CN102232354A - 太阳能自动滴灌系统及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种太阳能自动滴灌系统,包括太阳能光伏组件、供水储水机构、自动控水机构及供水机构;太阳能光伏组件分别与供水储水机构及自动供水机构连接,为供水储水机构及自动供水机构提供工作电源;供水机构与自动控水机构连接,自动控水机构控制供水机构开始供水和停止供水。本发明可以设置在沙漠等干旱的地方,每个滴灌龙头对应设置在一颗植物的上方,通过整个太阳能自动滴灌系统的探测及控制自动的为植物灌水,根据空气中的水分含量来控制整个系统的工作情况,并根据土壤表面的水分含量来控制供水龙头的开启和关闭,整个系统无需人工控制且环保节能,成本低,省去了人工灌溉植物的麻烦,且能确保植物生长所需的水分充足。

Description

太阳能自动滴灌系统及其控制方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种灌水系统,具体涉及一种用于沙漠、干旱等地区的太阳能自动滴灌系统。
背景技术
[0002] 随着科技的飞速发展,城市沙漠化的问题日趋严重,在许多地区,持续的干旱不仅使环境更加恶劣,也迫使许多人搬离自己的家园;因此,为了改善环境,为了保护人类赖以生存的地球,人们在干旱地区种植了大面积的植物,但是,植物的生长需要水分,在荒无人烟的地区种植的植物需要人为的定期的为其灌溉,才能维持其正常的生长,但定期的人为的灌溉不仅耗费大量的人力、物力和财力,植物在不同的天气下,需要的水分也有所不同, 故人为灌溉也不是一个长远的办法。
[0003] 鉴于上述问题,本发明公开了一种太阳能自动滴灌系统及其控制方法。其具有如下文所述之技术特征,以解决现有的问题。
发明内容
[0004] 本发明的目的是提供一种太阳能自动滴灌系统及其控制方法,它能在植物需要灌水的时候自动为植物灌溉,不仅节省了大量的人力和水资源,而且节能环保,只需在植物的生长处设置相应的供水管及滴灌龙头,以较小的成本即能实现大面积的灌溉。
[0005] 本发明太阳能自动滴灌系统及其控制方法是通过以下技术方案实现的:一种太阳能自动滴灌系统,包括:太阳能光伏组件、供水储水机构、自动控水机构及供水机构;所述的太阳能光伏组件分别与所述的供水储水机构及所述的自动供水机构连接,为所述的供水储水机构及自动供水机构提供工作电源;所述的供水机构与自动控水机构连接,所述的自动控水机构控制供水机构开始供水和停止供水。
[0006] 所述的自动控水机构包括自动控制器、天气湿度传感器及多组供水阀门;所述的自动控制器与太阳能光伏组件连接,所述的天气湿度传感器的输出端与自动控制器连接, 用于感应空气的湿度,所述的自动控制器根据天气湿度传感器感应到的空气湿度控制整个太阳能自动滴灌系统接通或断开电源。
[0007] 上述的太阳能自动滴灌系统,其中,所述的供水储水机构包括深水井、抽水泵及蓄水池;所述的深水井设置在地下,所述的抽水泵与所述的太阳能光伏组件连接,所述的抽水泵设置在深水井的上方,并将深水井中的水抽出,储存在设置在深水井一侧的蓄水池中。
[0008] 上述的太阳能自动滴灌系统,其中,所述的自动控水机构包括一进水管,所述的进水管的一端设置在蓄水池中,进水管的另一端与自动控制器连接,当供水阀门被打开时,蓄水池中的水通过自动控制器从多组供水阀门中输出。
[0009] 上述的太阳能自动滴灌系统,其中,所述的供水机构包括多组感应滴灌装置,所述的每一组感应滴灌装置均由供水管、滴灌龙头及土壤水分传感器构成;所述的供水管的一端与供水阀门连接,供水管的另一端与所述的滴灌龙头连接,所述的土壤水分传感器设置
4在地面上,并与供水阀门连接,所述的土壤水分传感器用于感应土壤表面的水分含量。
[0010] 上述的太阳能自动滴灌系统,其中,所述的每组感应滴灌装置对应连接一个供水阀门,且每个滴灌龙头对应设置在一颗植物的上方或根部。
[0011] 上述的太阳能自动滴灌系统,其中,还包括一水位感应器,该水位感应器设置在蓄水池中,并与抽水泵连接。
[0012] 一种应用于上述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其特征在于:该方法至少包括如下步骤:
