CN111528053B - 自动控制流量的阀门 - Google Patents
自动控制流量的阀门 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111528053B CN111528053B CN202010478513.9A CN202010478513A CN111528053B CN 111528053 B CN111528053 B CN 111528053B CN 202010478513 A CN202010478513 A CN 202010478513A CN 111528053 B CN111528053 B CN 111528053B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- valve
- irrigation
- branch
- control
- pipeline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/02—Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01C—PLANTING; SOWING; FERTILISING
- A01C23/00—Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
- A01C23/007—Metering or regulating systems
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
- A01G25/16—Control of watering
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
- A01G29/00—Root feeders; Injecting fertilisers into the roots
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
- F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
- F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Soil Sciences (AREA)
- Fertilizing (AREA)
Abstract
本发明涉及阀门的技术领域,公开了一种自动控制流量的阀门,包括:主管道,主管道的一端连接于水泵,主管道的另一端连接于排水区,主管道上设有第一阀门和第二阀门,第一阀门设于主管道靠近于水泵的一端,第二阀门设于主管道靠近于排水区的一端;支管道,支管道的数量为多个,支管道的一端连接于主管道,支管道的另一端连接于农地;支管道上设有第三阀门;当需要进行灌溉时,第二阀门关闭,第一阀门打开,然后第三阀门打开,实现灌溉;当停止灌溉时,第三阀门关闭,然后第一阀门关闭;当第三阀门关闭,第一阀门和第二阀门打开时,实现对主管道的清理。本发明技术方案给出的自动控制流量的阀门,能够实现水、肥的精量灌溉。
Description
技术领域
本发明专利涉及阀门的技术领域,具体而言,涉及一种自动控制流量的阀门。
背景技术
为了保证作物正常生长,获取高产稳产,必须供给作物以充足的水分。在自然条件下,往往因降水量不足或分布的不均匀,不能满足作物对水分要求。因此,必须人为地进行灌溉,以补天然降雨之不足。且随着科学技术的快速发展,许多地方为了减少人力,开始实行自动化的水、肥灌溉。
在进行自动化的水、肥灌溉过程中,为了实现自动浇灌,一般是需要控制动力源,以将控制阀门打开,进而将水、肥喷洒出来,实现水、肥灌溉。
但是,由于农田灌溉的输水量大,且管道内部杂质较多,在控制控制阀打开喷洒的过程中,极容易造成阀门堵塞,这样,在长时间的水、肥灌溉过程中,在灌溉时的流量会发生变化,进而导致无法实现水、肥的精准灌溉。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动控制流量的阀门,旨在解决现有技术中,无法实现水、肥的精准灌溉的问题。
本发明是这样实现的,自动控制流量的阀门,包括:
主管道,所述主管道的一端连接于水泵,所述主管道的另一端连接于排水区,所述主管道上设有第一阀门和第二阀门,所述第一阀门设于所述主管道靠近于水泵的一端,所述第二阀门设于所述主管道靠近于排水区的一端;
