CN107105620A - 水分配工位 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种水分配工位(1)，该水分配工位包括入水口(2)和至少一个软管接头(3)，其中，在对应的软管接头(3)处可连接有软管，以将水从水分配工位引导到至少一个需水位置，其中，水分配工位(1)模块化地由多个、特别是相同的水分配模块(M1,...,M5)组装而成，其中，对应的水分配模块(M1,...,M5)具有至少一个入水口(2)以及用于与软管(6)连接的软管接头(3)，该软管接头设有可控制的、较佳地可电气/电子控制的阀，其中，供给容器(VB)可连接到每个水分配模块(M1,...,M5)，以容纳营养物、特别是液态的营养物，这些营养物可从供给容器(VB)定量到对应的水分配模块(M1,...,M5)的软管接头(3)。

Description

水分配工位

本发明涉及一种水分配工位、尤其是用于花园和花坛灌溉的水分配工位，该水分配工位包括入水口和至少一个软管接头、较佳为至少两个软管接头，其中，在对应的软管接头处可连接有软管，以将水从水分配工位引导到至少一个需水位置。

这种水分配工位在现有技术中是已知的，例如由Fa.Gardena所著的名为“自动水分配器”已知的。这种水分配工位用于将注水口分开成如有可能的多个排水口，这些排水口设计成软管接头，以向多个需水位置供水。这可以通过如有可能的多个软管接头的并行操作来进行，或者在水压不够的情况下，也可以通过如有可能的多个软管接头的彼此相继的顺序操作进行，如在已知装置中的情况那样。

前面提及的装置例如设计成借助灌溉计算机来操作，该灌溉计算机是独立的装置，且能用针对每个要操作的软管接头的灌溉时间来进行编程，其中，这两个装置不能彼此通信，并且因此对各个软管接头的编程分配可能会丢失。此外，最大可操作的软管接头的数目被限制为6，并且如果使用者想要操作少于六个接头，则存在关闭未被使用的接头的必要性。在这种情况下，使用者必须购买他并不全部都会使用到的基础设施，这本身带来成本劣势。

此外，已知的水分配器只能向不同的需水位置供水。然而，对对应的需水位置的足够的营养物供给必须由使用者自己来进行。在此，同样被视为缺点的是：使用者通常并不会足够了解实际的营养物需求，以及此外各种植物种类对营养物、尤其是不同的营养物的需求不同，而使用者必须分别考虑这些因素。

因此，本发明的任务在于将前述类型的水分配工位构造成借助软管接头可实现的排水口的数目原则上不受限制，并且使用者自己能随意选择排水口的数目。此外，还应确保：当确有必要时，在每个构造成排水口的软管接头处能考虑对营养物的不同需求。

另一较佳的任务是，向使用者给出关于需水位置的状态的反馈，并且进一步较佳地还考虑到环境方面以及为了抑制对水的浪费而在理想情况下将耗水量限制到最需要的程度，尤其是针对对应的需水位置进行分别单独地调整。

根据本发明，该任务通过如下方式来解决：水分配工位模块化地由多个、尤其是相同的水分配模块组装而成，其中，对应的水分配模块具有入水口和用于与软管连接的软管接头，该软管接头设有可控的、较佳为可电气/电子操控的阀，其中，在每个水分配模块处可连接有供给容器以接纳营养物、特别是流体的营养物，这些营养物可以从供给容器被定量到对应的水分配模块的软管接头。

本发明的一个基本核心构思在于模块化，这种模块化阐明了在根据本发明的水分配工位处实现精确地仅仅使用者实际上需要的这么多软管接头。因此可以省略如现有技术中的、不需要的软管接头的无孔法兰，并且由此也省略了不需要的但却要购入的接头的成本。

根据本发明，每个水分配模块拥有至少一个软管接头，以使得借助这种软管接头可以满足需水位置处、例如花园中的某个花坛的供水需求。随着待供水的需水位置的数目的增加，因此仅待使用的水分配模块的数目增加，这些水分配模块一起连接到共同的水分配工位。该数目可由使用者个体地选择。各个水分配模块的供水可分别经由其入水口共同进行。借助这些入水口，各水分配模块可以连接到中央对接工位或者可以彼此连接。如此进行供水以使得所有入水口同时加载有压力、或者在时间上相继地加载有压力。

