CN107616078A - 一种节能灌溉装置 - Google Patents

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胡晓荣
俞娟
胡瑜
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Abstract

本发明公开了一种节能灌溉装置，包括用于供电的供电模块以及雨水收集板、引水管路、储水箱、灌溉管路、供水管路、主控模块、土壤信息采集模块、第一至第三电磁阀。本发明无需人工就能进行灌溉，结构简单，节约了人工成本。此外，本发明中储水箱的水源可以为雨水或其它人工处理后可用的其它水源，节约了市政供水，节能效果好。

Description

一种节能灌溉装置
技术领域
本发明涉及一种节能灌溉装置，属于灌溉系统的技术领域。
背景技术
众所周知，水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源，近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素。
按统计，我国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转，如何应对缺水环境，解决农业干旱缺水问题已经成为关系民生的重要问题。
传统的灌溉方式多采用市政供水进行定时灌溉，这种方式无法根据实际农作物的缺水状态来进行灌溉，导致灌溉时间长短不一，不仅造成水资源的浪费，并且不利于农作物的生长，因此，一种无需人工操作就能够根据农作物的生长需要进行自动灌溉的节能灌溉系统就显得尤为重要。
发明内容
为了克服现有技术存在的不足，本发明提供一种无需人工操作、能够自动供水的节能灌溉装置。
本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：
本发明提供一种节能灌溉装置，包括用于供电的供电模块以及雨水收集板、引水管路、储水箱、灌溉管路、供水管路、主控模块、土壤信息采集模块、第一至第三电磁阀；
所述雨水收集板通过引水管路与储水箱连接，以将收集到的雨水引入储水箱内；
所述储水箱与供水管路连接，以在储水箱中水量不足时从水源处获得水源；
所述第一至第三电磁阀分别设置在灌溉管路、供水管路和引水管路上，以控制管路的通断；
所述主控模块分别与第一至第三电磁阀连接，以控制第一至第三电磁阀的工作；
所述土壤信息采集模块包括分别与主控模块连接的土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、雨量传感器。
作为本发明的进一步技术方案，所述引水管路的进水口处还设置有过滤网。
作为本发明的进一步技术方案，所述集水箱内还设置有第一和第二水位传感器，第一和第二水位传感器分别设置在集水箱的高、低水位线处。
作为本发明的进一步技术方案，所述集水箱的侧壁上还设置有一个溢水口。
作为本发明的进一步技术方案，所述供电模块包括太阳能电池板和蓄电池。
作为本发明的进一步技术方案，所述供电模块包括风力发电机和蓄电池。
作为本发明的进一步技术方案，所述风力发电机包括风力机转轴、叶轮、发电机主体、发电机引线；所述叶轮设置在风力机转轴的顶端，包括叶片固定架以及固定在其上的多个风力机叶片；所述发电机主体的转子与风力机转轴连接。
作为本发明的进一步技术方案，所述风力机叶片采用阻力型叶片，数量为3~7。
作为本发明的进一步技术方案，该装置还包括与主控模块连接的通讯模块。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明中，通过土壤信息采集模块实时采集土壤的灌溉需求信息，并发送信号至主控模块，主控模块对土壤是否需要灌溉进行综合判断，当土壤缺水且储水箱水量充足时，主控模块控制第一电磁阀打开，开启储水箱的供水功能，对土壤进行灌溉。当土壤缺水且储水箱水量不足时，主控模块控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，开启对储水箱进行供水的同时对土壤进行灌溉。当雨天且储水箱水量不足时，主控模块控制第三电磁阀打开，收集雨水以对储水箱进行供水。本发明无需人工就能进行灌溉，结构简单，节约了人工成本。此外，本发明中储水箱的水源可以为雨水或其它人工处理后可用的其它水源，节约了市政供水，节能效果好。
附图说明
图1是本发明的结构框图。
其中，1-电磁阀，2-引水管道，3-灌溉管道，4-供水管路，5-水位传感器，6-主控模块，7-供电模块。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
本发明公开一种节能灌溉装置，如图1所示，包括用于供电的供电模块以及雨水收集板、引水管路、储水箱、灌溉管路、供水管路、主控模块、土壤信息采集模块、第一至第三电磁阀。