[0013] 步骤1,天气湿度传感器探测到空气中的水分含量,并通过自动控制器控制整个太阳能自动滴灌系统是否供电。
[0014] 步骤2,抽水泵将深水井中的水抽出,并储存在蓄水池中。
[0015] 步骤3,每个土壤水分传感器探测土壤表面的水分含量,并控制供水阀门是否打开。
[0016] 上述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其中,所述的步骤1中还包括:
[0017] 步骤1. 1,当空气中的水分含量大于80%时,自动控制器将断开与太阳能光伏组件的连接,太阳能自动滴灌系统停止工作。
[0018] 步骤1.2,当空气中的水分含量小于80%时,自动控制器启动太阳能自动滴灌系统。
[0019] 上述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其中,所述的步骤2中还包括:
[0020] 步骤2. 1,水位感应器感应到蓄水池中的水位是否达到蓄水池的顶端时,若蓄水池中的水位没有达到蓄水池的顶端,抽水泵继续抽水。
[0021] 步骤2. 2,若蓄水池中的水位达到蓄水池的顶端,水位感应器关闭抽水泵,停止抽水。
[0022] 上述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其中,所述的步骤3中还包括:
[0023] 步骤3. 1,当探测到的土壤表面的水分含量大于40%时,供水阀门关闭,不供水。
[0024] 步骤3. 2,当探测到的土壤表面的水分含量小于40%时,供水阀门开启,蓄水池中的水通过设置在供水管一端的滴灌龙头流出。
[0025] 本发明太阳能自动滴灌系统及其控制方法由于采用了上述方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:
[0026] 1、本发明太阳能自动滴灌系统由于采用就近的深水井取水,有效利用水资源,省去了人力运水的麻烦。
[0027] 2、本发明太阳能自动滴灌系统由于根据空气中的水分含量控制整个系统是否通电,节约电源,且采用太阳能光伏组件供电,节能环保。
[0028] 3、本发明太阳能自动滴灌系统由于根据土壤表面的水分含量来控制是否给植物供水,省去了人力定期浇灌的麻烦,能给植物更好、更适合的生长环境。
[0029] 4、本发明太阳能自动滴灌系统的控制方法简单,全自动控制,无需人为干预,成本低,易于普及应用,尤其适合在干旱等不便进行定期浇灌的地方使用。
[0030] 以下,将通过具体的实施例做进一步的说明,然而实施例仅是本发明可选实施方式的举例,其所公开的特征仅用于说明及阐述本发明的技术方案,并不用于限定本发明的保护范围。附图说明
[0031 ] 为了更好的理解本发明,可参照本说明书援引的以供参考的附图,附图中:
[0032] 图1是本发明太阳能自动滴灌系统的结构示意图。
[0033] 图2是本发明太阳能自动滴灌系统的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0034] 根据本发明的权利要求和发明内容所公开的内容,本发明的技术方案具体如下所述。
[0035] 请参见附图1所示,本发明太阳能自动滴灌系统包括:太阳能光伏组件01、供水储水机构02、自动控水机构03及供水机构04 ;太阳能光伏组件01分别与供水储水机构02及自动供水机构03连接,为供水储水机构02及自动供水机构03提供工作电源;供水机构04 与自动控水机构03连接,自动控水机构03控制供水机构04开始供水和停止供水。
[0036] 太阳能光伏组件01采用太阳能电池板,太阳能光伏组件01向阳设置,将太阳能转化为电能,并提供给供水储水机构02及自动控水机构03。
[0037] 供水储水机构02包括深水井021、抽水泵022及蓄水池023 ;深水井021设置在地下,能确保有充足的水源可用于滴灌,抽水泵022与太阳能光伏组件01连接,抽水泵022设置在深水井021的上方,并将深水井021中的水抽出,储存在设置在深水井021—侧的蓄水池023中。