在对所有水分配模块的入水口进行同时的压力加载时，较佳地规定，对各水分配模块分别单独地进行控制(例如，通过自己的控制电子装置或者从外部进行控制)，控制水流量、即例如由阀控制地将入水口转接到软管接头上，例如在最简单的情况下以时间进行控制或者根据后面描述的实施方式以测量值进行控制/调节。

各个水分配模块为此可彼此相继成排或者彼此相邻成排。在较佳的改型中，每个水分配模块具有一个出水口，以与另一水分配模块的入水口相连接。较佳地，入水口和出水口在水分配模块的相对的外壳两侧上对齐。

根据本发明，对应后续的水分配模块借助其入水口可连接到或者连接到一水分配模块的出水口。在所有共同连接的水分配模块中，在此情况下，仅一个、即较佳是在共同连接中沿水流方向为第一个的水分配模块具有自由的、未被占据的入水口，该入水口作为中央入水口用于所有沿流动方向位于后面的水分配模块。为此，较佳地多个水分配模块的所有入水口可在流体技术方面是彼此连接的。

在采用对接工位时，该对接工位具有中央入水口和各模块以其对应的入水口所要连接到的各接头位置就够了。在此，还可以控制集成到该对接工位内的电子装置或者控制该电子装置的外部的控制装置。

控制水流过每个水分配模块分别存在的至少一个软管接头(例如通过控制存在于软管接头内的可控阀)可以较佳地通过每个水分配模块单独地自行进行，例如通过位于其内的控制电子装置，或者也可以通过对于多个模块、较佳为所有模块来说是共同的上级控制装置，这种控制装置例如也可以实现在结构性单元内，各个水分配模块可以分别对接到该结构性单元处。

多个、特别是结构相同的水分配模块的连接较佳地在没有中央对接工位的情况下进行，并且至少通过对相邻的水分配模块的入水口和出水口的插接来进行，即例如通过将入水口和出水口的对应套管联接起来。

较佳地，还进行模块彼此之间的另一种机械联接，例如以避免模块之间相对彼此旋转(假如如常见的那样将入水口和出水口的套管构造成旋转对称的话)。这种机械连接可以例如经由相邻的水分配模块的彼此相对的侧表面进行，例如通过插接元件和这些插接元件能插入其内的凹陷部进行。因此，相互成排以及彼此连接的多个水分配模块形成关联在一起的固定单元。水分配模块的侧表面可以因此形成用于借助至少流体的联接元件、且较佳地为机械的联接元件来连接这种模块的接口。

本发明的另一基本核心构思在于，供给容器可连接到每个水分配模块，该供给容器用于容纳营养物、特别是流体的营养物。这些营养物可通过供给容器内或者也可以是水分配模块内的定量装置(例如定量阀)被定量到对应水分配模块的软管接头内。

对定量的控制在此同样也可以通过存在于每个水分配模块内的电子控制装置进行，或者也可以通过所有水分配模块的共同的控制装置进行，这种共同的控制装置特别是如前所述可以实现在一个结构性单元内，其中各个水分配模块可分别对接到该结构性单元处。

根据本发明还存在这样的可能性：根据各种需求向分配有水分配模块的每个需水位置供给另一种营养物组分或者其它的附加料，例如植物保护剂。因此，例如可以向玫瑰花坛供给与蔬菜圃不同的物质，尽管通过同一个入水口、较佳是水分配模块之一的入水口将水馈送到所有需水位置。

为了固定供给容器，对应的水分配模块(较佳地在其外壳上侧)以及供给容器(较佳地在其外壳下侧)分别具有适合彼此的接口，这些接口提供水分配模块和供给容器之间的至少一种流体连接、较佳地还提供二者之间的机械连接。较佳地，供给容器和水分配模块在水平横截面内具有相同的横截面形状和横截面尺寸。特别是，它们由此在被连接的情况下形成统一的外壳外观。