支管道,所述支管道的数量为多个,所述支管道的一端连接于所述主管道,所述支管道的另一端连接于农地;所述支管道上设有第三阀门;
当需要进行灌溉时,所述第二阀门关闭,所述第一阀门打开,然后所述第三阀门打开,实现灌溉;当停止灌溉时,所述第三阀门关闭,然后所述第一阀门关闭;当所述第三阀门关闭,所述第一阀门和所述第二阀门打开时,实现对主管道的清理。
可选的,所述农地划分为多个区块,每一所述支管道对应一所述区块。
可选的,所述主管道上还设有第一压力表,当所述第一压力表超过预设压力时,所述第二阀门打开。
可选的,所述支管道设有第二压力表,当所述第二压力表达到预设压力时,所述第三阀门打开。
可选的,所述第一阀门包括第一蝶阀和第一电机,所述第一蝶阀通过第一转动轴可转动的设于所述主管道内,所述第一蝶阀封堵于所述主管道;所述第一电机设于所述主管道的外侧,且所述第一电机的输出轴连接于所述第一转动轴。
可选的,所述第二阀门包括第二蝶阀和第二电机,所述第二蝶阀通过第二转动轴可转动的设于所述主管道内,所述第二蝶阀封堵于所述主管道;所述第二电机设于所述主管道的外侧,且所述第二电机的输出轴连接于所述第二转动轴。
可选的,所述第三阀门包括球形阀和第三电机,所述球形阀可转动的设于所述支管道内,所述球形阀封堵于所述支管道,所述球形阀具有贯通孔,所述贯通孔用于连通所述支管道;所述第三电机设于所述支管道外侧,且所述第三电机的输出轴连接于所述球形阀。
可选的,所述支管道远离所述主管道的端部连接有喷灌喷头。
可选的,所述支管道远离所述主管道的端部连接有滴灌管。
可选的,还包括有控制机箱,所述控制机箱与第一阀门、第二阀门以及第三阀门电性连接,所述控制机箱内具有射频卡控制器,通过所述射频卡控制器对所述第一阀门、第二阀门以及第三阀门实现人工控制。
与现有技术相比,本发明提供的自动控制流量的阀门,通过所设置的第一阀门、第二阀门以及第三阀门分开运作,可实现对农地的灌溉,并且,还可及时对主管道进行清理,避免了管道内部的杂质堵塞,防止灌溉时流量发生变化,使后续水、肥能够实现精量灌溉。解决了现有技术中,无法实现水、肥的精准灌溉的问题。
附图说明
图1是本发明提供的自动控制流量的阀门的主管道在农地的布置示意图;
图2是本发明提供的自动控制流量的阀门的喷灌喷头的布置示意图;
图3是本发明提供的自动控制流量的阀门的滴灌管的布置示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的实现进行详细的描述。
本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件;在本发明的描述中,需要理解的是,若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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,因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制,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的具体含义。
本发明给出的自动控制流量的阀门,能够实现水、肥的精量灌溉。
参照图1、图2以及图3所示,为本发明提供的较佳实施例。
本发明实施例中,该自动控制流量的阀门,包括:
主管道11,主管道11的一端连接于水泵,主管道11的另一端连接于排水区,主管道11上设有第一阀门111和第二阀门112,第一阀门111设于主管道11靠近于水泵的一端,第二阀门112设于主管道11靠近于排水区的一端;
支管道12,支管道12的数量为多个,支管道12的一端连接于主管道11,支管道12的另一端连接于农地15;支管道12上设有第三阀门121;
当需要进行灌溉时,第二阀门112关闭,第一阀门111打开,然后第三阀门121打开,实现灌溉;当停止灌溉时,第三阀门121关闭,然后第一阀门111关闭;当第三阀门121关闭,第一阀门111和第二阀门112打开时,实现对主管道11的清理。
本发明中,上述主管道11并非为一直线管道,根据地形及农地15需求,其也可以是弯曲布置,并且,在本实施例中,上述支管道12为主管道11侧壁伸出的一段分支管道12。
这样,通过所设置的第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121分开运作,可实现对农地15的灌溉,并且,还可及时对主管道11进行清理,避免了管道内部的杂质堵塞,防止灌溉时流量发生变化,使后续水、肥能够实现精量灌溉。
