CN111226756A - 一种农业用自动化灌溉设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业用自动化灌溉设备，包括储水箱、输水控制器和远程控制装置，输水控制器和远程控制装置之间通过信号发射天线无线连接，远程控制装置一侧电性安装有空气温度传感器和空气湿度传感器，远程控制装置前端面电性安装有液晶显示屏和电源开关，远程控制装置顶端电性安装有光照传感器，输水控制器安装在储水箱上方，输水控制器一侧设置有进水管，进水管上端安装有自来水进水阀，储水箱上方内部设置有液位传感器，储水箱一侧连通有输水主管，输水主管上安装有增压泵，输水主管一端连通有喷灌输水管和渗水输水管，喷灌输水管和渗水输水管一端分别安装有喷灌控制阀和渗水控制阀，本发明自动化程度高。

Description

一种农业用自动化灌溉设备

技术领域

本发明涉及自动化设备领域，尤指一种农业用自动化灌溉设备。

背景技术

目前的农业灌溉主要分为地面灌溉和地下灌溉两种灌溉方式。地面灌溉方式可以满足植物生长过程中特别是植物叶面对水分的需求。然而该方法在使用过程中，由于该种灌溉方式需要大量的用水，而且灌溉的水可能以水雾的形式耗损在空气中，因此采用地面灌溉方法可能会造成水资源浪费严重。而地下灌溉方式通常是将水直接引至植物的根系处，能够有效地减少水资源的浪费。然而在实际过程中，地下灌溉无法兼顾位于土壤上方的植物组织对水分的要求，特别是在光照强度很大的时候，植物叶子容易大量流失水分但却无法补充；此外由于地下灌溉的水管一般埋在土壤里，土壤中的杂物、泥沙有可能进入水管内部而造成水管的堵塞。此外，以上两种方式往往不能在植物需要的时候自动灌溉。因此，需要设计能够节约用水，且能根据植物需要进行自动灌溉且满足植物各部分用水需求的自动灌溉系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺点，提供一种能够节约水资源，且根据农作物需要实行智能灌溉的农业用自动化灌溉设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：本发明一种农业用自动化灌溉设备，包括储水箱、输水控制器和远程控制装置，输水控制器和远程控制装置之间通过信号发射天线无线连接，远程控制装置一侧电性安装有空气温度传感器和空气湿度传感器，远程控制装置前端面电性安装有液晶显示屏和电源开关，远程控制装置顶端电性安装有光照传感器，输水控制器安装在储水箱上方，输水控制器一侧设置有进水管，进水管上端安装有自来水进水阀，储水箱上方内部设置有液位传感器，储水箱一侧连通有输水主管，输水主管上安装有增压泵，输水主管一端连通有喷灌输水管和渗水输水管，喷灌输水管和渗水输水管一端分别安装有喷灌控制阀和渗水控制阀，喷灌输水管上连通有多向喷头，渗水输水管上下两侧均连通有渗水分支管。

作为本发明的一种优选技术方案，喷灌输水管、渗水输水管和输水主管的交汇处安装有分流泵，防止由于高度差产生的压力不一样，造成水流无法分流。

作为本发明的一种优选技术方案，液位传感器输出端通过电线连接输水控制器，且液位传感器是线性滑动浮漂式传感器，便于精准测量储水箱内的水位。

作为本发明的一种优选技术方案，液晶显示屏选用2.2寸USART HMI智能串口液晶屏，液晶显示屏表面附着有防水雾涂层，且防水雾涂层是聚乙烯醇吸水材料制成，用于显示光照度、空气温湿度、土壤多深度水分以及灌溉水流速水量等相关信息，且便于适应室外的潮湿环境，便于工作人员观察数据。

作为本发明的一种优选技术方案，自来水进水阀、喷灌控制阀和渗水控制阀的被控端均通过电线连接在输水控制器的电性输出端，自来水进水阀为自动控制阀，喷灌控制阀和渗水控制阀均设置为定时控制阀，实现自动化。

作为本发明的一种优选技术方案，多向喷头和渗水分支管均等距离设置有若干个，多向喷头高度均高于农作物，且多向喷头是旋转式雾化喷头，提高灌溉效率。

作为本发明的一种优选技术方案，渗水输水管内壁紧密帖附有渗水膜，渗水分支管上开设有若干个渗水孔，且渗水孔上均覆盖有过滤网，便于通过控制过滤网的网格大小同样实现防止来自土壤中的杂质或泥沙进入渗水支管内，且渗水膜能够防止来自土壤中的杂质或泥沙进入渗水支管内。