在此可规定，使用者自行安排营养物组分或总体上自行安排内含物，且带有这种组分的供给容器可由使用者自行填充以及也可以补充。

另一实施方式也可规定，在与系统/套件结合时，根据本发明的水分配工位包括带有预先混合的、特别是专用于植物的营养物混合物的多个供给容器，特别是其中每个供给容器关于其营养物混合物或者关于为其设置营养物混合物的植物类型是做过标记的。

这种预先混合物可以例如在购物场所、例如园艺市场以成品形式购得。在此特别可规定，所述多个供给容器中的每个供给容器借助统一的接口可连接到任意的水分配模块。这对于其它类型的供给容器、特别是空的供给容器而言也是适用的，这些空的容器可由使用者填充，或者在水分配工位运行时保持是空的，例如当无需定量营养物时。

假如不需要供给营养物或者其它物质，也可以规定，供给容器接口可连接到水分配模块而不必连接供给容器。

所有可能的实施方式的较佳改型可规定，水分配工位具有至少一个通信模块，以与通信装置进行无线通信。在此，可以在水分配工位处、特别是在其电源内设有共同的通信模块，或者每个水分配模块可以分别有一个通信模块，特别是该通信模块可插接到水分配模块的插槽处。在第一种情况下，将数据传达给水分配工位的所提及的结构性单元、特别是中央单元以及从水分配工位的所提及的结构性单元、特别是中央单元传达数据，特别是其中该单元处理用于每个水分配模块的数据或者来自每个水分配模块的数据并且进行控制。在第二种情况下，每个单独的水分配模块本身是可通信的，并且可交换数据、例如接收用于控制的数据或者也发送数据(例如所测得的数据，如营养物的消耗量、流过的水量等等)。

通信模块可以连接到广域网中(例如根据无线通信标准、如GSM、UMTS、LTE等工作。为此，可以将网络运营商、例如申请人的SIM卡插入通信模块中。补充地或者也可以单独地，例如根据WLAN标准、蓝牙等将通信模块连接到局域网中。

与水分配工位的单元或者每个水分配模块处于通信连接的通信装置可以是使用者的移动通信装置、但也可以是固定的计算机。因此，使用者例如可以访问水分配工位的内部控制装置，特别是干预到控制装置中，并且对控制装置进行编程和/或询问状态数据，并且因此获悉例如是否必须补充营养物了。

例如，这可通过能在所谓的智能手机上运行的应用来进行。

本发明在所有可能的实施方式中还可规定，可向每个水分配模块分配有至少一个可插入土壤中的传感器元件，借助该传感器元件，可以在需水位置所在的地方测得土地值、尤其是土地的湿度和/或营养物含量，其中由该至少一个传感器元件获悉的测量值能借助通信连接被传送给通信装置和/或水分配模块或水分配模块的先前提及的通信模块或中央单元在此，较佳地可将水分配工位或者所属的水分配模块设置成根据传感器元件的测量值来控制所属的水分配模块。

下面示例性的并且非封闭性列举的并且可以彼此之间随意结合的动作能以如下关联进行阐释：

根据传感器元件的表示土地湿度的测量值来控制每个水分配模块的软管接头的特别是可电子/电气控制的水阀；

根据当前的天气数据或者天气预报数据来控制每个水分配模块的软管接头的特别是可电子/电气控制的阀，这些当前的天气数据或者天气预报数据特别是通过通信从天气站和/或天气数据库读入；

根据传感器元件的表示营养物含量的测量值来控制位于水分配模块或者供给容器内的定量阀。

例如，可以通过如下方式来实现节水功能，即尽管传感器元件测量到将引发灌溉的极小的土地湿度，但从当前的天气数据、特别是当前预测的天气数据已知特别是在预先给出的时间窗内将要下雨，

或者对于在预先给出的时间窗内将要下雨超出至少一个极限概率。通过根据局部的土地湿度数据和天气数据进行控制可以抑制灌溉。

控制还可以规定，在由测量技术确定缺少营养物的情况下，将来自供给容器的营养物定量到水中，或者当在传感器元件所在地存在足够的营养物时，不将来自供给容器的营养物定量到水中。