本实施例中,上述第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121是自动化进行控制的,根据所计算得出的水、肥信息,进而对上述第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121进行控制,以实现水、肥的精量灌溉。
请结合参阅图1,本发明一实施例中,农地15划分为多个区块151,每一支管道12对应一区块151。
一般的,由于农地15的土地面积较大,因此可以得知,农地15的各个位置的需水、需肥量是不一致的,相差较远的位置差别甚至更大,这样,将农地15按区块151进行划分,每一支管道12对应一区块151,通过控制第三阀门121的开闭状态和开闭时间,进而控制灌溉到每一区块151的水、肥量,保证各个区块151水、肥的精量灌溉。
本实施例中,该区块151按矩形形状进行划分,具体的,可按正方形形状布置,这样,区块151形状规则,便于后续的水、肥浇灌。
另外,为了使该支管道12能够到达每一区块151,主管道11沿多个并列布置的区块151延伸布置,然后弯折,反向延伸,如此反复弯曲布置,直至覆盖整个农地15。当然,在另一实施例中,也可设置多个主管道11,且每一主管到沿多个并列布置的区块151延伸布置,多个主管道11并列布置。
请结合参阅图1和图3,本发明一实施例中,主管道11上还设有第一压力表113,当第一压力表113超过预设压力时,第二阀门112打开。
为避免主管道11管道爆裂,当主管道11的压力过大时,则通过调节第二阀门112,减少压力,直至主管道11压力达至预设压力。
并且,支管道12设有第二压力表122,当第二压力表122达到预设压力时,第三阀门121打开。
在还未开始喷洒时,为了避免初始喷洒时压力过小而影响喷洒的量,在还未喷洒之前,先将支管处的压力达到预设压力,使所喷洒时的流量立即达到所计算控制的流量,保证水、肥的精量灌溉。
请结合参阅图1、图2以及图3,本发明一实施例中,第一阀门111包括第一蝶阀和第一电机,第一蝶阀通过第一转动轴可转动的设于主管道11内,第一蝶阀封堵于主管道11;第一电机设于主管道11的外侧,且第一电机的输出轴连接于第一转动轴。
这样,通过第一电机输出轴的正转和反转,即可实现第一蝶阀转动,使主管道11封堵或是打开,并且,通过调节第一蝶阀的转动角度,即可实现控制主管道11内的流量。
同样的,第二阀门112包括第二蝶阀和第二电机,第二蝶阀通过第二转动轴可转动的设于主管道11内,第二蝶阀封堵于主管道11;第二电机设于主管道11的外侧,且第二电机的输出轴连接于第二转动轴。
这样,通过第二电机输出轴的正转和反转,即可实现第二蝶阀转动,使主管道11封堵或是打开,并且,通过调节第一蝶阀的转动角度,即可实现控制主管道11内的压力或是对主管道11内实现清洁。
另外,第三阀门121包括球形阀和第三电机,球形阀可转动的设于支管道12内,球形阀封堵于支管道12,球形阀具有贯通孔,贯通孔用于连通支管道12;第三电机设于支管道12外侧,且第三电机的输出轴连接于球形阀。
这样,通过第二电机输出轴的正转和反转,即可实现球阀的转动,使支管道12封堵或是打开,并且,通过调节球阀的转动角度,控制流通直径,即可实现控制支管道12内的流量。
当然,根据需要,上述第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121还可以是其他种类的阀门,不再赘述,且多个第三阀门121根据使用需要也可设为不同种类的阀门。
上述第一电机、第二电机以及第三电机均连接于控制电路内,采用双稳态触发器及施密特整形电路构成主控电路,并通过连接继电器及开关电路实现第一电机、第二电机以及第三电机的正、反转。
请结合参阅图1、图2以及图3,本发明一实施例中,为实现水、肥的精量灌溉,可按如下方法实现控制:
结合灰色预测控制方法、模糊逻辑控制方法以及PID控制方法;
针对不同的灌溉方式和控制对象,开发系列化自动灌溉控制系统;
通过系列化自动灌溉控制系统针对不同地块、不同作物采用的不同灌溉方式,实现水、肥的精量控制灌溉。
通过针对不同地块、不同作物所采用的不同灌溉方式,采用特定自动灌溉控制系统,可以满足不同场合下的控制需求,实现水、肥的精量控制灌溉,保证作物的优良生长。
其中,在普通PID控制器基础上添加灰色预测控制和模糊逻辑控制功能,并在灰色预测控制器的输出端,即预测误差处引入一个自适应调节因子x,组成新的自调节灰色预测模糊PID控制器。
