CN110235758A - 一种智能灌溉系统及其精准输出导管装置 - Google Patents

Abstract

本发明为一种智能灌溉系统，其包括：至少一供给管路、一压力传感器、一泵、一缓冲压力桶、至少一件电磁阀、至少两组精准输出导管装置、至少两件荷重盘及至少一组可编程逻辑控制器。其中，一种精准输出导管装置，包括：一导管单元、一管路单元、至少一毛细管单元。其具有完整智能灌溉系统及精准输出导管装置，达到可程序化执行其智能精准灌溉功能。

Description

一种智能灌溉系统及其精准输出导管装置

技术领域

本发明涉及一种灌溉系统，特别涉及一种用于植物栽种评估的智能灌溉系统及其精准输出导管装置。

背景技术

植物栽种需要灌溉水份及养液以维持其生长，过去植物栽种培养或研究，依据所栽种植物的生长期程，需耗费人力及时间照料，若没有一周延计划控制与记录植物生长环境，可能容易造成栽种失败，亦也无法追朔其原因。环境控制可能因为人为操作差异，容易造成植物生长的误差因素。所以，植物栽种研究需仰赖一自动化系统，以控制及记录植物生长环境，确保减少植物生长环境差异，增加栽种试验的准确性。

先前技术针对植物给水装置之研究，如中国台湾专利公告号M450201所公开，一种植物给水装置，主要包括至少一个花盆、供水接头、输水管路、贮水单元、定时器与控制阀加压单元；其中，该贮水单元内预贮有浇花用水，利用预设定时器即能操控控制阀加压单元于特定时间开启，可使水份能经由输水管路与供水接头进入花盆，以获致无人化定时自动浇水之目的。而且，先前技术针对植物造型给水器的研究，如中国台湾专利公告号M444705所公开，一种造型给水器，能应用于各种花盆，包括：一造型本体以及一固定部。造型本体表面设有一给水口，内部设有一通道，通道一端连接给水口，通道另一端连接外部的给水管。固定部连接于造型本体的一侧，固定部设置在花盆的顶缘。借此，除了能定时定量的给予花盆内的植物所需的水份，更能提升花盆的独特性及美观性。

但是，先前技术均为单一定时给水功能，并无法记录各时间点下给水量多少记录，及回馈水份吸收或散逸的多少多少。尤其，加水量的精准度无法提升，致使加水量体无法精确被讨论，仅能以误差范围被省略不计。对于开发高质量精致作物的试验，有待进一步具自动化的栽种系统加以提升试验环境的精确度。

发明内容

本发明的创作人从事植物栽种设备系统整合产业工作多年，深知其植物栽种给水精准度仍有不足之处须解，乃致力于发展智能灌溉系统及其精准输出导管装置的开发。本发明为一种智能灌溉系统，其包括：至少一供给管路，提供灌溉液输入的输送通道；一压力传感器，连接于供给管路及泵之间，感测缓冲压力桶的灌溉液压力状态的组件，并将压力状态的数据传输至泵以控制灌溉液加压输送启动及关闭；一泵，连接于压力传感器及缓冲压力桶之间，提供灌溉液加压输送至缓冲压力桶的组件；一缓冲压力桶，连接泵提供加压的灌溉液暂存；至少一件电磁阀，设置于缓冲压力桶出口处，并连接可编程逻辑控制器以控制灌溉液输送启动及关闭；至少两组精准输出导管装置，连接电磁阀出口处以导引灌溉液至荷重盘上的待测物品中；至少两件荷重盘，设置于秤重传感器上提供待测物品的放置，至少两件秤重传感器，量测重量并连接可编程逻辑控制器；及至少一组可编程逻辑控制器，连接电磁阀及秤重传感器，以程序化控制电磁阀启闭，以及秤重传感器的数据信号传输与记录。

较佳的，供给管路汇流于一管路串接装置的多个输入端，或/及设置电磁阀设置于串接装置的多个输出端。

较佳的，精准输出导管装置上设置输出导管固定件，以固定该精准输出导管装置的出口于工作台的台面上。

较佳的，精准输出导管装置、荷重盘及秤重传感器设置于工作台的台面上；供给管路、泵、压力传感器、缓冲压力桶及电磁阀设置于工作台的台面下。

一种精准输出导管装置，其包括：一导管单元，具有导管单元出口端，并与管路单元接合成为一连通管道；一管路单元，其位于灌溉输送衔接处，并其中一端口接合导管单元及另一端口接合入口装置成为一连通管道；至少一毛细管单元，设置于导管单元和管路单元所接合形成的连通管道内。其中，导管单元呈现弯管外观。