[0038] 自动控水机构03包括自动控制器031、天气湿度传感器032及多组供水阀门033 ; 自动控制器031与太阳能光伏组件01连接,天气湿度传感器032的输出端与自动控制器 031连接,用于感应空气的湿度,自动控制器031根据天气湿度传感器032感应到的空气湿度控制整个太阳能自动滴灌系统接通或断开电源,当空气湿度小于80%时,自动控制器 031与太阳能光伏组件01接通,整个太阳能自动滴灌系统开始工作;当空气湿度大于80% 时,自动控制器031于太阳能光伏组件01断开,整个太阳能自动滴灌系统停止工作。
[0039] 自动控水机构03包括一进水管034,该进水管034的一端设置在蓄水池023中,进水管034的另一端与自动控制器031连接,当供水阀门033被打开时,蓄水池023中的水可以通过自动控制器031从多组供水阀门033中输出。
[0040] 供水机构04包括多组感应滴灌装置,每组感应滴灌装置由供水管041、滴灌龙头 042及土壤水分传感器043构成;供水管041的一端与供水阀门033连接,供水管041的另一端与滴灌龙头042连接,土壤水分传感器043设置在地面上,并与供水阀门033连接,土壤水分传感器043用于感应土壤表面的水分含量,当土壤表面的水分含量小于40%时,触发供水阀门033,供水阀门033打开供水;当土壤表面的水分含量大于40%时,关闭供水阀门033,停止滴灌。
[0041] 每组感应滴灌装置对应连接一个供水阀门033,且每个滴灌龙头042对应设置在一颗植物的上方或根部。
[0042] 本发明太阳能自动滴灌系统还包括一水位感应器05,该水位感应器05设置在蓄水池023中,并与抽水泵022连接,当蓄水池023中的水位达到蓄水池023的顶部时,水位感应器05关闭抽水泵022,停止抽水,确保蓄水池023中的水不溢出,避免了水资源的浪费。[0043] 请参见附图2所示,本发明太阳能自动滴灌系统的控制方法至少包括以下步骤:
[0044] 步骤1,天气湿度传感器032探测到空气中的水分含量,并通过自动控制器031控制整个太阳能自动滴灌系统是否供电。
[0045] 步骤1. 1,当空气中的水分含量大于80%时,自动控制器031将断开与太阳能光伏组件01的连接,太阳能自动滴灌系统停止工作。
[0046] 步骤1.2,当空气中的水分含量小于80%时,自动控制器031启动太阳能自动滴灌系统。
[0047] 步骤2,抽水泵022将深水井021中的水抽出,并将水储存在蓄水池023中。
[0048] 步骤2. 1,水位感应器05感应到蓄水池023中的水位是否达到蓄水池023的顶端时,若蓄水池023中的水位没有达到蓄水池023的顶端,抽水泵022继续抽水。
[0049] 步骤2. 2,若蓄水池023中的水位达到蓄水池023的顶端,水位感应器05关闭抽水泵022,停止抽水。
[0050] 步骤3,每个土壤水分传感器043探测土壤表面的水分含量,并控制供水阀门033 是否打开。
[0051] 步骤3. 1,当探测到的土壤表面的水分含量大于40%时,供水阀门033关闭,不供水。
[0052] 步骤3. 2,当探测到的土壤表面的水分含量小于40%时,供水阀门033开启,蓄水池023中的水通过设置在供水管041 —端的滴灌龙头042流出,为对应设置在每个滴灌龙头042下方的植物浇水。
[0053] 本发明太阳能自动滴灌系统可以设置在沙漠等干旱的地方,每个滴灌龙头042对应设置在一颗植物的上方,通过整个太阳能自动滴灌系统的探测及控制自动的为植物灌水,根据空气中的水分含量来控制整个系统的工作情况,并根据土壤表面的水分含量来控制供水龙头033的开启和关闭,整个系统无需人工控制且环保节能,成本低,省去了人工灌溉植物的麻烦,且能确保植物生长所需的水分充足。
[0054] 上述内容为本发明太阳能自动滴灌系统及其控制方法的具体实施例的列举,对于其中未详尽描述的设备和结构,应当理解为采取本领域已有的通用设备及通用方法来予以实施。

Claims (10)

1. 一种太阳能自动滴灌系统,其特征在于,包括:太阳能光伏组件(01)、供水储水机构 (02)、自动控水机构(03)及供水机构(04);所述的太阳能光伏组件(01)分别与所述的供水储水机构(0¾及所述的自动供水机构(0¾连接,为所述的供水储水机构(0¾及自动供水机构(03)提供工作电源;所述的供水机构(04)与自动控水机构(03)连接,所述的自动控水机构(03)控制供水机构(04)开始供水和停止供水;所述的自动控水机构(0¾包括自动控制器(031)、天气湿度传感器(03¾及多组供水阀门(03¾ ;所述的自动控制器(031)与太阳能光伏组件(01)连接,所述的天气湿度传感器(032)的输出端与自动控制器(031)连接,用于感应空气的湿度,所述的自动控制器 (031)根据天气湿度传感器(03¾感应到的空气湿度控制整个太阳能自动滴灌系统接通或断开电源。