即,将三种方法统一进行结合,引入的自适应调节因子x可以在灰色预测GM模型的预测精度不高时减小预测误差值在控制器中的权重(比例),而当灰色预测GM模型的预测精度较高时增加预测误差值在控制器中的权重(比例),以减小预测带来的误差对系统的影响,提高控制的精确性。
请结合参阅图2和图3,本发明一实施例中,共有多种灌溉方式,包括喷灌、滴灌以及地面灌。
这样,为了实现上述的多种灌溉方式,支管道12远离主管道11的端部连接有喷灌喷头13。
喷灌,即利用自然水源的落差,把具有一定压力的水喷到空中,散成小水滴或形成弥雾降落到植物上和地面上的灌溉方式,这种方式不受地形限制。支管道12远离主管道11的端部具有带有螺纹的接口,这样,将喷灌喷头13于该接口相连接,即可实现喷灌。具体的,该支管道12朝上布置,且主管道11穿过区块151时,支管道12位于区块151的中央,且该喷灌喷头13可进行自转,这样,实现对整个区块151的均匀喷洒。
另外,支管道12远离主管道11的端部连接有滴灌管14。
滴灌,即将水通过孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉,这种方式水利用率高,且针对区块151话的土地,能够保证各个位置均匀灌溉。
具体的,为了区块151内各个位置灌溉均匀,该支管道12具有横向管道,横向管道具有多个接头,每一滴灌管14连接于一接头,该滴灌管14也与支管道12螺纹连接,且沿远离支管道12的方向延伸布置,滴灌管14具有多个朝下布置的滴灌孔,以用于灌溉。且为了稳定布置,滴灌管14远离支管道12的方向设有支撑架141,支撑架141的下部为三角架,且三角架远离支撑架141的端部铰接有嵌入段,且嵌入段转动至呈竖向布置时,可插设于农地15的土体内,实现稳定固定,支撑架141的上部呈Y型架,以便支撑上部的滴灌管14。
本实施例中,上述排水区可以为地面灌的水渠,这样,直接通过主管道11将水、肥排入排水区,即可实现地面灌,且通过第二阀门112即可控制流量,保证水、肥的精量灌溉,并节约用水。当然,在另一实施例中,上述支管道12连接有地面灌管道,用以将水、肥排入水渠等位置,不再赘述。地面灌,即利用地面灌水沟、畦或格田进行灌溉的方法,这种灌溉方式能够更加配合划分为区块151的土地。
请结合参阅图1、图2以及图3,本发明一实施例中,还包括有控制机箱,控制机箱与第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121电性连接,控制机箱内具有射频卡控制器,通过射频卡控制器对第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121实现人工控制。
通过射频IC卡可解锁射频卡控制器,通过控制第一阀门111、第二阀门112以及第三阀门121的开启程度和开启时间,进而可通过人工实现水、肥灌溉。并且,通过该射频卡控制器还可查询需水、需肥等统计信息。
本发明实施例中,给出了一种该智能灌溉控制方法,包括以下步骤:
S1,对作物的农情信息的进行采集;由于作物的需水、需肥信息与作物周围和作物本身的农情信息密切相关,因此为了准确获取其需水、需肥信息需要全面的了解农情信息。
S2,调出作物生长需求的数据信息;该数据信息储存于数据库系统内,包含作物各个生长阶段的最为适宜的作物周围和作物本身的信息,这些信息是通过以往的专家经验所得出的。
S3,对农情信息和数据信息进行分析,诊断出作物的需水、需肥信息;即将农情信息和数据信息作物比对,进而可得出其需水、需肥信息。
S4,根据作物的需水、需肥信息,控制灌溉系统进行灌溉。在得出作物的需水、需肥信息以后,即进行灌溉,使作物达到相应的生长需求。
这样,通过对作物的农情信息进行采集,然后和作物的生长需求的数据信息进行比对,进而得出作物所需的水、肥信息,随后根据需水、需肥信息进行灌溉,使作物达到相应的生长需求,以使作物健康生长,该自动化的灌溉方法,无需人工浇灌,且浇灌准确,能够刚好达到作物的生长需求,相较于人工浇灌而言,更易培育出健康、优良的作物,且极大的减省了人力。
本发明一实施例中,上述农情信息包括作物信息、土壤信息、气象信息以及环境信息。
此处的作物信息为作物的品种、生长阶段,土壤信息则包括土壤的PH值、土壤所含养分,气象信息则包括采集时段的天气状况,环境信息则为作物周边的空气湿度、空气氧浓度,当然,此处仅例举部分,根据需要还可增加其他需要采集的信息。
在步骤S2中,将数据库系统与互联网连接,并将农业信息添加到数据库系统内,对数据信息进行更新。
这样,可以及时对数据库系统内的数据进行更新,以实现对新品种作物进行自动化灌溉,或对已有的数据信息进行优化,以提高所培育作物的品质。
