本實用新型涉及設(shè)施滴灌的技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于智能集雨大棚的水肥一體化滴灌系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

漿果類作物是農(nóng)民一個重要的經(jīng)濟來源，而大部分漿果類作物都是露天種植，在漿果類作物生長過程中，短時降水過多會造成漬害，降水還會影響作物授粉，在果實成熟期大量降水還會使果實口感變差、腐爛等，從而造成重大經(jīng)濟損失。目前傳統(tǒng)的大棚均為從兩側(cè)卷起，不僅工作程序復(fù)雜，而且卷起后也會對作物采光有很大影響，影響作物的生長?，F(xiàn)在一些智能控制大棚在旁邊修建支架，縱向收縮進行遮雨，成本較高，但縱向收縮效率比較慢，對于突降暴雨防范性小。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型克服了現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、制造成本低、有效利用雨水、自動化程度高、無需人為監(jiān)測、節(jié)省水肥的基于智能集雨大棚的水肥一體化滴灌系統(tǒng)。

本實用新型的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：一種基于智能集雨大棚的水肥一體化滴灌系統(tǒng)，它包括降水自動檢測裝置、電驅(qū)動裝置、防雨裝置、集雨裝置以及水肥一體化滴灌系統(tǒng)；所述的防雨裝置由防雨薄膜、防雨骨架和固定軸組成，固定軸的兩端均套有固定環(huán)，兩個固定環(huán)之間經(jīng)滑環(huán)安裝有多根可繞固定軸轉(zhuǎn)動的防雨骨架，每相鄰兩根防雨骨架之間均設(shè)置有可伸縮防雨薄膜，所述的防雨裝置的兩側(cè)均設(shè)置有與集雨裝置連通的匯水槽；所述的電驅(qū)動裝置包括安裝于頂部防雨薄膜上表面的電機、安裝于電機輸出軸上的卷線軸以及卷繞在卷線軸上的鋼絲繩a和鋼絲繩b，所述的鋼絲繩a的首端固定于一根與頂部防雨薄膜相連的防雨骨架上，鋼絲繩b的首端固定于另一根與頂部防雨薄膜相連的防雨骨架上；所述的降水自動檢測裝置設(shè)置于頂部防雨薄膜頂表面，降水自動檢測裝置包括與電機電連接的PLC控制器、與PLC控制器電連接的濕度感應(yīng)器和氣壓感應(yīng)器；所述的水肥一體化滴灌系統(tǒng)由水泵、滴灌帶、施肥罐、土壤水分控制器、土壤濕度傳感器、滴頭以及設(shè)置于集雨裝置內(nèi)的過濾器組成，所述的滴灌帶敷設(shè)在位于防雨裝置下方的作物種植區(qū)域地面，滴灌帶上設(shè)置有滴頭，水泵的吸水口與過濾器連接，水泵的出水口與滴灌帶連通，滴灌帶還與施肥罐連通，土壤濕度傳感器伸入于作物種植區(qū)域土壤內(nèi)，土壤濕度傳感器與土壤水分控制器連接，土壤水分控制器與水泵連接。

所述的集雨裝置為集水池。

所述的集雨裝置旁側(cè)設(shè)置有補水管。

所述的作物種植區(qū)域地面設(shè)置有多條相互平行布置的滴灌帶。

所述的滴灌帶下表面上且沿其長度方向設(shè)置有多個滴頭。

所述的水泵的吸水口與過濾器之間連接有位于集雨裝置內(nèi)的進水管。

它還包括與PLC控制器電連接的GSM模塊。

所述的頂部防雨薄膜的下表面設(shè)置有手動驅(qū)動裝置。

所述的手動驅(qū)動裝置包括軸承固定裝置、搖把、驅(qū)動軸、鋼絲繩c、鋼絲繩d，所述的軸承固定裝置固定于頂部防雨薄膜的下方，軸承固定裝置的下部設(shè)置有軸承，軸承內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝有驅(qū)動軸，驅(qū)動軸上卷繞有鋼絲繩c和鋼絲繩d，鋼絲繩c的首端固定于一根與頂部防雨薄膜相連的防雨骨架上，鋼絲繩d的首端固定于另一根與頂部防雨薄膜相連的防雨骨架上。

