CN108935012A - 基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统 - Google Patents

Abstract

一种基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，包括回收处理水源模块、土壤监控模块、控制器、自动浇灌模块、排水模块、供电模块，本发明结构设计合理且投入成本较低，使用操作简单，智能化程度高，一方面回收处理了家庭室内用水、室外雨水，节约水源的同时还实现了对室内阳台花木、室外植物的全自动浇灌、加药及施肥，另一方面通过手机APP实现远程监控自动浇灌系统，高效便捷、省时省力。

Description

基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统

技术领域

本发明涉及家用绿化自动浇灌系统技术领域，尤其涉及一种基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统。

背景技术

家庭用水及雨水相对于工业废水相比更容易处理并进行二次利用，针对我国人口基数大，水资源相对匮乏，特别是西北地区，更应该全面推广家庭用水及雨水二次利用工程。考虑到家庭用水及雨水难以回收且处理成本较高，致使家庭用水回收后处理水源主要用于地面清洁或冲洗厕所，而雨水自然流失。现有技术中鲜有基于家庭用水及庭院雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统的相关设计报道。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种成本低、切实可行的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统。

本发明提供了一种基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，包括控制器、回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块、供电模块，所述供电模块为控制器、回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块提供电能，所述回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块分别与控制器相连接，所述回收处理水源模块监测本模块内部的水位高度并将水位高度信息发送给控制器，控制器将所述水位高度信息与参考水位信息进行比对，并根据比对结果向排水模块发送指令，排水模块依据指令排出超过预设水位高度以上的净化水，其中所述土壤监控模块用于检测土壤的湿度、酸碱度、营养成分，并将土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素信息发送给控制器，控制器将接收的土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素含量信息与目标信息进行比对，并依据比对结果向自动浇灌模块发送启动/关闭指令,以实现自动浇灌。

所述回收处理水源模块包括室内用水回收处理系统及室外雨水回收处理系统、水源收集系统以及液位传感器，所述室内用水回收处理系统用以收集室内废水，并将室内废水处理成净化水、污水和废渣，所述室外雨水回收处理系统用以收集室外雨水，并将室外雨水处理成净化水、污水和废渣，所述室内用水回收处理系统、室外雨水回收处理系统与水源收集系统用管道相连接，以将净化水输送到水源收集系统，与排污水口用管道相连接，以将污水输送到排污水口，使污水被输送到污水厂处理，与排渣口用管道相连接，以将废渣输送到发酵池，进而发酵成种植花卉树木的肥料，所述水源收集系统上端设置有液位传感器，用以监控水源收集系统内部净化水位的高度，水位高度超过额定液位后，液位传感器向控制器发送信号，由控制器向排水模块发送控制指令，将超出预设水位线的净化水排出。

具体地，所述回收处理水源模块中的室内用水回收处理系统通过连接在厨房洗菜池出水口、卫生间洗漱池出水口、洗澡间出水口、空调冷凝水出水口的管道将室内废水收集，并将废水经过室内用水回收处理系统内设置的多级过滤装置、除臭装置处理成净化水、污水和废渣，所述室外雨水回收处理系统通过连接在雨水下水管口的管道将雨水收集，并将雨水经过室外雨水回收处理系统内设置的多级过滤装置处理成净化水、污水和废渣。

所述自动浇灌模块包括第一电磁控制阀、第二电磁控制阀、用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统、用于浇灌庭院绿植的第二浇灌系统、加药/施肥系统，所述第一电磁控制阀通过电路与控制器连接，以执行控制器发出的开启/关闭指令，水源收集系统与第一浇灌系统之间通过管道连接，第一电磁控制阀设置于第一浇灌系统和水源收集系统之间的管道上，以通过执行控制器的指令的方式控制水源收集系统中的净化水向第一浇灌系统流动；所述第二电磁控制阀通过电路与控制器连接，以执行控制器发出的开启/关闭指令，水源收集系统与第二浇灌系统之间通过管道连接，第二电磁控制阀设置于第二浇灌系统和水源收集系统之间的管道上，以通过执行控制器的指令的方式控制水源收集系统中的净化水向第二浇灌系统流动；所述加药/施肥系统通过管道分别与第一浇灌系统、第二浇灌系统相连，第一电磁控制阀设置于加药/施肥系统与第一浇灌系统之间的管道上，第二电磁控制阀设置于加药/施肥系统与第二浇灌系统之间的管道上，第一电磁控制阀、第二电磁控制阀用于接收控制器发送给加药/施肥系统的开启/关闭指令，以将加药/施肥系统中PH药剂或肥料输送给第一浇灌系统、第二浇灌系统，以完成自动浇灌任务。

