一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種果園灌溉裝置，具體是一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，包括上位機(jī)、無線模塊(3)、下位機(jī)(4)、傳感器組、供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其中所述的上位機(jī)通過無線模塊(3)與所述的下位機(jī)(4)連接，所述的下位機(jī)(4)與傳感器組和供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接；所述的上位機(jī)包括USP電源(1)、工控機(jī)(2)、無線模塊(3)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)便，解決了調(diào)虧灌溉時(shí)其主要依靠人工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來控制灌溉果園，其需要人工通過實(shí)際檢測(cè)和實(shí)地觀察結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌溉操作，增加了誤差，增加了人工的工作量和工作強(qiáng)度，造成調(diào)虧灌溉效果差甚至導(dǎo)致果樹死亡造成經(jīng)濟(jì)損失的問題。
【專利說明】
一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種果園灌溉裝置，具體是一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]甘肅中東部，地處六盤山西麓地區(qū)，多年平均降雨量513mm，主要集中在8?10月份 3個(gè)月，年蒸發(fā)量1300mm，水資源總量9039.3萬m3，人均占有水資源量?jī)H為201m3，分別是全國(guó)、全省、全市人均占有量的1/1〇、1/5和1/3,十年九旱、水資源匱乏且時(shí)空分布不均。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，居民生活用水、工業(yè)用水與農(nóng)田灌溉用水之間的矛盾越來越大，而農(nóng)業(yè)耗水占到總用水的43%，因此農(nóng)業(yè)上的節(jié)水最大。近年來，隨著產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，大力發(fā)展蘋果特色優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)，目前共建成蘋果園60.1萬畝。蘋果產(chǎn)業(yè)在當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)發(fā)展中的地位愈顯重要，但其耗水量將越來越大。近年來，國(guó)家已把農(nóng)業(yè)灌溉工程建設(shè)作為重要的基礎(chǔ)設(shè)施列入基建范疇，加大投資力度，隨著國(guó)家一系列鼓勵(lì)發(fā)展高效節(jié)水灌溉政策的出臺(tái)，建立節(jié)水型農(nóng)業(yè)發(fā)展格局已成為發(fā)展趨勢(shì)。如何提高灌溉水利用率和節(jié)約水資源是當(dāng)?shù)毓麡I(yè)發(fā)展中亟待解決的問題。
[0003]低壓管灌技術(shù)是當(dāng)?shù)刈顚?shí)用最有效率的一種高效灌溉方式，尤其適合山區(qū)果園果樹灌溉，已在果園灌溉中得到大力應(yīng)用和推廣。在低壓管灌高效灌溉方式基礎(chǔ)上，大力推廣應(yīng)用調(diào)虧灌溉非工程果園管理節(jié)水技術(shù)，通過調(diào)虧灌溉技術(shù)的應(yīng)用，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)期對(duì)果樹進(jìn)行適宜的水分脅迫，僅維持較低水平的土壤水勢(shì)，以影響果樹的生理生化過程。調(diào)虧灌溉是在作物生長(zhǎng)發(fā)育某些階段(主要是營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)階段)主動(dòng)施加一定的水分脅迫，促使作物光合產(chǎn)物的分配向人們需要的組織器官傾斜，以提高其經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的節(jié)水灌溉技術(shù)。果樹在低壓管灌方式下，①在果樹生長(zhǎng)季之初，即在果樹果實(shí)生長(zhǎng)的第1階段后期(約開花后4周)和第2階段(稱為調(diào)虧時(shí)段)嚴(yán)格控制灌溉次數(shù)及灌溉水量，使果樹承受一定的水分應(yīng)力，根據(jù)果樹對(duì)水分虧缺反應(yīng)，人為主動(dòng)地施加一定程度的水分脅迫，僅維持較低水平的土壤水勢(shì)， 以影響果樹的生理生化過程，其對(duì)果園的調(diào)虧灌溉主要通過人工操作，對(duì)于果樹的生長(zhǎng)階段即果樹的花期、開葉時(shí)期主要依靠人工進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)到果園勘察，然后結(jié)合人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行開閘放水或節(jié)水，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)虧灌溉，其灌溉次數(shù)也主要依靠人工進(jìn)行操作和記錄，造成人工的勞動(dòng)強(qiáng)度的增加，增大了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且其灌溉時(shí)間和放水量無法得到確切的數(shù)據(jù)掌握，在實(shí)際操作過程中容易造成誤差大，容易造成果樹灌溉過量或過少，對(duì)果樹的生長(zhǎng)造成傷害，引起經(jīng)濟(jì)損失，不利于調(diào)虧灌溉有效且高效的實(shí)施，使用不便。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型提供了一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，解決了調(diào)虧灌溉時(shí)其主要依靠人工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來控制灌溉果園，其需要人工通過實(shí)際檢測(cè)和實(shí)地觀察結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌溉操作，增加了誤差，增加了人工的工作量和工作強(qiáng)度，造成調(diào)虧灌溉效果差甚至導(dǎo)致果樹死亡造成經(jīng)濟(jì)損失的問題。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案具體如下:
