CN107494073A - 一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法 - Google Patents

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    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
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    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
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    • Y02A40/25Greenhouse technology, e.g. cooling systems therefor

Abstract

本发明涉及农业养殖技术领域,尤其是一种蔬菜大棚智能灌溉系统,包括监控模块和执行模块,所述执行模块包括平移机构,平移机构上设有安装座,安装座上设有控制盒,所述控制盒内设有控制装置,控制装置通过信号与监控模块连接,安装座内设有空腔,所述安装座的一侧连接有进水控制机构,所述安装座的底部设有洒水腔,本发明还提出了一种蔬菜大棚智能灌溉方法,本发明采用监控模块对大棚内的湿度状况进行监控,然后通过执行模块快速调动对缺水区域的集中灌溉,且能够自由选择灌溉模式,湿度高时采用滴灌,湿度低时采用喷灌,针对性强,能够实现节约用水。

Description

一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法
技术领域
本发明涉及农业养殖技术领域,尤其涉及一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法。
背景技术
温室大棚被广泛应用于育苗及果蔬栽培生产过程中。在我国北方地区,由于气候原因,冬季无法在天然环境中进行种苗生产,因此最常见的种苗培育方式就是利用温室大棚进行种苗栽培。北方冬季无雨,因此在进行大棚种植时,必须对大棚内的种苗进行浇水灌溉。现有的灌溉方式为:经人工或水泵向大棚内部土壤地面进行引水,水经地面上的沟渠流通,直至流经整个大棚内部地面。这种方式不但缓慢,而且浪费水资源,同时水先流经的区域灌溉过多,而后流经的区域灌溉不足,从而造成灌溉不均,影响种苗产量。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的灌溉不均的缺点,而提出的一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法。
为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:
设计一种蔬菜大棚智能灌溉系统,包括监控模块和执行模块,所述执行模块包括平移机构,平移机构上设有安装座,安装座上设有控制盒,所述控制盒内设有控制装置,控制装置通过信号与监控模块连接,安装座内设有空腔,所述安装座的一侧连接有进水控制机构,所述安装座的底部设有洒水腔,所述安装座的侧面设有多个与洒水腔连通的喷头,所述洒水腔内设有与空腔连通的圆管状的滑套,所述滑套内滑动安装有与之截面形状匹配的控制活塞,所述控制活塞上设有不少于一个通孔,所述通孔沿滑套的长度方向设置,所述控制活塞上沿滑套的长度方向连接有出水控制杆,所述出水控制杆的一端固定在安装座内,滑套的侧壁上设有多个喷水口,所述喷水口与洒水腔连通,所述安装座底部且位于滑套的圆心处设有漏水口,所述通孔在安装座底部的投影与漏水口不相交。
优选的,进水控制机构包括与空腔连通的进水管,所述进水管上设有加压水泵,所述加压水泵通过继电器与电源连接,继电器通过导线与控制主机连接,所述进水管与水箱连接,所述进水管与安装座连接处连接有进水控制阀,所述进水控制阀通过导线与中央处理器连接。
优选的,所述平移机构包括支架,支架的两端均转动安装有传送轮,两个所述传送轮之间连接有输送带,其中一个所述传送轮与平移电机的输出轴连接,安装座固定在输送带上。
优选的,控制装置包括中央处理器,所述中央处理器通过导线与出水控制杆和进水控制阀连接,所述出水控制杆为电动伸缩杆,所述中央处理器通过导线连接有充电电池和无线收发模块,监控模块包括控制主机,所述控制主机通过导线与加压水泵和平移电机连接,所述控制主机通过网络与无线收发模块连接,所述控制主机通过导线连接有多个湿度传感器,所述湿度传感器分布在蔬菜大棚内部各处的土壤中。
本发明还提出了一种蔬菜大棚智能灌溉方法,包括以下步骤:
S1、制定灌溉方案:管理人员登录控制主机,控制主机接收各处湿度传感器的信号,管理人员能够直观地了解大棚内各处土壤的湿度状况,从而方便根据具体情况制定灌溉方案;
S2、供水位置的调整:根据灌溉方案,对缺水的区域进行集中供水,控制主机控制平移电机转动,通过输送带对安装座的位置进行调整,使之移动到需要灌溉处,或者一边移动一边浇水;
S3、灌溉执行,其具体步骤如下:
A1、滴灌:当土壤内的湿度保持良好,只需要适量浇水即可维护植物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管向安装座的空腔加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀开启,一段时间后,水充满空腔后,进水控制阀关闭,之后出水控制杆收缩,控制活塞在滑套内上升,活塞将喷水口堵住,水从通孔流下,并通过漏水口流出,实现定量滴灌;
