CN108934366A - 一种智能化集雨灌溉施肥系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种智能化集雨灌溉施肥系统。智能化集雨灌溉施肥系统包括：雨水收集装置、气象感应装置、控制器和湿度传感器、肥料盛放器、灌溉管路、灌溉电磁阀、施肥管路和施肥电磁阀。雨水收集装置设置有与控制器连接的自动门，气象感应装置、湿度传感器、灌溉电磁阀和施肥电磁阀均与控制器连接；雨水收集装置的出水口与灌溉管路连接，灌溉电磁阀设置在灌溉管路上，施肥管路与肥料盛放器连接，且施肥电磁阀设置在施肥管路上。当气象感应装置检测到降雨信息时，控制器控制自动门开启以便收集雨水。同时，控制器根据土壤墒情情况控制灌溉电磁阀和施肥电磁阀开启，对待灌溉土壤进行适时灌溉与施肥，为作物种植抗旱保墒、增产增收提供了有力的保障。

Description

一种智能化集雨灌溉施肥系统

技术领域

本发明涉及集雨灌溉技术领域，特别是涉及一种智能化集雨灌溉施肥系统。

背景技术

贵州喀斯特山地灌溉存在地势起伏高差大、耕地支离破碎、条块分割、渠系复杂、测点众多、降雨分布不均、水土难以保持、季节性干旱特征明显、灌区内作物种类较多、作物需肥需水规律复杂、灌溉不便等特点。目前，贵州大多数坡地灌溉采用“望天水”的方式。灌溉保证率低，不仅管护麻烦、劳动强度大，而且难以根据土壤墒情及时准确掌握和控制土壤灌溉的水分状况。因此，如何及时收集雨水并准确的获取土壤水分状况信息，并根据土壤水分状况进行适时灌溉与施肥，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化集雨灌溉施肥系统，当气象感应装置检测到降雨信息时，控制器控制自动门开启以便收集雨水。同时，本发明通过埋设在待灌溉土壤中的若干湿度传感器检测土壤的湿度值，控制器根据土壤墒情情况控制灌溉电磁阀和施肥电磁阀开启，对待灌溉土壤进行适时灌溉与施肥，为作物种植抗旱保墒、增产增收提供了有力的保障。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种智能化集雨灌溉施肥系统，所述智能化集雨灌溉施肥系统包括：雨水收集装置、气象感应装置、控制器和湿度传感器、肥料盛放器、灌溉管路、灌溉电磁阀、施肥管路和施肥电磁阀，其中，

所述雨水收集装置设置有与所述控制器连接的自动门，所述气象感应装置、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀分别与所述控制器连接；

所述雨水收集装置的出水口与所述灌溉管路连接，所述灌溉电磁阀设置在所述灌溉管路上，所述施肥管路与所述肥料盛放器连接，且所述施肥电磁阀设置在所述施肥管路上；

所述气象感应装置用于检测降雨信息，所述湿度传感器用于检测待灌溉土壤的湿度值；

所述控制器用于

根据所述降雨信息发出自动门控制指令以控制所述自动门开启或者关闭，并根据所述湿度值及预设的湿度值确定是否开启灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀。

可选的，所述雨水收集装置还包括与所述控制器连接的浮球液位计，所述浮球液位计用于检测所述雨水收集装置中的水位值，所述控制器用于当所述水位值大于预设的水位阈值时控制所述自动门关闭。

可选的，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括与所述控制器连接的报警器，所述控制器还用于当所述水位值大于预设的水位阈值时控制所述报警器发出报警信息。

可选的，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括与所述控制器连接的4G通信模块，所述控制器通过所述4G通信模块向移动终端推送所述报警信息。

可选的，所述雨水收集漏斗设置在所述集雨箱上，且所述雨水收集漏斗与所述集雨箱连通，所述集雨箱的出水口与所述过滤箱的进水口连接，所述过滤层设置在所述过滤箱中，所述过滤箱的出水口与所述杀菌箱的进水口连接，所述杀菌箱的出水口与所述灌溉管路连接，所述杀菌箱设置有杀菌剂投放口。

可选的，所述雨水收集装置还包括污泥收集箱、分别与所述控制器连接的过滤箱污泥泵和杀菌箱污泥泵，其中，所述过滤箱污泥泵的入口与所述过滤箱的底部连通，所述杀菌箱污泥泵的入口与所述杀菌箱的底部连通，所述过滤箱污泥泵的出口和所述杀菌箱污泥泵的出口均与所述污泥收集箱连通。

可选的，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括太阳能供电装置，所述太阳能供电装置分别与所述气象感应装置、所述控制器、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀连接。