[0006]—種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，包括上位機(jī)、無線模塊3、下位機(jī)4、傳感器組、供電設(shè)備、 執(zhí)行機(jī)構(gòu)其中所述的上位機(jī)通過無線模塊3與所述的下位機(jī)4連接，所述的下位機(jī)4與傳感器組和供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接;其特征在于:所述的上位機(jī)包括USP電源1、工控機(jī)2、無線模塊3，其中所述的USP電源1與所述的工控機(jī)2連接，所述的工控機(jī)2與所述的無線模塊3連接;所述的下位機(jī)4具體為PLC為控制核心，其所述的下位機(jī)4與A/D轉(zhuǎn)換模塊8相連，所述的 A/D轉(zhuǎn)換模塊8與所述傳感器組相連，所述的下位機(jī)4與定時(shí)器5和蓄電池6相連，所述的蓄電池6與太陽(yáng)能光伏板7相連，所述的下位機(jī)4與所述的控制器14相連，所述的控制器14與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括水栗18、電動(dòng)閥17、攝像頭16、記錄儀15，其中所述的水栗18 和電動(dòng)閥17分別配合安裝于低壓管道19上，所述的傳感器組包括液位傳感器9、土壤水分傳感器10、濕度傳感器11、溫度傳感器12、流量傳感器13。
[0007]其中一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，所述的攝像頭16,其具體設(shè)置4個(gè)，分別配合分布于果園四角。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0009]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用便捷，操作方便，提高了工作效率，解決了調(diào)虧灌溉時(shí)其主要依靠人工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來控制灌溉果園，其需要人工通過實(shí)際檢測(cè)和實(shí)地觀察結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌溉操作，增加了誤差，增加了人工的工作量和工作強(qiáng)度，造成調(diào)虧灌溉效果差甚至導(dǎo)致果樹死亡造成經(jīng)濟(jì)損失的問題，減少了人工的參與，通過攝像頭16對(duì)果園內(nèi)果樹的生長(zhǎng)情況通過鏡頭遠(yuǎn)程觀察，減輕了人工的勞動(dòng)強(qiáng)度，蓄電池6和太陽(yáng)能光伏板7的設(shè)置，有利于提供對(duì)下位機(jī)4提供電源，節(jié)能環(huán)保，有利于下位機(jī)4所屬的果園監(jiān)控站節(jié)省用電成本，記錄儀 5的設(shè)置，有利于對(duì)灌溉次數(shù)和灌溉流量進(jìn)行記錄，保證了調(diào)虧灌溉要求，提高調(diào)虧灌溉效果，液位傳感器9、土壤水分傳感器10、濕度傳感器11、溫度傳感器12、流量傳感器13的設(shè)置， 有利于對(duì)果園內(nèi)果樹進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，掌握果樹生長(zhǎng)階段需水盈虧狀況，方便下位機(jī)4通過控制器14控制執(zhí)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行工作，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)虧灌溉工作，避免人為疏忽和誤差，提高了調(diào)虧灌溉的效率，實(shí)用可靠?！靖綀D說明】
[0010]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]其中，1.USP電源，2.工控機(jī)，3.無線模塊，4.下位機(jī)，5.定時(shí)器，6.蓄電池，7.太陽(yáng)能光伏板，8.A/D轉(zhuǎn)換模塊，9.液位傳感器，10.土壤水分傳感器，11.濕度傳感器，12.溫度傳感器，13.流量傳感器，14.控制器，15.記錄儀，16.攝像頭，17.電動(dòng)閥，18.水栗?！揪唧w實(shí)施方式】[〇〇12]下面結(jié)合說明書附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明:
[0013]—種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，包括上位機(jī)、無線模塊3、下位機(jī)4、傳感器組、供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其中所述的上位機(jī)通過無線模塊3與所述的下位機(jī)4連接，所述的下位機(jī)4與傳感器組和供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接;其特征在于:所述的上位機(jī)包括USP電源1、工控機(jī)2、無線模塊3，其中所述的USP電源1與所述的工控機(jī)2連接，所述的工控機(jī)2與所述的無線模塊3連接;所述的下位機(jī)4具體為PLC為控制核心，其所述的下位機(jī)4與A/D轉(zhuǎn)換模塊8相連，所述的 A/D轉(zhuǎn)換模塊8與所述傳感器組相連，所述的下位機(jī)4與定時(shí)器5和蓄電池6相連，所述的蓄電池6與太陽(yáng)能光伏板7相連，所述的下位機(jī)4與所述的控制器14相連，所述的控制器14與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括水栗18、電動(dòng)閥17、攝像頭16、記錄儀15，其中所述的水栗18 和電動(dòng)閥17分別配合安裝于低壓管道19上，所述的傳感器組包括液位傳感器9、土壤水分傳感器10、濕度傳感器11、溫度傳感器12、流量傳感器13。