在由至少一个传感器元件确定缺少营养物的情况下，本发明还可规定，将水分配工位或者所属的水分配模块设置成进行带有经定量的营养物的灌水，即便在足够高的土地湿度的情况下出于湿度的原因并不需要灌水的情况下亦是如此。因此，还可以无论何时都确保足够的营养物供给。

本发明通常规定，分配给水分配模块的传感器元件至少布置在连接到水分配模块的软管的出口附近，由此可以确定、特别是实时地确定通过软管进行的灌溉和/或营养物馈送。

另一改型也可规定，传感器元件特别是借助软管连接件可连接到从水分配模块出来的软管上，特别是由此可将水引导到位于传感器元件的插接元件中的出口，其中传感器元件借助该插接元件可插入土地内。因此，水可以直接被引导到传感器元件的插入地。代替传感器元件和软管之间的软管连接，该传感器元件也可以直接地、特别是在建立流体连接的情况下插到软管上，或者该软管连接到传感器元件并且传感器元件本身构成软管的出口。

传感器元件可自给自足地供电，例如通过太阳能电池以及由此充电的蓄电池，这些蓄电池集成到传感器元件中。同样存在接有电缆的外部供电的可能性，例如通过水分配工位或者各个水分配模块。

传感器元件与其水分配模块或者中央单元与多个水分配模块之间的通信也能通过电缆或者通过无线电进行，例如借助WLAN、蓝牙或者也可以经由广域网、尤其是GSM、UMTS、LTE等，为此，传感器元件具有通信单元。

本发明还可规定，可连接到水分配模块的软管具有沿软管延伸长度延伸的电缆，该电缆带有至少一个导体，其中，软管的电缆或其导体可与水分配模块电气接触，例如借助插接连接，该插接连接除了建立引导水的连接之外还建立至电缆的电气连接。每个在此处或者也在传感器元件的所在地处电气产生的信号可因此沿着整个软管延伸长度引导，并且在软管的每个所在位置处被获取。

例如可以规定，借助电缆建立传感器元件的供电或者至少可以建立传感器元件的供电。建立或者至少可以建立水分配模块与传感器元件之间的接有电缆的通信线路，以借助该电缆传递测量值。传感器元件与软管内/处的电缆之间的电气连接可例如通过刺穿-触头进行，但也可以是感应式的。还可以规定，设置在接触位置处、例如在其端部处或者在软管长度上以周期性的距离设置，其中例如传感器元件在这些位置处能连接到电缆。这些接触位置可构造成是水密封的。

在其它较佳方式中，水分配工位或者其每个水分配模块或者上一级的控制装置被设置成根据对应的传感器元件的测量值和/或天气数据来形成关于传感器元件所在地的当前土地状态的文字和/或图形的信息和/或关于未来的、借助供水模块实施的供给动作的文字和/或图形的信息，并且特别是为了在此处可视化的目的而将这些信息传递给通信装置。

以此方式，使用者可以在任何时候获悉其植物的当前状态，并且可以显示出例如储存在其智能手机上或者计算机上的灌溉、当前的土地值以及将来的特别是自动计划的灌溉，并且如有可能参与到计划中去。

还可以规定，水分配工位或者对应的水分配模块被设置成根据通过通信获得的天气数据(例如来自天气站或者也可以来自天气数据库的天气数据)来将警告指示(例如坏天气警告)发送给使用者，以如有可能可以及时采取保护措施。

对应的布置在水分配工位中的水分配模块的例如在水流量和/或营养物定量方面的控制可以通过每个水分配模块中的控制来自行进行。在这种情况下，每个模块可以自行控制，并且因此较佳地形成具有通信能力的单元。

对所有水分配模块的控制也可以由上一级的单元来进行，该单元例如布置在水分配工位所在地、尤其是集成到水分配工位内。这种单元可以例如形成对接工位，其中水分配模块可以连接到该对接工位。在此情况下，仅该单元被构造成具有通信能力、特别是具有关于与使用者的通信装置(例如智能手机)的外部通信方面的通信能力就够了。