所述土壤监控模块包括第一PH监控系统、第二PH监控系统、第一湿度传感器系统、第二湿度传感器系统，第一土壤营养监控传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统，所述第一PH监控系统、第一湿度传感器系统、第一土壤营养监控传感器系统均设置在室内阳台花木土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度和营养元素，所述第二PH监控系统、第二湿度传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统均设置在室外植物土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度、营养元素，所述第一PH监控系统、第二PH监控系统、第一湿度传感器系统、第二湿度传感器系统、第一土壤营养监控传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统均与控制器连接，以将各个系统采集到的信息传输给控制器，由控制器根据信息进行模拟运算，并依据运算结果控制第一电磁控制阀和第二电磁控制阀的打开和关闭，进而控制自动浇灌模块的启动和关闭，以对室内阳台花木土壤和室外植物土壤进行自动灌溉。

优选的，所述基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统还包括通信模块，所述通信模块与控制器通过线路相连，控制器能将收到的土壤PH值、湿度、营养元素信息及自动浇灌信息实时传输到通信模块上，由通信模块将信息通过WIFI或GPRS传输给手机APP，用户可以通过手机APP上的控制界面查看土壤PH值、湿度、营养元素信息，并对控制器下达相应指令。

优选的，所述供电模块包括太阳能发电系统、家用电系统、蓄电池，所述太阳能发电系统将太阳能转化为电能，输送给蓄电池储存，所述蓄电池和/或家用电系统为回收处理水源模块、土壤监控模块、控制器、自动浇灌模块、排水模块提供电力。当太阳能电力不足时，家用电系统会继续给系统供电。

优选的，所述回收处理水源模块位于半地下或地下，这样能提高空间利用率。

优选的，在与水源收集系统连接的管道上还设置有水泵，控制器能同时控制水泵及电磁控制阀的开启或关闭，从而使位于半地下或地下的净化水通过水泵抽力达到位于地面上的电磁控制阀进水管道口。

优选的，在所述的供电模块与控制器间还设置有转换开关。所述转换开关为手动/自动转换开关，当不需要进行自动浇灌时可以通过人工切换到手动来实现，以避免资源浪费。

优选的，所述第一电磁控制阀、第二电磁控制阀为常开式节能不发热电磁阀。

优选的，所述用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统为滴灌、渗灌之一或其组合。

优选的，所述用于浇灌庭院绿植的第二浇灌系统为喷灌、喷雾灌溉之一或其组合。

本发明结构设计合理且投入成本较低，使用操作简单，智能化程度高，一方面回收处理了家庭室内用水、室外雨水，节约水源的同时还实现了对室内阳台花木、室外植物的全自动浇灌、加药及施肥，另一方面通过手机APP实现远程监控自动浇灌系统，高效便捷、省时省力。

附图说明

图1为本发明基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统的功能模块图。

图中：控制器10、回收处理水源模块20、室内用水回收处理系统21、室外雨水回收处理系统22、水源收集系统23、液位传感器24、土壤监控模块30、第一PH监控系统31、第二PH监控系统32、第一湿度传感器系统33、第二湿度传感器系统34、第一土壤营养监控传感器系统35、第二土壤营养监控传感器系统36、排水模块40、自动浇灌模块50、第一电磁控制阀51、第一浇灌系统52、加药/施肥系统53、第二电磁控制阀54、第二浇灌系统55、供电模块60、通信模块70、手机APP71、转换开关80。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图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他的附图。

参见图1，本发明实施例提供了一种基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，包括控制器10、回收处理水源模块20、土壤监控模块30、排水模块40、自动浇灌模块50、供电模块60，所述供电模块60为控制器10、回收处理水源模块20、土壤监控模块30、排水模块40、自动浇灌模块50提供电能，所述回收处理水源模块20、土壤监控模块30、排水模块40、自动浇灌模块50分别与控制器10相连接，所述回收处理水源模块20监测本模块内部的水位高度并将水位高度信息发送给控制器10，控制器10将所述水位高度信息与参考水位信息进行比对，并根据比对结果向排水模块40发送指令，排水模块40依据指令排出超过预设水位高度以上的净化水，其中所述土壤监控模块30用于检测土壤的湿度、酸碱度、营养成分，并将土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素信息发送给控制器10，控制器10将接收的土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素含量信息与目标信息进行比对，并依据比对结果向自动浇灌模块50发送启动/关闭指令,以实现自动浇灌。