本发明一实施例中,在步骤S3中:
将土地划分为多个区块;
将每一区块的农情信息和数据信息进行分析;
诊断出每一区块的作物的需水、需肥信息。
本实施例中,该区块按矩形形状进行划分,具体的,可按正方形形状布置,这样,区块形状规则,便于后续的水、肥浇灌。
本发明一实施例中,诊断每一区块的作物需水信息的公式如下:
ETm=Kc·ET0
式中,Kc为作物系数,不同作物可以根椐其发育阶段从作物系数知识库中选取;ET0为参考作物蒸散量,单位(mm/d)。其中,
ET0=[0.408Δ(Rn-G)+γ*900/(T+273)U2VPD]/[Δ+γ(1+0.34U2)]
式中,Rn为作物表面净辐射,单位(MJ·m-2·d-1);G为土壤热通量,单位(MJ·m-2·d-1);T为2m高度处平均气温,单位(℃);U2为2m高度处24h平均风速,单位(m/s);VPD为2m高度处汽压差,单位(kPa);Δ为饱和水汽压斜率,单位(kPa/℃);γ为干湿球常数,单位(kPa/℃)。
本实施例中,通过上述公式得出作物的需水量,上述公式中数值可以通过所采集的农情信息中得到,当然,在其他实施例中,还可通过农情信息与数据信息各数据的比对,进而得到其需水量。
另外,农情信息还包括作物的养分信息,数据信息还包括作物的养分需求信息,诊断每一区块的作物需肥信息包括以下步骤:
调出知识库内的已获取的关于养分信息、养分需求信息以及需肥量的专家决策;
根据专家决策、养分信息以及养分需求信息,确定每一区块的作物需肥信息。
即已获取的关于养分信息、养分需求信息以及需肥量的专家决策,是以往通过经验获取的数据,为一三元函数,即,养分需求信息-养分信息=k需肥量,通过得出其常数k,再结合目前获取的养分信息和养分需求信息,即可得出每一区块的需肥信息。
本发明实施例中,在对作物的农情信息件采集时。
对作物进行监测,得到农情信息;
将农情信息传输至采集器中
将农情信息整理并打包;
采集器通过有线或无线的方式将农情信息传输至服务器。
此处所说的对作物进行监测,包括对作物本身进行监测,同时也有对作物周边环境的监测,通过得到全面的农情信息,以便于了解作物的生长状况。服务器为本地服务器,且服务器连接于网络。服务器内具有数据库系统,数据库系统包含作物各个生长阶段的最为适宜的作物周围和作物本身的信息,这些信息是通过以往的专家经验所得出的,通过将农情信息和数据信息作物比对,进而可得出其需水、需肥信息。将该服务器连接于网络,这样,可以及时对数据库系统内的数据进行更新,以实现对新品种作物进行自动化灌溉,或对已有的数据信息进行优化,以提高所培育作物的品质。
本实施例中,将对作物监测得到的农情信息集中传输至采集器内,然后通过采集器整理并打包,集中传输至服务器内,所监测得到的农情信息规整统一,便于后续针对作物的农情信息的状况,诊断分析出水、肥的灌溉量。
本发明一实施例中,将农情信息整理并打包:
划分多个时间节点,并记录每一时间节点的农情信息;
将多个时间节点记录的农情信息取平均值作为农情信息;
将农情信息整理并打包。
为了避免偶然情况导致所测得的农情信息不准确,本实施例中,取多个时间节点农情信息的平均值,进一步的,在具体计算时,可去除一个最大值和一个最小值,位于最大值和最小值之间的取平均值,更加保证了所监测得到的农情信息准确无误,以使后续所诊断分析得出的水、肥量更为精确。
进一步的,上述所划分的多个时间节点之间的间隔较短,本实施例中,时间间隔为10s,在一分钟之内划分为7个时间节点,以避免时间间隔过长导致的农情信息差异较大的情况。
此外,本实施例中,设定为在特定时间进行农情信息的采集和传输,即可预设为每天早上7点,这样,以使其自动化的进行农情信息的采集,并诊断分析出需水、需肥量,实现自动化的水、肥灌溉。
本发明一实施例中,采集器通过有线或无线的方式将农情信息传输至服务器的步骤之后:
服务器接收农情信息并生成反馈信息;
服务器将反馈信息发送至采集器内。
即服务器和采集器是通过有线或无线双向传输的,这样,以保证二者数据传输的准确性。
具体的,服务器将反馈信息发送至采集器内的步骤包括:
当采集器在预设时间内未接收到反馈信息时,执行对作物进行监测,得到农情信息。
当采集器在预设时间内接收到反馈信息时,采集器退出流程。
这样,该预设时间考虑到信息传输过程中的延迟以及速度过慢的情况。采集器未在预设时间内接收到反馈信息,可能出现农情信息的传输丢失,因此,为了保证服务器接收到农情信息,需再次进行农情信息的采集和传输,以保证后续的水肥灌溉。