其中，所述雨水收集板通过引水管路与储水箱连接，用于在雨天将收集到的雨水引入储水箱内。所述引水管路的进水口处还设置有过滤网，以过滤掉雨水中的杂质，以免造成管路的堵塞。
其中，所述储水箱还与供水管路连接，用以在储水箱中水量不足时从水源（如市政自来水、水库等）处获得水源。所述集水箱的顶部还设置有一个溢水口。
其中，所述第一至第三电磁阀分别设置在灌溉管路、供水管路和引水管路上，用以控制管路的通断。
其中，所述主控模块分别与第一至第三电磁阀连接，用以发出控制指令来控制第一至第三电磁阀的工作。主控模块为可编程逻辑控制器，还连接有一个通讯模块，可以是有线通讯模块以接收控制中心的指令，可以是无线通讯模块。
其中，所述土壤信息采集模块包括分别与主控模块连接的土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、雨量传感器。土壤信息采集模块将采集到的信息传输至主控模块，主控模块根据接收到的实时信息综合判断灌溉需求。
其中，所述集水箱内还设置有第一和第二水位传感器，第一和第二水位传感器分别设置在集水箱的高、低水位线处。高水位线用于界定储水箱内的水量已达到最大，低水位线用于界定储水箱内的水量不足、需要及时补充。
当土壤缺水且储水箱水量充足时，主控模块控制第一电磁阀打开，开启储水箱的供水功能，对土壤进行灌溉。当土壤缺水且储水箱水量不足时，主控模块控制第一电磁阀和第二电磁阀打开，开启对储水箱进行供水的同时对土壤进行灌溉。当雨天且储水箱水量不足时，主控模块控制第三电磁阀打开，收集雨水以对储水箱进行供水。本发明无需人工就能进行灌溉，结构简单，节约了人工成本。此外，本发明中储水箱的水源可以为雨水或其它人工处理后可用的其它水源，节约了市政供水，节能效果好。
其中，所述供电模块可以采用太阳能电池板和蓄电池的组合，充分利用自然资源，节能环保。
其中，所述供电模块还可以是风力发电机和蓄电池的组合，利用自然风能。所述风力发电机包括风力机转轴、叶轮、发电机主体、发电机引线；所述叶轮设置在风力机转轴的顶端，包括叶片固定架以及固定在其上的多个风力机叶片；所述发电机主体的转子与风力机转轴连接。所述风力机叶片采用阻力型叶片，数量为3~7。
以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种节能灌溉装置，其特征在于，包括用于供电的供电模块以及雨水收集板、引水管路、储水箱、灌溉管路、供水管路、主控模块、土壤信息采集模块、第一至第三电磁阀；
所述雨水收集板通过引水管路与储水箱连接，以将收集到的雨水引入储水箱内；
所述储水箱与供水管路连接，以在储水箱中水量不足时从水源处获得水源；
所述第一至第三电磁阀分别设置在灌溉管路、供水管路和引水管路上，以控制管路的通断；
所述主控模块分别与第一至第三电磁阀连接，以控制第一至第三电磁阀的工作；
所述土壤信息采集模块包括分别与主控模块连接的土壤温度传感器、土壤湿度传感器、光照传感器、雨量传感器。
2.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述引水管路的进水口处还设置有过滤网。
3.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述集水箱内还设置有第一和第二水位传感器，第一和第二水位传感器分别设置在集水箱的高、低水位线处。
4.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述集水箱的侧壁还设置有一个溢水口。
5.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述供电模块包括太阳能电池板和蓄电池。
6.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述供电模块包括风力发电机和蓄电池。
7.根据权利要求6所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述风力发电机包括风力机转轴、叶轮、发电机主体、发电机引线；所述叶轮设置在风力机转轴的顶端，包括叶片固定架以及固定在其上的多个风力机叶片；所述发电机主体的转子与风力机转轴连接。
8.根据权利要求7所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，所述风力机叶片采用阻力型叶片，数量为3~7。
9.根据权利要求1所述的一种节能灌溉装置，其特征在于，该装置还包括与主控模块连接的通讯模块。
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