可选的，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括蓄电池和充电电路，其中，所述充电电路分别与所述太阳能供电装置和所述蓄电池连接，所述蓄电池别与所述气象感应装置、所述控制器、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀连接。

可选的，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括设置在所述施肥管路上的流量计，且所述流量计与所述控制器连接。

根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：

本发明提供的一种智能化集雨灌溉施肥系统包括：雨水收集装置、气象感应装置、控制器和湿度传感器、肥料盛放器、灌溉管路、灌溉电磁阀、施肥管路和施肥电磁阀。当气象感应装置检测到降雨信息时，控制器控制自动门开启以便收集雨水。同时，本发明通过埋设在待灌溉土壤中的若干湿度传感器检测土壤的湿度值，控制器根据土壤墒情情况控制灌溉电磁阀和施肥电磁阀开启，对待灌溉土壤进行适时灌溉与施肥，为作物种植抗旱保墒、增产增收提供了有力的保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能化集雨灌溉施肥系统的结构框图；

图2为本发明实施例提供的雨水收集装置的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的灌溉施肥系统的结构框图。

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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的目的是提供一种智能化集雨灌溉施肥系统，当气象感应装置检测到降雨信息时，控制器控制自动门开启以便收集雨水。同时，本发明通过埋设在待灌溉土壤中的若干湿度传感器检测土壤的湿度值，控制器根据土壤墒情情况控制灌溉电磁阀和施肥电磁阀开启，对待灌溉土壤进行适时灌溉与施肥，为作物种植抗旱保墒、增产增收提供了有力的保障。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1为本发明实施例提供的一种智能化集雨灌溉施肥系统的结构框图。图1为本发明实施例提供的雨水收集装置的结构示意图。图3为本发明实施例提供的灌溉施肥系统的结构框图。如图1和图2所示，一种智能化集雨灌溉施肥系统包括雨水收集装置和灌溉施肥系统。其中，雨水收集装置包括：立杆1、浮球液位计2、低压电气柜3、设置在立杆1上的气象感应装置4、报警器5、太阳能供电装置6、集雨箱7、自动门8、自动门启闭装置9、充电电路10(图中未显示)、蓄电池11(图中未显示)。

低压电气柜3设置有控制面板31(图中未显示)和控制器32，所述控制器32与气象感应装置4、浮球液位计2和报警器电连接，且控制器32通过自动门启闭装置9控制自动门8开启或者闭合。

气象感应装置4可以自动感应降雨，当开始降雨时，控制器32通过自动门启闭装置9控制自动门8自动开启，实现雨水积蓄。当停止降雨时，控制器32控制自动门8自动关闭，防止尘土、树叶等杂物污染水质，确保灌溉水质达标。本实施例中，自动门启闭装置9包括微功耗电机旋转装置，控制器通过自动控制电机的正、反转，实现自动门的自动启闭。

控制器32还用于当水位值大于预设的水位阈值时控制报警器发出报警信息，并通过4G通信模块向移动终端推送所述报警信息，实现超限异常远程报警。本实施例中，移动终端为管理人员的手机。

蓄电池11设置在低压电气柜3内，且低压电气柜3设置有电池口、TF卡接口、USB接口和充电指示灯等。太阳能供电装置6为系统中的各个用电器供电，并通过充电电路10给蓄电池11供电。

如图3所示，为了能够根据土壤墒情及时进行灌溉和施肥，本发明提供的智能化集雨灌溉施肥系统还设置有湿度传感器12、肥料盛放器13、灌溉管路14、灌溉电磁阀15、施肥管路16、施肥电磁阀17和流量计18。在灌溉管路14中设置有通过施肥管路16与之连通的肥料盛放器13，施肥管路16上串联有分别与控制器32电连接的流量计18和施肥电磁阀17。本实施例中，肥料盛放器13为肥料袋，图3中各管路上的箭头表示水流的流向。

为了便于及时掌握田间地头的灌溉和施肥情况，同时也为了便于存储数据，控制器32通过存储传输模块与上位机电连接。

具体地，为了保证灌溉用水的水质符合要求，本实施例中的雨水收集装置设置有：雨水收集漏斗、集雨箱、吸水泵、过滤箱、过滤层、杀菌箱、污泥收集箱、分别与控制器连接的过滤箱污泥泵和杀菌箱污泥泵，其中，雨水收集漏斗设置在集雨箱上，且雨水收集漏斗与集雨箱连通，吸水泵一端与过滤箱连接，另一端与集雨箱连接，过滤层设置在过滤箱中，过滤箱的出水口与杀菌箱的进水口连接，杀菌箱的出水口与所述灌溉管路连接，且杀菌箱设置有杀菌剂投放口。过滤箱污泥泵的入口与所述过滤箱的底部连通，杀菌箱污泥泵的入口与杀菌箱的底部连通，过滤箱污泥泵的出口和杀菌箱污泥泵的出口均与所述污泥收集箱连通。