2.根据权利要求1所述的太阳能自动滴灌系统,其特征在于:所述的供水储水机构(02)包括深水井(021)、抽水泵(02¾及蓄水池(023);所述的深水井(021)设置在地下, 所述的抽水泵(02¾与所述的太阳能光伏组件(01)连接,所述的抽水泵(02¾设置在深水井(021)的上方,并将深水井(021)中的水抽出,储存在设置在深水井(021) —侧的蓄水池 (023)中。
3.根据权利要求1所述的太阳能自动滴灌系统,其特征在于:所述的自动控水机构(03)包括一进水管(034),所述的进水管(034)的一端设置在蓄水池(023)中,进水管 (034)的另一端与自动控制器(031)连接,当供水阀门(033)被打开时,蓄水池(023)中的水通过自动控制器(031)从多组供水阀门(033)中输出。
4.根据权利要求1所述的太阳能自动滴灌系统,其特征在于:所述的供水机构(04)包括多组感应滴灌装置,所述的每一组感应滴灌装置均由供水管(041)、滴灌龙头(042)及土壤水分传感器(04¾构成;所述的供水管(041)的一端与供水阀门(03¾连接,供水管 (041)的另一端与所述的滴灌龙头(04¾连接,所述的土壤水分传感器(04¾设置在地面上,并与供水阀门(03¾连接,所述的土壤水分传感器(04¾用于感应土壤表面的水分含量。
5.根据权利要求3或4所述的太阳能自动滴灌系统,其特征在于:所述的每组感应滴灌装置对应连接一个供水阀门(033),且每个滴灌龙头(04¾对应设置在一颗植物的上方或根部。
6.根据权利要求1所述的太阳能自动滴灌系统,其特征在于:还包括一水位感应器 (05),该水位感应器(0¾设置在蓄水池(023)中,并与抽水泵(02¾连接。
7. 一种应用于权利要求1所述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其特征在于:该方法至少包括如下步骤:步骤1,天气湿度传感器(03¾探测到空气中的水分含量,并通过自动控制器(031)控制整个太阳能自动滴灌系统是否供电;步骤2,抽水泵(02¾将深水井(021)中的水抽出,并储存在蓄水池(023)中;步骤3,每个土壤水分传感器(04¾探测土壤表面的水分含量,并控制供水阀门(033) 是否打开。
8.根据权利要求7所述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其特征在于:所述的步骤1 中还包括:步骤1. 1,当空气中的水分含量大于80%时,自动控制器(031)将断开与太阳能光伏组件(01)的连接,太阳能自动滴灌系统停止工作;步骤1.2,当空气中的水分含量小于80%时,自动控制器(031)启动太阳能自动滴灌系统。
9.根据权利要求7所述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其特征在于:所述的步骤2 中还包括:步骤2. 1,水位感应器(0¾感应到蓄水池(023)中的水位是否达到蓄水池(023)的顶端时,若蓄水池(023)中的水位没有达到蓄水池(023)的顶端,抽水泵(02¾继续抽水;步骤2. 2,若蓄水池(02¾中的水位达到蓄水池(02¾的顶端,水位感应器(0¾关闭抽水泵(022),停止抽水。
10.根据权利要求7所述的太阳能自动滴灌系统的控制方法,其特征在于:所述的步骤 3中还包括:步骤3.1,当探测到的土壤表面的水分含量大于40%时,供水阀门(03¾关闭,不供水;步骤3. 2,当探测到的土壤表面的水分含量小于40%时,供水阀门(033)开启,蓄水池 (023)中的水通过设置在供水管(041) —端的滴灌龙头(04¾流出。
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Application publication date: 20111109