作为本发明的一种优选技术方案，空气湿度传感器为DHT11，空气温度传感器是防水型DS12B20，光照传感器是HA2003光照传感器，且光照传感器表面高度高于农作物，灵敏度高，便于准确测量农作物生活环境的光照、温度和湿度等信息。

本发明提供一种农业用自动化灌溉设备的使用方法，包括以下步骤，使用时，工作人员打开电源开关，液位传感器检测到储水箱内部水位，将水位信息通过电性连接传至输水控制器，输水控制器通过与自来水进水阀之间的电性连接从而控制其打开与闭合，当输水主管充满水后通过分流泵将水流等流量输送到喷灌输水管和渗水输水管，防止高度差形成的压力导致水流直接流入渗水输水管，同时输水控制器通过信号发射天线接收远程控制装置上测得的温度、光照和湿度信息，并经过输水控制器内部系统的分析处理，将信息数字化，同时通过电性连接实现控制喷灌控制阀和渗水控制阀自动对地表和地下的农作物进行定时且合适的灌溉。

本发明所达到的有益效果是：本发明为一种农业用自动化灌溉设备，通过设置光照度传感器、温度传感器和湿度传感器，实现对农作物生长环境状态参数的采集与监测，并将数据进行分析处理，在光照强度较大时采用喷灌的方式能够自动对农作物叶子进行灌溉，而在光照强度较小时可通过渗水输水管以渗水的灌溉方式对植物的根系直接灌溉，因此能够有效地节约用水，并能够根据植物需要进行自动灌溉，满足植物各部分用水的需求，使环境状态维持在适合农作物生长的状态下，环境参数通过液晶显示屏实时显示，便于农作物管理人员优化管理方法或采取相应措施。通过该系统提高了水资源的利用率，也提升了现代农业的管理水平，可达到提高农作物产量和品质的目的，自动化程度高。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

在附图中：

图1是本发明整体结构示意图；

图2是本发明远程控制装置结构示意图。

图中标号：1、自来水进水阀；2、液位传感器；3、储水箱；4、进水管；5、输水控制器；6、信号发射天线；7、增压泵；8、喷灌控制阀；9、多向喷头；10、喷灌输水管；11、渗水分支管；12、分流泵；13、输水主管；14、渗水控制阀；15、渗水输水管；16、光照传感器；17、液晶显示屏；18、远程控制装置；19、空气温度传感器；20、空气湿度传感器；21、电源开关。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例：如图1-2所示，本发明提供本发明一种农业用自动化灌溉设备，包括储水箱3、输水控制器5和远程控制装置18，输水控制器5和远程控制装置18之间通过信号发射天线6无线连接，远程控制装置18一侧电性安装有空气温度传感器19和空气湿度传感器20，远程控制装置18前端面电性安装有液晶显示屏17和电源开关21，远程控制装置18顶端电性安装有光照传感器16，输水控制器5安装在储水箱3上方，输水控制器5一侧设置有进水管4，进水管4上端安装有自来水进水阀1，储水箱3上方内部设置有液位传感器2，储水箱3一侧连通有输水主管13，输水主管13上安装有增压泵7，输水主管13一端连通有喷灌输水管10和渗水输水管15，喷灌输水管10和渗水输水管15一端分别安装有喷灌控制阀8和渗水控制阀14，喷灌输水管10上连通有多向喷头9，渗水输水管15上下两侧均连通有渗水分支管11。