可见，本发明提供的智能化集雨灌溉施肥系统，通过收集漏斗、过滤箱和杀菌箱，实现对雨水的收集和杀菌消毒；通过在过滤箱和杀菌箱的底部设置污泥泵，实现对泥污的清理：同时通过气象感应装置、浮球液位开关、电磁阀及报警装置，对雨水实现全自动回收。本发明提供的智能化集雨灌溉施肥系统结构合理，雨水收集利用效果好，可以设置在大部分地形上，实际使用时可以根据地形、灌溉工程、作物需水量自由设置收集雨水装置的大小，能大大提高雨水的收集利用率，实现节水的同时增产增收，便于在山区分散式灌溉不便的区域广泛推广。

首先，本发明在传统的灌溉系统中增加了与电磁阀电连接的控制器，并在土壤中埋设了若干个湿度传感器。湿度传感器可将采集到的土壤水分及时准确地传输给控制器，因此，控制器可根据土壤墒情控制电磁阀以便适时调整灌溉量。同时，由于在灌溉管路中并接了用于储纳水溶性肥料的肥料袋，在施肥管路上串联了流量计和施肥电磁阀，因此，控制器可根据土壤墒情控制施肥电磁阀适时进行喷洒施肥，为作物种植抗旱保墒、增产增收提供了有力的保障。进一步地，由于增设了存储传输模块，因此可通过上位机及时监控田间地头的灌溉和施肥情况、存储数据。本发明提供的智能化集雨灌溉施肥系统具有监控省力高效、及时准确可靠、智能化程度高等优点。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统包括：雨水收集装置、气象感应装置、控制器和湿度传感器、肥料盛放器、灌溉管路、灌溉电磁阀、施肥管路和施肥电磁阀，其中，

所述雨水收集装置设置有与所述控制器连接的自动门，所述气象感应装置、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀分别与所述控制器连接；

所述雨水收集装置的出水口与所述灌溉管路连接，所述灌溉电磁阀设置在所述灌溉管路上，所述施肥管路与所述肥料盛放器连接，且所述施肥电磁阀设置在所述施肥管路上；

所述气象感应装置用于检测降雨信息，所述湿度传感器用于检测待灌溉土壤的湿度值；

所述控制器用于

根据所述降雨信息发出自动门控制指令以控制所述自动门开启或者关闭，并根据所述湿度值及预设的湿度值确定是否开启灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀。

2.根据权利要求1所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述雨水收集装置还包括与所述控制器连接的浮球液位计，所述浮球液位计用于检测所述雨水收集装置中的水位值，所述控制器用于当所述水位值大于预设的水位阈值时控制所述自动门关闭。

3.根据权利要求2所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括与所述控制器连接的报警器，所述控制器还用于当所述水位值大于预设的水位阈值时控制所述报警器发出报警信息。

4.根据权利要求3所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括与所述控制器连接的4G通信模块，所述控制器通过所述4G通信模块向移动终端推送所述报警信息。

5.根据权利要求1所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述雨水收集装置包括：集雨箱、雨水收集漏斗、过滤箱、过滤层、杀菌箱，其中，

所述雨水收集漏斗设置在所述集雨箱上，且所述雨水收集漏斗与所述集雨箱连通，所述集雨箱的出水口与所述过滤箱的进水口连接，所述过滤层设置在所述过滤箱中，所述过滤箱的出水口与所述杀菌箱的进水口连接，所述杀菌箱的出水口与所述灌溉管路连接，所述杀菌箱设置有杀菌剂投放口。

6.根据权利要求5所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述雨水收集装置还包括污泥收集箱、分别与所述控制器连接的过滤箱污泥泵和杀菌箱污泥泵，其中，所述过滤箱污泥泵的入口与所述过滤箱的底部连通，所述杀菌箱污泥泵的入口与所述杀菌箱的底部连通，所述过滤箱污泥泵的出口和所述杀菌箱污泥泵的出口均与所述污泥收集箱连通。

7.根据权利要求1所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括太阳能供电装置，所述太阳能供电装置分别与所述气象感应装置、所述控制器、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀连接。

8.根据权利要求7所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括蓄电池和充电电路，其中，所述充电电路分别与所述太阳能供电装置和所述蓄电池连接，所述蓄电池别与所述气象感应装置、所述控制器、所述湿度传感器、所述灌溉电磁阀和所述施肥电磁阀连接。

9.根据权利要求1所述的智能化集雨灌溉施肥系统，其特征在于，所述智能化集雨灌溉施肥系统还包括设置在所述施肥管路上的流量计，且所述流量计与所述控制器连接。