所述回收处理水源模块20包括室内用水回收处理系统21及室外雨水回收处理系统22、水源收集系统23以及液位传感器24，所述室内用水回收处理系统21用以收集室内废水，并将室内废水处理成净化水、污水和废渣，所述室外雨水回收处理系统22用以收集室外雨水，并将室外雨水处理成净化水、污水和废渣，所述室内用水回收处理系统21、室外雨水回收处理系统22与水源收集系统23用管道相连接，以将净化水输送到水源收集系统23，室内用水回收处理系统21、室外雨水回收处理系统22均设置有排污水口，以将污水通过排污水口经管道输送到污水厂处理，室内用水回收处理系统21、室外雨水回收处理系统22均设置有排渣口，以将废渣通过排渣口经管道输送至发酵池，进而发酵成种植花卉树木的肥料，所述水源收集系统23上端设置有液位传感器24，用以监控水源收集系统23内部净化水位的高度，并将水位高度信息提供至控制器10，控制器10依据所述水位高度信息向排水模块40发送控制指令，以将超出预设水位线的净化水排出。

具体地，所述回收处理水源模块20中的室内用水回收处理系统21通过连接在厨房洗菜池出水口、卫生间洗漱池出水口、洗澡间出水口、空调冷凝水出水口的管道将室内废水收集，并将废水经过室内用水回收处理系统21内设置的多级过滤装置、除臭装置处理成净化水、污水和废渣，所述室外雨水回收处理系统22通过连接在雨水下水管口的管道将雨水收集，并将雨水经过室外雨水回收处理系统22内设置的多级过滤装置处理成净化水、污水和废渣。

所述自动浇灌模块50包括第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54、用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统52、用于浇灌庭院绿植的第二浇灌系统55、加药/施肥系统53，所述第一电磁控制阀51通过电路与控制器10连接，以执行控制器10发出的开启/关闭指令，水源收集系统23与第一浇灌系统52之间通过管道连接，第一电磁控制阀51设置于第一浇灌系统52和水源收集系统23之间的管道上，以通过执行控制器的指令的方式控制水源收集系统23中的净化水向第一浇灌系统52流动；所述第二电磁控制阀54通过电路与控制器10连接，以执行控制器10发出的开启/关闭指令，水源收集系统23与第二浇灌系统55之间通过管道连接，第二电磁控制阀54设置于第二浇灌系统55和水源收集系统23之间的管道上，以通过执行控制器10的指令的方式控制水源收集系统23中的净化水向第二浇灌系统55流动；所述加药/施肥系统53通过管道分别与第一浇灌系统52、第二浇灌系统55相连，第一电磁控制阀51设置于加药/施肥系统53与第一浇灌系统52之间的管道上，第二电磁控制阀54设置于加药/施肥系统53与第二浇灌系统55之间的管道上，第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54用于接收控制器发送给加药/施肥系统53的开启/关闭指令，以将加药/施肥系统53中PH药剂或肥料输送给第一浇灌系统52、第二浇灌系统55，以完成自动浇灌任务。

所述土壤监控模块30包括第一PH监控系统31、第二PH监控系统32、第一湿度传感器系统33、第二湿度传感器系统34、第一土壤营养监控传感器系统35、第二土壤营养监控传感器系统36，所述第一PH监控系统31、第一湿度传感器系统33、第一土壤营养监控传感器系统35均设置在室内阳台花木土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度和营养元素，所述第二PH监控系统32、第二湿度传感器系统34、第二土壤营养监控传感器系统36均设置在室外植物土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度、营养元素，所述第一PH监控系统31、第二PH监控系统32、第一湿度传感器系统33、第二湿度传感器系统34、第一土壤营养监控传感器系统35、第二土壤营养监控传感器系统36均与控制器10连接，以将各个系统采集到的信息传输给控制器10，由控制器10根据信息进行模拟运算，并依据运算结果控制第一电磁控制阀51和第二电磁控制阀54的打开和关闭，进而控制自动浇灌模块50的启动和关闭，以对室内阳台花木土壤和室外植物土壤进行自动灌溉。