较佳的，导管单元的出口端缘具斜口面结构。毛细管单元得设置于导管单元或管路单元中。

较佳的，毛细管单元的外径小于或等于导管单元或管路单元的内径。

较佳的，管路单元的出口端或导管单元入口端至少一单元设置一接头，并将毛细管单元设置于该接头内。

本发明具精密供液的精准输出导管装置及完整智能灌溉系统，达可程序化执行其精准灌溉功能，有别于过去的技术手段。

附图说明

图1为本发明智能灌溉系统的方块图。

图2为本发明智能灌溉系统的组件侧视图。

图3为本发明精准输出导管装置分解图。

图4为本发明另一组合精准输出导管装置分解图。

附图标记说明

101 供给管路

201 压力传感器

301 泵

401 缓冲压力桶

501 电磁阀

601 精准输出导管装置

6011 导管单元

60111 导管单元出口端

60112 斜口面结构

60113 导管单元入口端

6012 管路单元

60121 管路单元入口端

6013 毛细管单元

6014 接头

701 输出导管固定件

801 荷重盘

901 称重传感器

1001 可编程逻辑控制器

1002 控制盘

1003 控制线

1101 工作台

1201 盆栽。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟习此技艺的人士可由本说明书所公开之内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明亦可通过其他不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。

首先敬请阅图1，显示本发明智能灌溉系统的方块图，显示，本发明智能灌溉系统包括至少一供给管路101，提供灌溉液输入的输送通道；一压力传感器201，连接于供给管路101及泵301之间，感测缓冲压力桶401的灌溉液压力状态的组件，并将压力状态的数据传输至泵301以控制灌溉液加压输送启动及关闭；一泵301，连接于压力传感器201及缓冲压力桶401之间，提供灌溉液加压输送至缓冲压力桶401的组件；一缓冲压力桶401，连接泵301提供加压的灌溉液暂存；至少一件电磁阀501，设置于缓冲压力桶401出口处，并连接可编程逻辑控制器1001以控制灌溉液输送启动及关闭；至少两组精准输出导管装置601，连接电磁阀501出口处以导引灌溉液至荷重盘801上的待测物品中；至少两件荷重盘801，设置于秤重传感器901上提供待测物品的放置，至少两件秤重传感器901，量测重量并连接可编程逻辑控制器1001；至少一组可编程逻辑控制器1001，连接电磁阀501及秤重传感器901，以程序化控制电磁阀501启闭，以及秤重传感器901的数据信号传输与记录。

图2显示本发明智能灌溉系统的组件侧视图，进一步说明各组件位置，外部灌溉液经供给管路101输送进入智能灌溉系统中，经泵301加压将灌溉液注入缓冲压力桶401，其缓冲压力桶401的压力可由液体回流的压力经压力传感器201量测，并将压力数据传输至泵301以加压将灌溉液补入缓冲压力桶401，使缓冲压力桶401桶内维持一定压力状态。控制盘1002供电给压力传感器201及泵301。缓冲压力桶401内暂存的灌溉液经管路单元6012间的电磁阀501开启或关闭，电磁阀501透由可编程逻辑控制器1001控制及经控制盘1002供电，将定量的灌溉液输送入管路单元6012中。管路单元6012连接精准输出导管装置601将灌溉液输送至精准输出导管装置601，其精准输出导管装置601出口端安装于工作台1101上，并以输出导管固定件701固定于工作台1101上。定量的灌溉液注入盆栽1201中，其盆栽1201置放于荷重盘801上，荷重盘801上并经称重传感器901量测盆栽1201内的灌溉液的多少。称重传感器901的信号传输至可编程逻辑控制器1001，同时记录灌溉液的增减，可编程逻辑控制器1001得主要经控制线1003连接控制盘1002，以控制电磁阀501的开启或关闭，并接收记录称重传感器901的信号。其中，供给管路101汇流于一管路串接装置的多个输入端，或/及设置电磁阀501设置于串接装置的多个输出端。精准输出导管装置601上设置输出导管固定件701，以固定该精准输出导管装置601的出口于工作台1101的台面上。精准输出导管装置601、荷重盘801及秤重传感器901设置于工作台1101的台面上；供给管路101、压力传感器201、泵301、缓冲压力桶401及电磁阀501设置于工作台1101的台面下。

为使审查委员更进一步了解本发明的实际应用情境，举例于农业栽培试验的应用领域，如第1实施例，测试多个水稻试验的盆栽1201，模拟枯水期给予灌溉液注入盆栽1201内，其多个水稻试验的盆栽1201置放于多个荷重盘801上，且多个精准输出导管装置601配置于多个水稻试验的盆栽1201上方，并经精准输出导管装置601注入定量的灌溉液于栽培试验的盆栽1201中，其各个荷重盘801上并经各个称重传感器901量测盆栽1201内的灌溉液的重量量测。且称重传感器901的信号传输至可编程逻辑控制器1001，同时记录灌溉液重量的数据，可编程逻辑控制器1001得定时及定量以控制多个电磁阀501的开启或关闭，达成智能控制相同或不同灌溉条件下水稻试验的盆栽生长环境。如第2实施例，测试多个水稻试验的盆栽1201，模拟丰水期给予灌溉液注入盆栽1201内，同第1实施例的方法，达成智能化方式提供精准的丰水期灌溉条件与记录丰水期灌溉液重量的数据。本发明经可编程逻辑控制器1001设定多个相同灌溉条件或不同灌溉条件，以精准提供试验环境以获得精确的农业栽种试验结果，方便观察栽种植物的生长状况，测试出植物耐旱或耐淹的特征。

