受控制的按需灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]滴流灌溉，也被稱作滴灌、微灌、或局部灌溉，是一種通過允許水通過閥、管和/或發(fā)射器的網(wǎng)絡(luò)而緩慢地滴流到植物的根而節(jié)省水和肥料(例如，施加物)的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]本公開針對于一種受控制的按需灌溉系統(tǒng)。在一實(shí)施方式中，按需灌溉系統(tǒng)包括:控制裝置和半多孔性供應(yīng)管線，控制裝置配置成用以控制水溶液的供應(yīng)。半多孔性供應(yīng)管線具有多孔性特征，多孔性特征被配置成當(dāng)由表面活性的根分泌物/根滲出物作用時(shí)發(fā)生變化以允許水溶液通過它流動(dòng)?？刂蒲b置被配置成當(dāng)確定了多個(gè)半多孔性供應(yīng)管線內(nèi)的水溶液量低于水溶液閾值時(shí)造成水溶液的噴射。
【附圖說明】
[0003]圖1示出了根據(jù)本公開的一示例實(shí)施方式用于向植物根供應(yīng)施加物(例如，水和/或營養(yǎng)物)的地下灌溉系統(tǒng)。
[0004]圖2示出了根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施方式用于將施加物供應(yīng)到植物根的地下灌溉系統(tǒng)。
[0005]圖3示出了根據(jù)本公開的示例實(shí)施方式與圖1和圖2所示的地下灌溉系統(tǒng)的流體移位裝置、噴射流體移位裝置、和/或土壤水分和控制裝置以通信方式聯(lián)接(例如，有線通信、無線通信)的控制裝置的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0006]圖1示出了根據(jù)本公開的示例實(shí)施例方式的按需灌溉系統(tǒng)100。灌溉系統(tǒng)100被配置成用以根據(jù)相應(yīng)植被的需要(例如，按需)向植被(例如，植物)供應(yīng)施加物(例如，水溶液)諸如水和/或營養(yǎng)物的混合物等。例如，植被可能分泌出表面活性劑，表面活性劑造成灌溉系統(tǒng)100按需向植被釋放施加物或者釋放可以由操作者通過控制裝置來控制，控制裝置在下文中更詳細(xì)地描述。
[0007]如圖所示，在一實(shí)施方式中，灌溉系統(tǒng)100可以包括儲(chǔ)集器102，儲(chǔ)集器102被配置成用以儲(chǔ)存(例如保持)和控制施加物的供應(yīng)以在一段時(shí)間供給植被。在另一實(shí)施方式中，可以通過受控制的泵裝置來控制供應(yīng)。儲(chǔ)集器102與多個(gè)供應(yīng)管線104(例如，管、管件等)成流體連通。設(shè)想到了供應(yīng)管線104可以是任何合適形狀，諸如呈網(wǎng)絡(luò)配置(例如，布局)以允許運(yùn)輸和/或支出施加物。供應(yīng)管線104被配置成是至少部分地在地下并且靠近于生長的植被(例如，供應(yīng)管線104在支承介質(zhì)表面下方延伸以向多個(gè)植物進(jìn)行供給)。在某些實(shí)施方式中，供應(yīng)管線104被配置成是至少基本上在地下以將施加物供給到植被的根。應(yīng)了解供應(yīng)管線104可以在植被萌芽之前定位于地下。在某些實(shí)施方式中，供應(yīng)管線204可以在植被萌芽之后定位于地下。因而，供應(yīng)管線104可以在植被的生命周期期間被定位于地下。在某些實(shí)施方式中，儲(chǔ)集器102被升高離開地面(例如，其中允許植被生長的介質(zhì))以便形成低水壓(例如，每平方英寸多少鎊(psi)值)。例如，儲(chǔ)集器102與供應(yīng)管線104相比處于高位置，這形成低水壓力(例如，小于或等于八(8)psi)。因而，灌溉系統(tǒng)100能以低壓操作，而同時(shí)向植被充分供給施加物。
[0008]在一【具體實(shí)施方式】中，供應(yīng)管線104可以包括合適半多孔性或多孔性聚乙烯材料，其被配置成允許保持水直到由根分泌物或操作者控制打破表面張力并且然后使水通過。然而，應(yīng)了解到供應(yīng)管線104可包括被配置成選擇性地允許水通過的各種其它材料，如在本文中更詳細(xì)地描述。例如，在某些情形下，供應(yīng)管線104可以由至少部分地多孔性的材料組成，如在下文中更詳細(xì)地描述。在另一【具體實(shí)施方式】中，供應(yīng)管線104可以包括圓柱形供應(yīng)管線，其具有至少大約十五毫米到至少大約三十五毫米(15mm至35mm)范圍的半徑。然而，設(shè)想到供應(yīng)管線可以是圓柱形管，其具有較大半徑以提供用來將施加物供應(yīng)給植被的更大表面積。
