
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月18日
【發(fā)明者】吳濤, 吳龍, 吳國瑞 申請人:石家莊常山源農(nóng)業(yè)科技有限公司