根据下面的附图来阐释实施例。

图1示出根据本发明的水分配工位1的总览。在此情况下，水分配工位1由总共五个水分配模块M1、...M5构造而成。根据本发明的水分配工位1包括至少一个水分配模块，并且该数目可以任意扩大。

可以看到在水分配模块M1左侧布置有入水口2，该入水口使所有模块M1-M5均供给有水。每个模块具有其自己的被控制或者调节的软管接头3。

根据本发明，在此，使用者可决定他为了进行灌溉而需要多少个软管接头，并且因此他要组合多少个水分配模块。

这些水分配模块M1-M5中的每个水分配模块的构造在图2中进一步示出。

在此可看出，每个模块M具有入水口2、软管接头3和出水口4。通过将一个模块的出水口4连接到接下来一个模块的入水口2，使得相邻的各模块M在水方面相连。较佳地，入水口2和出水口4以普遍的适用性在所有实施方式中彼此对齐、特别是在模块的相对的(特别是较大的)侧壁上。软管接头3在此关于入水口和出水口之间的连接方向成90度的角度来定向，特别是在模块的较小的侧壁处。

与软管接头3相对地，通信模块5连接到模块M、特别是也连接到较小的侧壁。电源和通信模块5可以共同地布置在一个单元内。

水分配模块在其上方的侧壁处构造有接口，供给容器VB能连接到该接口，该供给容器能接纳例如特别是呈液态形式的营养物或其它添加物。这些物质可通过水分配模块被定量到软管接头3中。为此，供给容器VB或者模块M具有定量单元，特别是可控制的阀。

可借助软管联接件6a固定到水分配模块的软管接头3处的软管6包括电缆6b，该电缆沿软管6的纵向伸长方向延伸，例如在软管的内侧或者外侧延伸。此外，电缆6b的导体的外套可由软管的塑料构成，该导体借助软管联接件6a在软管接头3处与模块M电气连接。为此，在联接件6a中，电气接头沿径向向外放置，并且在模块M处可与至少一个对应定位的触头7连接。

位置上远离水分配模块地，可以在将供给有水的位置处将传感器元件8插入土壤内，如图3中可见。该传感器元件例如在插接元件8的下端8a处具有用于土地值、例如湿度和/或营养物的传感器。根据本发明可规定，将这些测量值传达到模块M或者上级控制器，为此在该实施例中，传感器元件8借助无线电进行通信，这由无线电波9来表示。通过太阳能电池10和内部蓄电池进行供电。

在此情况下，传感器元件8借助软管连接件11与从模块M出来的软管6连接。软管连接件11的背向传感器元件8的那端具有连接器12，该连接器12在此实施例中折叠到软管3周围，并且在此将其打孔，并且密封该穿孔位置。因此，可将来自软管3的水直接馈送到传感器元件8中，并且例如在插接元件的末端流出。

如果无法进行太阳能供电，则可以借助软管中的电缆6b实现对传感器元件8的供电。也可以借助电缆来传送传感器元件的数据。

图4示出操作方式的可视化。每个供水模块可以将所属的传感器元件8的数据借助其自己的通信模块5或者借助对于所有模块M而言共同的通信模块发送给使用者14的智能手机13。使用者因此可以在智能手机14上读到灌溉的实时的实测值以及如有可能还读到根据图表15中关于时间记录的测量值的营养物的实时的实测值。

通过载入天气数据还可制定和显示未来的计划16。

在此重要的是，可以针对每个水分配模块M形成对应的数据，该水分配模块可以经由用于显示的智能手机13来选择，例如在此经由左侧的图标18和游标17。每个图标18可以对应于一个模块M。

Claims (9)

1.一种水分配工位(1)，所述水分配工位包括入水口(2)和至少一个软管接头(3)，其中，在对应的软管接头(3)处能连接有软管，以将水从所述水分配工位引导到至少一个需水位置，其特征在于，所述水分配工位(1)模块化地由多个、特别是相同的水分配模块(M1,...,M5)组装而成，其中，对应的水分配模块(M1,...,M5)具有至少一个入水口(2)以及用于与软管(6)连接的软管接头(3)，所述软管接头设有可控制的、较佳地可电气/电子控制的阀，其中，供给容器(VB)能连接到每个水分配模块(M1,...,M5)，以容纳营养物、特别是液态的营养物，所述营养物能从所述供给容器(VB)定量到对应的水分配模块(M1,...,M5)的软管接头(3)。