[0009]供應(yīng)管線104能用作植被的施加物的源。例如，供應(yīng)管線104被配置成用以當(dāng)植被不需要施加物時(shí)抑制水的流動(dòng)并且被配置成當(dāng)植被需要施加物時(shí)至少部分地允許施加物流動(dòng)到植物的根。例如，植物的毛細(xì)管力可以用于從供應(yīng)管104抽吸溶液。當(dāng)植物需要施加物時(shí)，植物根可能分泌表面活性劑，表面活性劑至少部分地打破所述供應(yīng)管線104表面處的水的表面張力以變得至少部分地為多孔性的(例如，當(dāng)分泌物從植物根釋放時(shí)，聚乙烯材料變得至少部分地為多孔性的)。更具體而言，限定相應(yīng)供應(yīng)管線104的壁的一部分可以響應(yīng)于由植物所分泌出的分泌物而被修改變成多孔性的(即，響應(yīng)于作用在供應(yīng)管線104上的表面活性劑分泌事件而修改所述供應(yīng)管線104的多孔性特征)。換言之，灌溉系統(tǒng)100被配置成用以按需向相應(yīng)植物釋放施加物(例如，當(dāng)植物需要施加物時(shí))。在另一示例中，植物根可能與供應(yīng)管線104相接觸并且造成“負(fù)壓”效果以造成施加物從供應(yīng)管線104釋放到根。植物和它們的根能夠施加負(fù)壓以從植物的周圍提取水。在另一示例中，供應(yīng)管線104可以通過施加比多孔性管的液壓頭/靜水壓(hydro head)更大的壓力而被迫打破表面張力。
[0010]如圖1所示，灌溉系統(tǒng)100還包括一個(gè)或多個(gè)流體移位裝置106，其連接到供應(yīng)管線104 (操作性地連接到控制裝置110)。在一實(shí)施方式中，流體移位裝置106是受到控制的泵裝置，其被配置成用以循環(huán)所述施加物，允許遍及整個(gè)較大灌溉系統(tǒng)100的更均勻的施加物。流體移位裝置106還可以用于降低所述儲(chǔ)集器102的高度。在另一實(shí)施方式中，流體移位裝置106可以被用來替換儲(chǔ)集器102 (參看圖2)。在此實(shí)施方式中，流體移位裝置106可以與流體供應(yīng)裝置成流體連通。例如，流體移位裝置106可以用來在整個(gè)系統(tǒng)100上形成(生成)低水壓從而使得儲(chǔ)集器102無需被升高以形成水壓。
[0011]該系統(tǒng)100還包括噴射流體移位裝置108 (例如，噴射泵裝置)。噴射流體移位裝置108被連接到供應(yīng)管線104并且被配置成用以將補(bǔ)充流體噴射到供應(yīng)管線104(例如，化學(xué)灌溉)。補(bǔ)充流體可以是營養(yǎng)物、分泌物溶液等。此外，流體移位裝置106 (例如，循環(huán)泵)可以結(jié)合噴射流體移位裝置108用來循環(huán)流體(并且允許更均勻地分配營養(yǎng)物)。噴射流體移位裝置108可以被連接到控制裝置110，控制裝置110被配置為用以生成營養(yǎng)物的按需噴射。例如，控制裝置I1被配置成判斷何時(shí)已從系統(tǒng)100移除了一定量的施加物(例如，施加物已被按需供應(yīng)到植物根)。一旦控制裝置110確定了已從系統(tǒng)100移除掉預(yù)定量的施加物(例如，控制裝置確定了水溶液低于水溶液閾值)，控制裝置I1造成噴射流體移位裝置108 (例如，按需噴射裝置)向供應(yīng)管線104內(nèi)噴射營養(yǎng)物和/或施加物以補(bǔ)充系統(tǒng)100內(nèi)的施加物。在某些實(shí)施方式中，水溶液包括營養(yǎng)物溶液。在這些實(shí)施方式中，控制裝置110包括傳感器，傳感器具有用于檢測葉綠素的器件。在某些實(shí)施方式中，控制裝置110包括傳感器，傳感器具有用于檢測葉綠素的器件，這種控制裝置110判斷了用于氮施加的量和時(shí)間間隔/定時(shí)間隔。控制裝置110還可以與流體移位裝置106通信并且被配置成造成流體移位裝置106以預(yù)定時(shí)間間隔來移位所述施加物。在一【具體實(shí)施方式】中，控制裝置110與儲(chǔ)集器102是一體的。然而，應(yīng)了解在其它配置(參看圖2)中，控制裝置110可以單獨(dú)于儲(chǔ)集器或者替換儲(chǔ)集器。
[0012]如圖3所示，控制裝置110包括存儲(chǔ)器302以存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)軟件程序(例如，軟件模塊)、以通信方式聯(lián)接到存儲(chǔ)器302的處理器304、和通信模塊306 (例如，發(fā)射器、接收器、收發(fā)器等)。存儲(chǔ)器302是有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的示例，其提供儲(chǔ)存功能以儲(chǔ)存與控制裝置110的操作相