CN103270913A - 一种大棚灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大棚灌溉装置，包括供电系统（1）、蓄水系统（2）、滴灌系统（3）和电脑控制系统（4），供电系统的太阳能电池板（1.1）通过支撑杆（1.3）与支撑框架（1.4）连接，转换器（1.5）、蓄电池（1.6）设置在支撑框架的内部；蓄水系统的电机（2.1）与水泵（2.2）连接，水泵通过管路连接设置在支撑架（2.3）上的蓄水箱（2.4）；滴灌系统的桁架管（3.1）一端通过管路连接蓄水箱，另一端连接各滴管（3.2），滴嘴（3.3）设置在滴管的末端；电脑控制系统通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作。该装置绿色环保、节约资源，智能化操作的同时能够保证灌溉效果。

Description

一种大棚灌溉装置

技术领域

本发明涉及一种大棚灌溉装置，具体是一种在农业大棚内灌溉农作物使用的灌溉装置。

背景技术

滴灌是将具有一定压力的水，过滤后经管网和出水管道或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植物根部附近土壤的一种灌水方法。在滴灌条件下水的有效利用率高，灌溉水湿润农作物根部附近土壤表面，其他区域土壤水分含量较低，因此，可有效减少土壤水分的无效蒸发且防止杂草的生长。

现代农业滴灌技术已经比较成熟，但是主要是大面积的移动滴灌，相对的投入比较大，针对大棚内空间比较小的范围内，大型滴灌设备就不适用了。

目前大多数的农业大棚内使用的灌溉方式还是传统的直接用水管接水自田头直接浇灌的方式，这种灌溉方式存在以下缺陷：

1.  地面产生径流，且很难掌握精确的施水深度，灌溉效果不佳；

2.  必须有专人监控灌溉情况；

3. 由于大棚内空气流通慢，温度相对稳定，水份蒸发后易凝结在大棚上，湿度较大，对农作物有影响。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种大棚灌溉装置，应用太阳能技术，采用滴灌的灌溉方式，能够在节能降耗的前提下实现自动控制，保证灌溉效果。

为了实现上述目的，本发明包括供电系统、蓄水系统、滴灌系统和电脑控制系统，供电系统设置在大棚外面，包括太阳能电池板、支撑杆、支撑框架、转换器和蓄电池，太阳能电池板通过支撑杆与支撑框架连接，转换器、蓄电池设置在支撑框架的内部；蓄水系统设置在大棚内部，包括电机、水泵、支撑架和蓄水箱，电机与水泵连接，水泵的入口接水源，出口通过管路连接蓄水箱，水箱设置在支撑架上面；滴灌系统架设在农田上方，包括桁架管、滴管和滴嘴，桁架管一端通过管路连接蓄水箱，另一端连接各滴管，滴嘴设置在滴管的末端；电脑控制系统通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作。

进一步，支撑杆与太阳能电池板之间设置有光线自动跟踪装置。

进一步，每个滴管之间的桁架管上均设有电磁控制阀。

与现有技术相比，本大棚灌溉装置采用太阳能作为其灌溉能源，绿色环保；采用滴灌的灌溉方式，节约了水资源；采用电脑控制系统通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作，保证灌溉效果的同时更科学地培育农作物；可以同时进行液体肥料的滴灌。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的电气原理图。

图中：1、供电系统，1.1、太阳能电池板，1.2、光线自动跟踪装置，1.3、支撑杆，1.4、支撑框架，1.5、转换器，1.6、蓄电池，2、蓄水系统，2.1、电机，2.2、水泵，2.3、支撑架，2.4、蓄水箱，3、滴灌系统，3.1、桁架管，3.2、滴管，3.3、滴嘴，3.4、电磁控制阀，4、电脑控制系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

如图1所示，本大棚灌溉装置包括供电系统1、蓄水系统2、滴灌系统3和电脑控制系统4。

供电系统1设置在大棚外面，包括太阳能电池板1.1、支撑杆1.3、支撑框架1.4、转换器1.5和蓄电池1.6，太阳能电池板1.1安装在支撑杆1.3的上方，支撑杆1.3与支撑框架1.4固定连接，支撑框架1.4是一密闭的框架结构，转换器1.5、蓄电池1.6设置在支撑框架1.4的内部。

蓄水系统2设置在大棚内部，包括电机2.1、水泵2.2、支撑架2.3和蓄水箱2.4，电机2.1与水泵2.2连接，水泵2.2的入口通过管路连接水源，出口通过管路连接蓄水箱2.4，蓄水箱2.4设置在支撑架2.3的上面。

滴灌系统3架设在农田的上方，包括桁架管3.1、滴管3.2和滴嘴3.3，桁架管一端通过管路连接蓄水箱2.4，另一端连接各滴管3.2，滴嘴3.3设置在滴管3.2的末端。