所述的鋼絲繩a、鋼絲繩b、鋼絲繩c和鋼絲繩d均固定于防雨骨架的中部。

本實用新型具有以下優(yōu)點：（1）智能集雨大棚只是在降水的時候會遮擋作物，非降水時段折疊于大棚兩側(cè)，不影響作物采光。避免了太陽一直直射，延長了防雨薄膜的使用壽命。（2）集雨裝置從兩側(cè)收起，效率高且不用支架支撐大棚。（3）通過修建匯水槽實現(xiàn)了對降水的蓄集利用，節(jié)約了水資源。（4）本實用新型實現(xiàn)了對降水了利用，而且避免了降水對作物授粉及果實發(fā)育的影響；在沒有降水的情況下防雨薄膜處于收縮狀態(tài)，保證了作物通風(fēng)采光，不影響光合作用。（5）本實用新型通過土壤濕度傳感器實時檢測作物根區(qū)土壤水分，并通過土壤水分控制器施肥器在灌溉時施加溶解肥實現(xiàn)對作物的實時水分補給。

附圖說明

圖1 為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2 為圖1省略集雨裝置的主視圖；

圖3 為圖1的I部局部放大視圖；

圖4 為本實用新型降水自動檢測裝置的電路圖；

圖5 為手動驅(qū)動裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6 為圖5的右視圖；

圖中，1-降水自動檢測裝置，2-集雨裝置，3-防雨薄膜，4-防雨骨架，5-固定軸，6-匯水槽，7-電機，8-卷線軸，9-鋼絲繩a，10-鋼絲繩b，11-PLC控制器，12-濕度感應(yīng)器，13-氣壓感應(yīng)器，14-水泵，15-滴灌帶，16-施肥罐，17-土壤水分控制器，18-土壤濕度傳感器，19-滴頭，20-過濾器，21-補水管，22-進水管，23-GSM模塊，24-手動驅(qū)動裝置，25-軸承固定裝置，26-搖把，27-驅(qū)動軸，28-鋼絲繩c，29-鋼絲繩d，30-軸承。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的描述，本實用新型的保護范圍不局限于以下所述：

如圖1~2所示，一種基于智能集雨大棚的水肥一體化滴灌系統(tǒng)，它包括降水自動檢測裝置1、電驅(qū)動裝置、防雨裝置、集雨裝置2以及水肥一體化滴灌系統(tǒng)；所述的防雨裝置由防雨薄膜3、防雨骨架4和固定軸5組成，固定軸5的兩端均套有固定環(huán)，兩個固定環(huán)之間經(jīng)滑環(huán)安裝有多根可繞固定軸5轉(zhuǎn)動的防雨骨架4，每相鄰兩根防雨骨架4之間均設(shè)置有可伸縮防雨薄膜3。所述的防雨裝置的兩側(cè)均設(shè)置有與集雨裝置2連通的匯水槽6，集雨裝置2為集水池，集雨裝置2旁側(cè)設(shè)置有補水管21。所述的防雨骨架4為防雨薄膜3提供了力的支撐，當(dāng)有雨水在防雨薄膜3上時不至于引起防雨薄膜3受力變形進而造成其上儲水，最終導(dǎo)致防雨薄膜3遭到破壞，起到了保護防雨薄膜的作用。初始狀態(tài)下防雨裝置的防雨骨架4折疊在大棚兩側(cè)。

如圖1和圖3所示，所述的電驅(qū)動裝置包括安裝于頂部防雨薄膜3上表面的電機7、安裝于電機7輸出軸上的卷線軸8以及卷繞在卷線軸8上的鋼絲繩a9和鋼絲繩b10，所述的鋼絲繩a9的首端固定于一根與頂部防雨薄膜3相連的防雨骨架4上，鋼絲繩b10的首端固定于另一根與頂部防雨薄膜3相連的防雨骨架4上。

如圖1和圖4所示，所述的降水自動檢測裝置1設(shè)置于頂部防雨薄膜3頂表面，降水自動檢測裝置1包括與電機7電連接的PLC控制器11、與PLC控制器11電連接的濕度感應(yīng)器12和氣壓感應(yīng)器13；當(dāng)發(fā)生降水時，氣壓感應(yīng)器13和濕度感應(yīng)器12分別采集環(huán)境氣壓和濕度并將信號轉(zhuǎn)換為電信號傳遞給PLC控制器11，PLC控制器11控制電機7帶動卷線軸8做順時針轉(zhuǎn)動，鋼絲繩a9和鋼絲繩b10均放卷，使處于折疊狀態(tài)的防雨裝置展開，有效避免了降水對作物授粉及果實發(fā)育的影響，此外雨水經(jīng)防雨薄膜3朝地面方向流動，在地面處匯入?yún)R水槽6，再由匯水槽6匯集于集雨裝置2內(nèi)，以為灌溉提供水源，實現(xiàn)了對降水的蓄集利用；當(dāng)無降水的發(fā)生時，PLC控制器11控制電機7帶動卷線軸8做逆時針轉(zhuǎn)動，鋼絲繩a9和鋼絲繩b10均收卷，防雨裝置從兩側(cè)迅速收起，從而保證了通風(fēng)采光，不影響作物光合。