A2、喷灌:当土壤中的湿度低于正常值,需要快速供水以维持作物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管向安装座的空腔加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀开启,之后出水控制杆伸长,控制活塞在滑套内下降,活塞与安装座底部接触,将漏水口堵住,水经喷水口进入洒水腔内,然后经喷头向四周喷出,实现快速均匀供水。
本发明提出的一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法,有益效果在于:本发明采用监控模块对大棚内的湿度状况进行监控,然后通过执行模块快速调动对缺水区域的集中灌溉,且能够自由选择灌溉模式,湿度高时采用滴灌,湿度低时采用喷灌,针对性强,能够实现节约用水。
附图说明
图1为本发明提出的一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法的执行模块的结构示意图;
图2为本发明提出的一种蔬菜大棚智能灌溉系统及方法的系统框图。
图中:安装座1、滑套2、洒水腔3、喷头4、漏水口5、控制活塞6、通孔7、喷水口8、出水控制杆9、进水控制阀10、进水管11、空腔12、输送带13、控制盒14、传送轮15、平移电机16。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
参照图1-2,一种蔬菜大棚智能灌溉系统,包括监控模块和执行模块,执行模块包括平移机构,平移机构上设有安装座1,平移机构包括支架,支架的两端均转动安装有传送轮15,两个传送轮15之间连接有输送带13,其中一个传送轮15与平移电机16的输出轴连接,安装座1固定在输送带13上。平移电机16带动传送轮15旋转,从而通过输送带13带动安装座1平移,方便对浇灌的位置进行控制,从而有针对性地对缺水区域进行浇灌,也能够在浇水过程中控制安装座1的移动,实现均匀洒水。
安装座1上设有控制盒14,控制盒14内设有控制装置,控制装置通过信号与监控模块连接,进水控制机构包括与空腔12连通的进水管11,进水管11上设有加压水泵,加压水泵通过继电器与电源连接,继电器通过导线与控制主机连接,进水管11与水箱连接,进水管11与安装座1连接处连接有进水控制阀10,进水控制阀10通过导线与中央处理器连接。进水控制阀10控制水流的通断,空腔12用于临时存储,从而方便进行定量的洒水。
安装座1内设有空腔12,安装座1的一侧连接有进水控制机构,安装座1的底部设有洒水腔3,安装座1的侧面设有多个与洒水腔3连通的喷头4,洒水腔3内设有与空腔12连通的圆管状的滑套2,滑套2内滑动安装有与之截面形状匹配的控制活塞6,控制活塞6上设有不少于一个通孔7,通孔7沿滑套2的长度方向设置,控制活塞6上沿滑套2的长度方向连接有出水控制杆9,出水控制杆9的一端固定在安装座1内,滑套2的侧壁上设有多个喷水口8,喷水口8与洒水腔3连通,安装座1底部且位于滑套2的圆心处设有漏水口5,通孔7在安装座1底部的投影与漏水口5不相交。出水控制杆9能够控制活塞6沿着滑套2的内部滑动,当其滑动到上部时,活塞6将滑套2侧壁上的喷水口8堵住,水流通过通孔7和漏水口5流出,实现滴灌,当其滑动到下部时,活塞6将漏水孔5堵住,水流从喷水口8进入洒水腔3内,之后通过喷头4喷出,实现快速供水。
控制装置包括中央处理器,中央处理器通过导线与出水控制杆9和进水控制阀10连接,出水控制杆9为电动伸缩杆,中央处理器通过导线连接有充电电池和无线收发模块,监控模块包括控制主机,控制主机通过导线与加压水泵和平移电机16连接,控制主机通过网络与无线收发模块连接,控制主机通过导线连接有多个湿度传感器,湿度传感器分布在蔬菜大棚内部各处的土壤中。控制主机通过分散设置的湿度传感器,实时监控大棚内各处土壤的缺水状况,从而有针对性的制定灌溉方案。
本发明还提出了一种蔬菜大棚智能灌溉方法,包括以下步骤:
S1、制定灌溉方案:管理人员登录控制主机,控制主机接收各处湿度传感器的信号,管理人员能够直观地了解大棚内各处土壤的湿度状况,从而方便根据具体情况制定灌溉方案;
S2、供水位置的调整:根据灌溉方案,对缺水的区域进行集中供水,控制主机控制平移电机16转动,通过输送带13对安装座1的位置进行调整,使之移动到需要灌溉处,或者一边移动一边浇水;
S3、灌溉执行,其具体步骤如下:
A1、滴灌:当土壤内的湿度保持良好,只需要适量浇水即可维护植物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管11向安装座1的空腔12加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀10开启,一段时间后,水充满空腔12后,进水控制阀10关闭,之后出水控制杆9收缩,控制活塞6在滑套2内上升,活塞6将喷水口8堵住,水从通孔7流下,并通过漏水口5流出,实现定量滴灌;