当判定室内阳台花木土壤和室外植物土壤中湿度低于设定值后，控制器10自动打开第一电磁控制阀51和/或第二电磁控制阀54，使净化水流入到第一浇灌系统52和/或第二浇灌系统55进行浇灌，所述第一湿度传感器系统33、第二湿度传感器系统34监测土壤中的湿度，达到设定值立即向控制器10发送信息，控制器10收到信息后发出指令，关闭第一电磁控制阀51和第二电磁控制阀54，以实现停止浇灌；当判定室内阳台花木土壤和室外植物土壤中PH值高于设定值后，控制器10自动开启第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54，使PH药剂经第一浇灌系统52和第二浇灌系统55对土壤进行施药，所述土壤监控模块30监测土壤中的PH值，达到设定值立即向控制器10发送信息，控制器10收到信息后向发出指令，关闭加药/施肥系统53、第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54；当判定室内阳台花木土壤和室外植物土壤中营养元素含量低于设定值后，自动开启加药/施肥系统53、第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54，使相应肥料经第一浇灌系统52和第二浇灌系统55对土壤进行施药，所述土壤监控模块30监测土壤中的营养元素含量，达到设定值立即向控制器10发送信息，控制器10收到信息后向发出指令，关闭加药/施肥系统53。

进一步，所述基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统还包括通信模块70，所述通信模块70与控制器10通过线路相连，控制器10能将收到的土壤PH值、湿度、营养元素信息实时传输到通信模块70上，由通信模块70将信息通过WIFI或GPRS传输给手机APP71，用户可以通过手机APP71上的控制界面查看土壤PH值、湿度、营养元素信息及自动浇灌信息，并对控制器10下达相应指令。

进一步，所述供电模块60包括太阳能发电系统、家用电系统、蓄电池，所述太阳能发电系统将太阳能转化为电能，输送给蓄电池储存，所述蓄电池和/或家用电系统为回收处理水源模块20、土壤监控模块30、控制器10、自动浇灌模块50、排水模块40提供电力。当太阳能电力不足时，家用电系统会继续给系统供电。

进一步，所述回收处理水源模块20位于半地下或地下，这样能提高空间利用率。

进一步，在与水源收集系统23连接的管道上还设置有水泵，控制器10能同时控制水泵及电磁控制阀的开启或关闭，从而使位于半地下或地下的净化水通过水泵抽力达到位于地面上的电磁控制阀进水管道口。

进一步，在所述的供电模块60与控制器10间还设置有转换开关80。所述转换开关80为手动/自动转换开关80，当不需要进行自动浇灌时可以通过人工切换到手动来实现，以避免资源浪费。

进一步，所述第一电磁控制阀51、第二电磁控制阀54为常开式节能不发热电磁阀。

进一步，所述用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统52为滴灌、渗灌之一或其组合。

进一步，所述用于浇灌庭院绿植的第二浇灌系统55为喷灌、喷雾灌溉之一或其组合。

本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (9)

1.一种基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，包括控制器、回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块、供电模块，所述供电模块为控制器、回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块提供电能，所述回收处理水源模块、土壤监控模块、排水模块、自动浇灌模块分别与控制器相连接，所述回收处理水源模块监测本模块内部的水位高度并将水位高度信息发送给控制器，控制器将所述水位高度信息与参考水位信息进行比对，并根据比对结果向排水模块发送指令，排水模块依据指令排出超过预设水位高度以上的净化水，其中所述土壤监控模块用于检测土壤的湿度、酸碱度、营养成分，并将土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素信息发送给控制器，控制器将接收的土壤湿度、土壤PH、土壤营养元素含量信息与目标信息进行比对，并依据比对结果向自动浇灌模块发送启动/关闭指令,以实现自动浇灌；

所述回收处理水源模块包括室内用水回收处理系统及室外雨水回收处理系统、水源收集系统以及液位传感器，所述室内用水回收处理系统用以收集室内废水，并将室内废水处理成净化水、污水和废渣，所述室外雨水回收处理系统用以收集室外雨水，并将室外雨水处理成净化水、污水和废渣，所述室内用水回收处理系统、室外雨水回收处理系统与水源收集系统用管道相连接，以将净化水输送到水源收集系统，室内用水回收处理系统、室外雨水回收处理系统均设置有排污水口，以将污水通过排污水口经管道输送到污水厂处理，室内用水回收处理系统、室外雨水回收处理系统均设置有排渣口，以将废渣通过排渣口经管道输送至发酵池，进而发酵成种植花卉树木的肥料，所述水源收集系统上端设置有液位传感器，用以监控水源收集系统内部净化水位的高度，并将水位高度信息提供至控制器，控制器依据所述水位高度信息向排水模块发送控制指令，以将超出预设水位线的净化水排出；