如圖1~2所示，所述的水肥一體化滴灌系統(tǒng)由水泵14、滴灌帶15、施肥罐16、土壤水分控制器17、土壤濕度傳感器18、滴頭19以及設(shè)置于集雨裝置2內(nèi)的過濾器20組成，所述的滴灌帶15敷設(shè)在位于防雨裝置下方的作物種植區(qū)域地面，滴灌帶15上設(shè)置有滴頭19，水泵14的吸水口與過濾器20連接，水泵14的出水口與滴灌帶15連通，滴灌帶15還與施肥罐16連通，土壤濕度傳感器18伸入于作物種植區(qū)域土壤內(nèi)，土壤濕度傳感器18與土壤水分控制器17連接，土壤水分控制器17與水泵14連接。所述的作物種植區(qū)域土壤內(nèi)均勻分布有多個土壤濕度傳感器18，土壤濕度傳感器18能夠探測土壤含水量并把這些數(shù)據(jù)傳給土壤水分控制器17，土壤水分控制器17根據(jù)設(shè)定的土壤含水率決定水泵的開閉。

如圖1、2、4所示，所述的作物種植區(qū)域表面設(shè)置有多條相互平行布置的滴灌帶15；所述的滴灌帶15下表面上且沿其長度方向設(shè)置有多個滴頭19；所述的水泵14的吸水口與過濾器20之間連接有位于集雨裝置2內(nèi)的進水管22；它還包括與PLC控制器11電連接的GSM模塊23，GSM模塊23用于實現(xiàn)PLC控制器11與手機通信，可以把當(dāng)前環(huán)境濕度、氣壓、防雨薄膜展開情況以短信的形式發(fā)到手機端，可通過手機遠(yuǎn)程控制防雨薄膜的展開或關(guān)閉。

如圖5~6所示，所述的頂部防雨薄膜3的下表面設(shè)置有手動驅(qū)動裝置24，所述的手動驅(qū)動裝置24包括軸承固定裝置25、搖把26、驅(qū)動軸27、鋼絲繩c28、鋼絲繩d29，所述的軸承固定裝置25固定于頂部防雨薄膜3的下方，軸承固定裝置25的下部設(shè)置有軸承30，軸承30內(nèi)旋轉(zhuǎn)安裝有驅(qū)動軸27，驅(qū)動軸27上卷繞有鋼絲繩c28和鋼絲繩d29，鋼絲繩c28的首端固定于一根與頂部防雨薄膜3相連的防雨骨架4上，鋼絲繩d29的首端固定于另一根與頂部防雨薄膜3相連的防雨骨架4上。當(dāng)電驅(qū)動裝置出現(xiàn)故障時，順時針或逆時針轉(zhuǎn)動搖把26，即可使鋼絲繩c28和鋼絲繩d29同時做放卷或收卷，實現(xiàn)防雨裝置的手動展開或收起。

所述的鋼絲繩a9、鋼絲繩b10、鋼絲繩c28和鋼絲繩d29均固定于防雨骨架4的中部，以免受力不均。

本實用新型的工作過程如下： 根據(jù)不同的作物和作物生育階段在土壤水分控制器17上設(shè)定作物種植區(qū)域內(nèi)土壤含水量的上、下限指標(biāo)，土壤濕度傳感器18探測土壤含水量并把這些數(shù)據(jù)傳給土壤水分控制器17，土壤水分控制器17將獲得的數(shù)據(jù)與設(shè)定的數(shù)據(jù)分別進行對比，對比后若土壤含水量不滿足作物正常發(fā)育要求，土壤水分控制器17控制水泵14和施肥罐16啟動，水泵14將集雨裝置2內(nèi)的水輸送到滴灌帶15內(nèi)，同時施肥罐16內(nèi)的水溶性肥進入滴灌帶15內(nèi)，最后通過滴頭19施加到作物根區(qū)，實現(xiàn)了對作物水肥的實時補給，在提高水肥利用效率的同時實現(xiàn)了節(jié)水節(jié)肥、增產(chǎn)增收。