A2、喷灌:当土壤中的湿度低于正常值,需要快速供水以维持作物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管11向安装座1的空腔12加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀10开启,之后出水控制杆9伸长,控制活塞6在滑套2内下降,活塞6与安装座1底部接触,将漏水口5堵住,水经喷水口8进入洒水腔3内,然后经喷头4向四周喷出,实现快速均匀供水。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种蔬菜大棚智能灌溉系统,包括监控模块和执行模块,其特征在于:所述执行模块包括平移机构,平移机构上设有安装座(1),安装座(1)上设有控制盒(14),所述控制盒(14)内设有控制装置,控制装置通过信号与监控模块连接,安装座(1)内设有空腔(12),所述安装座(1)的一侧连接有进水控制机构,所述安装座(1)的底部设有洒水腔(3),所述安装座(1)的侧面设有多个与洒水腔(3)连通的喷头(4),所述洒水腔(3)内设有与空腔(12)连通的圆管状的滑套(2),所述滑套(2)内滑动安装有与之截面形状匹配的控制活塞(6),所述控制活塞(6)上设有不少于一个通孔(7),所述通孔(7)沿滑套(2)的长度方向设置,所述控制活塞(6)上沿滑套(2)的长度方向连接有出水控制杆(9),所述出水控制杆(9)的一端固定在安装座(1)内,滑套(2)的侧壁上设有多个喷水口(8),所述喷水口(8)与洒水腔(3)连通,所述安装座(1)底部且位于滑套(2)的圆心处设有漏水口(5),所述通孔(7)在安装座(1)底部的投影与漏水口(5)不相交。
2.根据权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能灌溉系统,其特征在于:进水控制机构包括与空腔(12)连通的进水管(11),所述进水管(11)上设有加压水泵,所述加压水泵通过继电器与电源连接,继电器通过导线与控制主机连接,所述进水管(11)与水箱连接,所述进水管(11)与安装座(1)连接处连接有进水控制阀(10),所述进水控制阀(10)通过导线与中央处理器连接。
3.根据权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能灌溉系统,其特征在于:所述平移机构包括支架,支架的两端均转动安装有传送轮(15),两个所述传送轮(15)之间连接有输送带(13),其中一个所述传送轮(15)与平移电机(16)的输出轴连接,安装座(1)固定在输送带(13)上。
4.根据权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能灌溉系统,其特征在于:控制装置包括中央处理器,所述中央处理器通过导线与出水控制杆(9)和进水控制阀(10)连接,所述出水控制杆(9)为电动伸缩杆,所述中央处理器通过导线连接有充电电池和无线收发模块,监控模块包括控制主机,所述控制主机通过导线与加压水泵和平移电机(16)连接,所述控制主机通过网络与无线收发模块连接,所述控制主机通过导线连接有多个湿度传感器,所述湿度传感器分布在蔬菜大棚内部各处的土壤中。
5.根据权利要求1所述的一种蔬菜大棚智能灌溉方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1、制定灌溉方案:管理人员登录控制主机,控制主机接收各处湿度传感器的信号,管理人员能够直观地了解大棚内各处土壤的湿度状况,从而方便根据具体情况制定灌溉方案;
S2、供水位置的调整:根据灌溉方案,对缺水的区域进行集中供水,控制主机控制平移电机(16)转动,通过输送带(13)对安装座(1)的位置进行调整,使之移动到需要灌溉处,或者一边移动一边浇水;
S3、灌溉执行,其具体步骤如下:
A1、滴灌:当土壤内的湿度保持良好,只需要适量浇水即可维护植物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管(11)向安装座(1)的空腔(12)加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀(10)开启,一段时间后,水充满空腔(12)后,进水控制阀(10)关闭,之后出水控制杆(9)收缩,控制活塞(6)在滑套(2)内上升,活塞(6)将喷水口(8)堵住,水从通孔(7)流下,并通过漏水口(5)流出,实现定量滴灌;
A2、喷灌:当土壤中的湿度低于正常值,需要快速供水以维持作物的正常生长时,控制主机控制加压水泵通过进水管(11)向安装座(1)的空腔(12)加水,此时中央处理器通过无线收发模块接收进行滴灌的指令,控制进水控制阀(10)开启,之后出水控制杆(9)伸长,控制活塞(6)在滑套(2)内下降,活塞(6)与安装座(1)底部接触,将漏水口(5)堵住,水经喷水口(8)进入洒水腔(3)内,然后经喷头(4)向四周喷出,实现快速均匀供水。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110896753A (zh) * 2019-11-28 2020-03-24 苏祥威 一种节水型植被培养架
CN113615449A (zh) * 2021-08-30 2021-11-09 郑州航空工业管理学院 一种用于农业物联网的自动化灌溉控制装置

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