电脑控制系统4通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作。

进一步，为了提高太阳能电池板1.1吸收太阳能量的效率，太阳能电池板1.1与支撑杆1.3之间设置有光线自动跟踪装置1.2。

进一步，为了能够根据需要更准确地滴灌农作物，每个滴管3.2的前端桁架管3.1上均设有电磁控制阀3.4。

如图2所示，本大棚灌溉装置的电气工作原理，主要由电源电路、总开关、PLC、太阳能电池板方向控制回路、蓄水箱水位控制回路、土壤湿度控制回路、空气湿度控制回路和时间显示及控制回路组成。电源电路可以为系统提供电能输入；总开关可以控制整个系统电源的开关；太阳能电池板方向控制回路可以通过光线自动跟踪装置1.2实现太阳能电池板随着太阳的移动而变换方向和角度；蓄水箱水位控制回路可以通过水位传感器控制电机2.1的开关，保持蓄水箱2.4内始终有灌溉用水；土壤湿度控制回路可以通过土壤湿度传感器控制电磁控制阀3.4的开关，实现智能控制灌溉；空气湿度控制回路可以通过空气湿度传感器按照设定好的程序控制电磁控制阀3.4的开关，实现科学灌溉；时间显示及控制回路可以单独设置及显示灌溉时间，并能够根据需要设置系统休眠及启动的时间。

方案一：整个大棚灌溉装置正常运行时，光线自动跟踪装置1.2采集数据反馈给电脑控制系统4，PLC发出指令，控制光线自动跟踪装置1.2调节太阳能电池板1.1的方向及角度，使其正对太阳；太阳能电池板1.1采集的能量通过转换器1.5转变为电能储存在蓄电池1.6中；当蓄水箱中的水位到达水位下位传感器时，传感器反馈数据给电脑控制系统4，PLC发出指令，控制开关打开，使蓄电池1.6给电机2.1供电，使水泵2.2工作，往蓄水箱2.4供水，当水位到达水位上位传感器时，传感器反馈数据给电脑控制系统4，PLC发出指令，控制开关关闭，完成充水过程；埋在不同地点土壤中的土壤湿度传感器和设置在空气中不同空间的空气湿度传感器，反馈数据给电脑控制系统4，当湿度低于设定好的数据时，PLC发出指令，控制电磁控制阀3.4打开，水自桁架管3.1经滴管3.2和滴嘴3.3滴灌在农作物根部区域，湿度达到设定值时，PLC发出指令，控制电磁控制阀3.4关闭，完成智能滴灌过程；可以根据需要设置系统休眠及启动的时间，实现进一步的节能降耗。

方案二：整个大棚灌溉装置正常运行时，也可以简单设置需灌溉的时间点和所需时间，实现固定时间滴灌，并根据需要设置系统休眠及启动的时间，实现进一步的节能降耗。

该大棚灌溉装置采用太阳能作为其灌溉能源，绿色环保；采用滴灌的灌溉方式，节约了水资源；采用电脑控制系统通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作，保证灌溉效果的同时更科学地培育农作物；可以同时进行液体肥料的滴灌。

Claims (4)

1.一种大棚灌溉装置，包括供电系统（1）、蓄水系统（2）、滴灌系统（3），供电系统（1）包括太阳能电池板（1.1）、转换器（1.5）和蓄电池（1.6）；蓄水系统（2）包括电机（2.1）、水泵（2.2）和蓄水箱（2.4）；滴灌系统（3）架设在农田的上方，包括桁架管（3.1）、滴管（3.2）和滴嘴（3.3），桁架管一端通过管路连接蓄水箱（2.4），另一端连接各滴管（3.2），滴嘴（3.3）设置在滴管（3.2）的末端，其特征在于，还包括电脑控制系统（4）；所述的供电系统（1）设置在大棚外面，还包括支撑杆（1.3）和支撑框架（1.4），所述的太阳能电池板（1.1）安装在支撑杆（1.3）的上方，支撑杆（1.3）与支撑框架（1.4）固定连接，支撑框架（1.4）是一密闭的框架结构，转换器（1.5）、蓄电池（1.6）设置在支撑框架（1.4）的内部；蓄水系统（2）设置在大棚内部，还包括支撑架（2.3），所述的电机（2.1）与水泵（2.2）连接，水泵（2.2）的入口通过管路连接水源，出口通过管路连接设置在支撑架（2.3）上面的蓄水箱（2.4）。

2.根据权利要求1所述的大棚灌溉装置，其特征在于，所述的电脑控制系统（4）包括电源电路、总开关、PLC、太阳能电池板方向控制回路、蓄水箱水位控制回路、土壤湿度控制回路、空气湿度控制回路和时间显示及控制回路，通过各种传感器的反馈控制整个太阳能灌溉装置的运作。

3.根据权利要求1和2所述的大棚灌溉装置，其特征在于，所述的太阳能电池板（1.1）与支撑杆（1.3）之间设置有光线自动跟踪装置（1.2）。

4.根据权利要求1和2所述的大棚灌溉装置，其特征在于，所述的每个滴管（3.2）的前端桁架管（3.1）上均设有电磁控制阀（3.4）。

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