喷灌输水管10、渗水输水管15和输水主管13的交汇处安装有分流泵12，防止由于高度差产生的压力不一样，造成水流无法分流，液位传感器2输出端通过电线连接输水控制器5，且液位传感器2是线性滑动浮漂式传感器，便于精准测量储水箱3内的水位，液晶显示屏17选用2.2寸USART HMI智能串口液晶屏，液晶显示屏17表面附着有防水雾涂层，且防水雾涂层是聚乙烯醇吸水材料制成，用于显示光照度、空气温湿度、土壤多深度水分以及灌溉水流速水量等相关信息，且便于适应室外的潮湿环境，便于工作人员观察数据，自来水进水阀1、喷灌控制阀8和渗水控制阀14的被控端均通过电线连接在输水控制器5的电性输出端，自来水进水阀1为自动控制阀，喷灌控制阀8和渗水控制阀14均设置为定时控制阀，实现自动化，多向喷头9和渗水分支管11均等距离设置有若干个，多向喷头9高度均高于农作物，且多向喷头是旋转式雾化喷头，提高灌溉效率，渗水输水管15内壁紧密帖附有渗水膜，渗水分支管上开设有若干个渗水孔，且渗水孔上均覆盖有过滤网。便于通过控制过滤网的网格大小同样实现防止来自土壤中的杂质或泥沙进入渗水支管内，且渗水膜能够防止来自土壤中的杂质或泥沙进入渗水支管内，输水控制器5和远程控制装置18内部CPU均采用STM32F103ZET6最小系统，主要完成系统数据采集、处理以及分析等功能，运算速度大，工作效率高，空气湿度传感器20为DHT11，空气温度传感器19是防水型DS12B20，光照传感器16是HA2003光照传感器，且光照传感器16表面高度高于农作物，灵敏度高，便于准确测量农作物生活环境的光照、温度和湿度等信息。

工作原理：本发明一种农业用自动化灌溉设备，使用时，工作人员打开电源开关21，液位传感器2检测到储水箱3内部水位，将水位信息通过电性连接传至输水控制器5，输水控制器5通过与自来水进水阀1之间的电性连接从而控制其打开与闭合，当输水主管13充满水后通过分流泵12将水流等流量输送到喷灌输水管10和渗水输水管15，防止高度差形成的压力导致水流直接流入渗水输水管15，同时输水控制器5通过信号发射天线6接收远程控制装置18上测得的温度、光照和湿度信息，并经过输水控制器5内部系统的分析处理，将信息数字化，同时通过电性连接实现控制喷灌控制阀8和渗水控制阀14自动对地表和地下的农作物进行定时且合适的灌溉。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，包括储水箱(3)、输水控制器(5)和远程控制装置(18)，输水控制器(5)和远程控制装置(18)之间通过信号发射天线(6)无线连接，远程控制装置(18)一侧电性安装有空气温度传感器(19)和空气湿度传感器(20)，远程控制装置(18)前端面电性安装有液晶显示屏(17)和电源开关(21)，远程控制装置(18)顶端电性安装有光照传感器(16)，输水控制器(5)安装在储水箱(3)上方，输水控制器(5)一侧设置有进水管(4)，进水管(4)上端安装有自来水进水阀(1)，储水箱(3)上方内部设置有液位传感器(2)，储水箱(3)一侧连通有输水主管(13)，输水主管(13)上安装有增压泵(7)，输水主管(13)一端连通有喷灌输水管(10)和渗水输水管(15)，喷灌输水管(10)和渗水输水管(15)一端分别安装有喷灌控制阀(8)和渗水控制阀(14)，喷灌输水管(10)上连通有多向喷头(9)，渗水输水管(15)上下两侧均连通有渗水分支管(11)。

2.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，喷灌输水管(10)、渗水输水管(15)和输水主管(13)的交汇处安装有分流泵(12)。

3.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，液位传感器(2)输出端通过电线连接输水控制器(5)，且液位传感器(2)是线性滑动浮漂式传感器。

4.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，液晶显示屏(17)选用2.2寸USART HMI智能串口液晶屏，液晶显示屏(17)表面附着有防水雾涂层，且防水雾涂层是聚乙烯醇吸水材料制成。

5.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，自来水进水阀(1)、喷灌控制阀(8)和渗水控制阀(14)的被控端均通过电线连接在输水控制器(5)的电性输出端，自来水进水阀(1)为自动控制阀，喷灌控制阀(8)和渗水控制阀(14)均设置为定时控制阀。

6.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，多向喷头(9)和渗水分支管(11)均等距离设置有若干个，多向喷头(9)高度均高于农作物，且多向喷头是旋转式雾化喷头。

7.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，渗水输水管(15)内壁紧密帖附有渗水膜，渗水分支管上开设有若干个渗水孔，且渗水孔上均覆盖有过滤网。

8.根据权利要求1所述的一种农业用自动化灌溉设备，其特征在于，空气湿度传感器(20)为DHT11，空气温度传感器(19)是防水型DS12B20，光照传感器(16)是HA2003光照传感器，且光照传感器(16)表面高度高于农作物。

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