所述自动浇灌模块包括第一电磁控制阀、第二电磁控制阀、用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统、用于浇灌庭院绿植的第二浇灌系统、加药/施肥系统，所述第一电磁控制阀通过电路与控制器连接，以执行控制器发出的开启/关闭指令，水源收集系统与第一浇灌系统之间通过管道连接，第一电磁控制阀设置于第一浇灌系统和水源收集系统之间的管道上，以通过执行控制器的指令的方式控制水源收集系统中的净化水向第一浇灌系统流动；所述第二电磁控制阀通过电路与控制器连接，以执行控制器发出的开启/关闭指令，水源收集系统与第二浇灌系统之间通过管道连接，第二电磁控制阀设置于第二浇灌系统和水源收集系统之间的管道上，以通过执行控制器的指令的方式控制水源收集系统中的净化水向第二浇灌系统流动；所述加药/施肥系统通过管道分别与第一浇灌系统、第二浇灌系统相连，第一电磁控制阀设置于加药/施肥系统与第一浇灌系统之间的管道上，第二电磁控制阀设置于加药/施肥系统与第二浇灌系统之间的管道上，第一电磁控制阀、第二电磁控制阀用于接收控制器发送给加药/施肥系统的开启/关闭指令，以将加药/施肥系统中PH药剂或肥料输送给第一浇灌系统、第二浇灌系统，以完成自动浇灌任务；

所述土壤监控模块包括第一PH监控系统、第二PH监控系统、第一湿度传感器系统、第二湿度传感器系统、第一土壤营养监控传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统，所述第一PH监控系统、第一湿度传感器系统、第一土壤营养监控传感器系统均设置在室内阳台花木土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度和营养元素含量，所述第二PH监控系统、第二湿度传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统均设置在室外植物土壤中，用以监控土壤的PH值、湿度、营养元素含量，所述第一PH监控系统、第二PH监控系统、第一湿度传感器系统、第二湿度传感器系统、第一土壤营养监控传感器系统、第二土壤营养监控传感器系统均与控制器连接，以将各个系统采集到的信息传输给控制器，由控制器根据信息进行模拟运算，并依据运算结果控制第一电磁控制阀和第二电磁控制阀的打开和关闭，进而控制自动浇灌模块50的启动和关闭，以对室内阳台花木土壤和室外植物土壤进行自动灌溉。

2.如权利要求1所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，还包括通信模块，所述通信模块与控制器通过线路相连，控制器能将收到的土壤PH值、湿度、营养元素信息实时传输到通信模块上，由通信模块将信息通过wifi或GPRS传输给手机APP，用户可以通过手机APP上的控制界面查看土壤PH值、湿度、营养元素信息及自动浇灌信息，并对控制器下达相应指令。

3.如权利要求1所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述供电模块包括太阳能发电系统、家用电系统、蓄电池，所述太阳能发电系统将太阳能转化为电能，输送给蓄电池储存，所述蓄电池和/或家用电系统为回收处理水源模块、土壤监控模块、控制器、自动浇灌模块、排水模块提供电力。

4.如权利要求1所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述回收处理水源模块位于半地下或地下。

5.如权利要求4所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，在与水源收集系统连接的管道上还设置有水泵，控制器能同时控制水泵及电磁控制阀的开启或关闭，从而使位于半地下或地下的净化水通过水泵抽力达到位于地面上的电磁控制阀进水管道口。

6.如权利要求1、2、3、4之一所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，在所述的供电模块与控制器间还设置有转换开关。

7.如权利要求1、2、3、4之一所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，其特征在于，所述第一电磁控制阀、第二电磁控制阀为常开式节能不发热电磁阀。

8.如权利要求1、2、3、4之一所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，所述用于浇灌阳台花木的第一浇灌系统为滴灌、渗灌之一或其组合。

9.如权利要求1、2、3、4之一所述的基于家庭用水及雨水回收的室内外绿化自动浇灌系统，所述用于浇灌庭院植物的第二浇灌系统为喷灌、喷雾灌溉之一或其组合。