图3显示本发明精准输出导管装置分解图，说明一种精准输出导管装置601，其包括：一导管单元6011，其具有导管单元出口端60111，并与管路单元6012接合成为一连通管道；一管路单元6012，其位于灌溉输送衔接处，并其中一端口接合导管单元6011及另一端口接合入口装置成为一连通管道；至少一毛细管单元6013，设置于导管单元6011和管路单元6012所接合形成的连通管道内。其中，导管单元6011呈现弯管外观。导管单元6011的导管单元出口端60111缘具斜口面结构60112。毛细管单元6013得设置于导管单元6011或管路单元6012中。毛细管单元6013的外径小于或等于导管单元6011或管路单元6012的内径。本发明特殊的结构设计，提供灌溉送液停止输送的瞬间状态下，不致使多余灌溉液滴落，以提升灌溉液的计量精准度。

图4显示本发明另一组合精准输出导管装置分解图，说明另一装配组合，管路单元6012的出口端或导管单元入口端60113至少一单元设置一接头6014，并将毛细管单元6013设置于该接头6014内。

本发明为一种智能灌溉系统及其精准输出导管装置，本发明经由智能灌溉系统的精准输出导管装置601的结构设计，可提升灌溉液的计量精准度，其有别于过去的技术手段。故可有效改进现有技术的缺陷。

综观上述，本发明实施例所公开的具体构造，确实能提供智能灌溉的记录与控制的应用。

以上所述，仅为本发明的一较佳实施例，不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属于本发明保护的范围内。

Claims (10)

1.一种智能灌溉系统，其特征在于，包括：

至少一供给管路，提供灌溉液输入的输送通道；

一压力传感器，连接于该供给管路及泵之间，感测缓冲压力桶的灌溉液压力状态的组件，并将压力状态的数据传输至该泵以控制灌溉液加压输送启动及关闭；

一泵，连接于该压力传感器及该缓冲压力桶之间，提供灌溉液加压输送至该缓冲压力桶的组件；

一缓冲压力桶，连接该泵提供加压的灌溉液暂存；

至少一件电磁阀，设置于该缓冲压力桶出口处，并连接可编程逻辑控制器以控制灌溉液输送启动及关闭；

至少两组精准输出导管装置，连接该电磁阀出口处以导引灌溉液至荷重盘上的待测物品中；

至少两件荷重盘，设置于秤重传感器上提供待测物品的放置，至少两件秤重传感器，测量重量并连接该可编程逻辑控制器；及

至少一组可编程逻辑控制器，连接该电磁阀及该秤重传感器，以程序化控制该电磁阀启闭，以及该秤重传感器的数据信号传输与记录。

2.如权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，供给管路汇流于一管路串接装置的多个输入端，及/或设置该电磁阀设置于串接装置的多个输出端。

3.如权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，精准输出导管装置上设置输出导管固定件，以固定该精准输出导管装置的出口于工作台的台面上。

4.如权利要求1所述的智能灌溉系统，其特征在于，该精准输出导管装置、该荷重盘及该秤重传感器设置于工作台的台面上；该供给管路、该泵、该压力传感器、该缓冲压力桶及该电磁阀设置于工作台的台面下。

5.一种精准输出导管装置，其特征在于，包括：

一导管单元，其具有导管单元出口端，并与管路单元接合成为一连通管道；

一管路单元，其位于灌溉输送衔接处，并其中一端口接合导管单元及另一端口接合入口装置成为一连通管道；

至少一毛细管单元，设置于导管单元和管路单元所接合形成的连通管道内。

6.如权利要求5所述的精准输出导管装置，其特征在于，该导管单元呈现弯管外观。

7.如权利要求5所述的精准输出导管装置，其特征在于，该导管单元的出口端缘具有斜口面结构。

8.如权利要求5所述的精准输出导管装置，其特征在于，毛细管单元设置于该导管单元或该管路单元中。

9.如权利要求5所述的精准输出导管装置，其特征在于，该毛细管单元的外径小于或等于该导管单元或该管路单元的内径。

10.如权利要求5所述的精准输出导管装置，其特征在于，该管路单元的出口端或导管单元入口端至少一单元设置一接头，并将该毛细管单元设置于该接头内。