[0014]其中一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，所述的攝像頭16,其具體設(shè)置4個(gè)，分別配合分布于果園四角。
[0015]本實(shí)用新型在使用時(shí)，USP電源1、工控機(jī)2、無線模塊3組成上位機(jī)，通過工控機(jī)2控制，USP電源1為工控機(jī)2供電，工控機(jī)2通過無線模塊3與下位機(jī)4進(jìn)行指令等數(shù)據(jù)信息的傳輸，通過液位傳感器9、土壤水分傳感器10、對(duì)果園中果樹需水量的盈虧進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，通過濕度傳感器11、溫度傳感器12對(duì)果園內(nèi)空氣溫濕度進(jìn)行監(jiān)控，并將監(jiān)控信息通過A/D轉(zhuǎn)換模塊8輸入下位機(jī)4內(nèi)，同時(shí)下位機(jī)4通過控制器14控制攝像頭16對(duì)果園內(nèi)果樹進(jìn)行果樹的開花和開葉生長(zhǎng)情況的圖像監(jiān)控，并通過下位機(jī)4通過無線模塊3傳輸于工控機(jī)2，然后通過工控機(jī)2進(jìn)行分析，并發(fā)出灌溉指令，由下位機(jī)4通過定時(shí)器5進(jìn)行灌溉時(shí)間的定時(shí)，通過控制器14控制水栗18和電動(dòng)閥17進(jìn)行工作，對(duì)果園果樹進(jìn)行灌溉，同時(shí)液位傳感器9、土壤水分傳感器10、濕度傳感器11、溫度傳感器12、流量傳感器13進(jìn)行灌溉水位、土壤水分、空氣溫濕度和灌溉流量的監(jiān)控，同時(shí)記錄儀15記錄灌溉次數(shù)和灌溉流量，并通過下位機(jī)4通過無線模塊3向工控機(jī)2傳輸并進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)虧灌溉工作，避免了人工實(shí)地勘察和檢測(cè)造成的誤差和人工經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)虧灌溉操作，造成果園調(diào)虧灌溉效率低，效果差的問題，大大節(jié)約了農(nóng)業(yè)灌溉水量，提高了水分利用效率，省工省時(shí)，開辟了一條經(jīng)濟(jì)實(shí)用、水資源高效利用、可持續(xù)發(fā)展的節(jié)水灌溉之路。
[0016]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用便捷，操作方便，提高了工作效率，解決了調(diào)虧灌溉時(shí)其主要依靠人工經(jīng)經(jīng)驗(yàn)來控制灌溉果園，其需要人工通過實(shí)際檢測(cè)和實(shí)地觀察結(jié)合經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行灌溉操作，增加了誤差，增加了人工的工作量和工作強(qiáng)度，造成調(diào)虧灌溉效果差甚至導(dǎo)致果樹死亡造成經(jīng)濟(jì)損失的問題，減少了人工的參與，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化調(diào)虧灌溉工作，避免人為疏忽和誤差，提高了調(diào)虧灌溉的效率，實(shí)用可靠。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，包括上位機(jī)、無線模塊(3)、下位機(jī)(4)、傳感器組、供電設(shè) 備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)其中所述的上位機(jī)通過無線模塊(3)與所述的下位機(jī)(4)連接，所述的下位機(jī) (4)與傳感器組和供電設(shè)備、執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接;其特征在于:所述的上位機(jī)包括USP電源(1)、工 控機(jī)(2)、無線模塊(3)，其中所述的USP電源(1)與所述的工控機(jī)(2)連接，所述的工控機(jī)(2) 與所述的無線模塊(3)連接;所述的下位機(jī)(4)具體為PLC為控制核心，其所述的下位機(jī)(4) 與A/D轉(zhuǎn)換模塊(8)相連，所述的A/D轉(zhuǎn)換模塊(8)與所述傳感器組相連，所述的下位機(jī)(4)與 定時(shí)器(5)和蓄電池(6)相連，所述的蓄電池(6)與太陽(yáng)能光伏板(7)相連，所述的下位機(jī)(4) 與所述的控制器(14)相連，所述的控制器(14)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連，所述的執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括水栗 (18)、電動(dòng)閥(17)、攝像頭(16)、記錄儀(15)，其中所述的水栗(18)和電動(dòng)閥(17)分別配合 安裝于低壓管道(19)上，所述的傳感器組包括液位傳感器(9)、土壤水分傳感器(10)、濕度 傳感器(11)、溫度傳感器(12)、流量傳感器(13)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種果園調(diào)虧灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述的攝像頭(16)，其具 體設(shè)置4個(gè)，分別配合分布于果園四角。
【文檔編號(hào)】A01G25/16GK205584975SQ201620292673
【公開日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年4月11日
【發(fā)明人】陳亮東, 毛鶴
【申請(qǐng)人】陳亮東, 毛鶴