2.如权利要求1所述的水分配工位，其特征在于，水分配模块(M1,...,M5)具有出水口(4)，所述出水口用于与另一水分配模块(M1,...,M5)的入水口(2)连接。

3.如前述权利要求中任一项所述的水分配工位，其特征在于，所述水分配工位包括带有预先混合的、特别是植物专用的营养物混合物的多个供给容器(VB)，特别是其中每个供给容器关于其营养物混合物或者为其提供所述营养物混合物的植物类型进行标记，特别是其中所述多个供给容器(VB)中的每个供给容器借助统一的接口能连接到任意的水分配模块(M1,...,M5)。

4.如前述权利要求中任一项所述的水分配工位，其特征在于，所述水分配工位具有用于与通信装置(13)进行无线通信的至少一个通信模块(5)，其中，设有下面结构中的至少一个结构：

a.在所述水分配工位(1)处、尤其是在其电源中的用于所有水分配模块(M1,...,M5)的共同的通信模块(5)，或者

b.每个水分配模块(M1,...,M5)的对应的一个通信模块(5)，特别是所述通信模块能插到水分配模块(M1,...,M5)的插槽处，较佳地所述通信模块能集成到水分配模块(M1,...,M5)的电源中。

5.如前述权利要求中任一项所述的水分配工位，其特征在于，向每个水分配模块(M1,...,M5)分配至少一个可插入土壤内的传感器元件(8)，借助所述传感器元件能测得需水位置所在地处的土地值、特别是土地的湿度和/或营养物含量，其中，由所述传感器元件(8)获悉的测量值借助通信连接能传递到如权利要求4所述的通信装置(13)和/或水分配模块(M1,...,M5)或者通信模块(5)，其中，所述通信装置(13)或水分配工位(1)或水分配模块(M1,...,M5)被设置成根据所述传感器元件(8)的测量值来控制所属的水分配模块。

6.如权利要求5所述的水分配工位，其特征在于，所述水分配工位被设置成采取如下动作中的至少一个动作：

a.根据所述传感器元件的表示土地湿度的测量值来控制每个水分配模块(M1,...,M5)的阀；

b.根据天气预报数据来控制每个水分配模块(M1,...,M5)的阀，所述天气预报数据特别是通过通信从天气站和/或天气数据库读入的；

c.根据所述传感器元件(8)的表示营养物含量的测量值来控制位于所述水分配模块(M1,...,M5)或者所述供给容器(VB)内的定量阀。

7.如权利要求5或6所述的水分配工位，其特征在于，传感器元件(8)借助软管连接件(11)能连接到从所述水分配模块(M1,...,M5)出来的软管(6)处，特别是由此能将水引导到位于所述传感器元件(8)的插接元件内的出口，所述传感器元件借助所述插接元件能插入土地内。

8.如权利要求5-7中任一项所述的水分配工位，其特征在于，能连接到所述水分配模块(M1,...,M5)的软管(6)具有沿软管延伸长度延伸的电缆(6b)，所述电缆带有至少一个导体，其中，所述软管(6)的所述电缆(6b)能与所述水分配模块(M1,...,M5)电气接触，特别是其中，借助所述电缆(6b)

a.建立或者至少能建立对传感器元件(8)的供电和/或

b.建立或至少能建立水分配模块(M1,...,M5)与传感器元件(8)之间的接有电缆的通信线路，以传递测量值。

9.如前述权利要求中任一项所述的水分配工位，其特征在于，所述水分配工位被设置成根据对应的传感器元件(8)的测量值和/或天气数据来

a.形成关于传感器元件(8)所在地的当前土地状态的文字和/或图形的信息和/或

b.形成关于未来的、借助供水模块(M1,...,M5)实施的供给动作的文字和/或图形的信息，并且特别是为了在此处可视化的目的而将这些信息传递给通信装置(13)。