本发明还给出了一种智能灌溉控制系统,该智能灌溉控制系统按上述智能灌溉控制方法运行,包括:
采集系统,对作物的农情信息的进行采集;
数据库系统,调出作物生长需求的数据信息;
决策系统,对农情信息和数据信息进行分析,诊断出作物的需水、需肥信息;
控制系统,根据作物的需水、需肥信息,控制灌溉系统进行灌溉,上述自动控制流量的阀门即包含在控制系统内。
采集系统包括多种监测器和采集器,多种监测器用于采集农情信息,并将农情信息传输到采集器内,采集器和数据库系统之间通过有线或无线实现连接,采集器即可将农情信息传输至数据库系统内,然后通过决策系统进行水肥信息的计算,最后通过控制系统对作物进行灌溉,实现水肥的自动灌溉。
另外,采集器的顶部设有光伏板,光伏板与蓄电池电性连接。这样,通过该光伏板可实现对采集器内电源的充电,保证采集器在户外的长久使用。
监测器包括电导率测定仪、光纤PH计以及植物营养采集系统。
通过电导率测定仪可测得的农情信息为土地的电导率,光纤PH计则用于测得的农情信息为土地的PH值,而植物营养采集系统则用于测得的农情信息为作物本身的养分信息。
当然,本实施例所各层的监测器的种类并不限于上述几种,即通过湿度计可测得空气的湿度,通过氧浓度计可测的作物周边的含氧量,另外,上述所述的天气信息可通过服务器与网络的连接,直接得出,以便得出后续的需水、需肥信息。
在一实施例中,该监测器还包括有摄像头,摄像头用于对农地进行拍照,通过采集器将该照片传输至服务器内,服务器通过检索对比,进而得出作物的种类,这样,服务器则可根据作物的种类进行相应的需水、需肥诊断。当然,还可人为主动在服务器内输入所需诊断的作物种类。
并且,根据需要,通过服务器可选择对应的监测器进行相应的监测,这样,可减少不必要的农业信息的采集。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种自动控制流量的阀门,其特征在于,包括:
主管道,所述主管道的一端连接于水泵,所述主管道的另一端连接于排水区,所述主管道上设有第一阀门和第二阀门,所述第一阀门设于所述主管道靠近于水泵的一端,所述第二阀门设于所述主管道靠近于排水区的一端;
支管道,所述支管道的数量为多个,所述支管道的一端连接于所述主管道,所述支管道的另一端连接于农地;所述支管道上设有第三阀门;
当需要进行灌溉时,所述第二阀门关闭,所述第一阀门打开,然后所述第三阀门打开,实现灌溉;当停止灌溉时,所述第三阀门关闭,然后所述第一阀门关闭;当所述第三阀门关闭,所述第一阀门和所述第二阀门打开时,实现对主管道的清理;
所述农地划分为多个区块,每一所述支管道对应一所述区块;
所述主管道上还设有第一压力表,当所述第一压力表超过预设压力时,所述第二阀门打开;
所述支管道设有第二压力表,当所述第二压力表达到预设压力时,所述第三阀门打开;
所述第一阀门、所述第二阀门以及所述第三阀门是自动化进行控制的,根据所计算得出的水、肥信息,进而对所述第一阀门、所述第二阀门以及所述第三阀门进行控制,以实现水、肥的精量灌溉;
为实现水、肥的精量灌溉,可按如下方法实现控制:
结合灰色预测控制方法、模糊逻辑控制方法以及PID控制方法;
针对不同的灌溉方式和控制对象,开发系列化自动灌溉控制系统;
通过系列化自动灌溉控制系统针对不同地块、不同作物采用的不同灌溉方式,实现水、肥的精量控制灌溉;
其中,在普通PID控制器基础上添加灰色预测控制和模糊逻辑控制功能,并在灰色预测控制器的输出端,即预测误差处引入一个自适应调节因子x,组成新的自调节灰色预测模糊PID控制器。
2.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,所述第一阀门包括第一蝶阀和第一电机,所述第一蝶阀通过第一转动轴可转动的设于所述主管道内,所述第一蝶阀封堵于所述主管道;所述第一电机设于所述主管道的外侧,且所述第一电机的输出轴连接于所述第一转动轴。
3.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,所述第二阀门包括第二蝶阀和第二电机,所述第二蝶阀通过第二转动轴可转动的设于所述主管道内,所述第二蝶阀封堵于所述主管道;所述第二电机设于所述主管道的外侧,且所述第二电机的输出轴连接于所述第二转动轴。
4.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,所述第三阀门包括球形阀和第三电机,所述球形阀可转动的设于所述支管道内,所述球形阀封堵于所述支管道,所述球形阀具有贯通孔,所述贯通孔用于连通所述支管道;所述第三电机设于所述支管道外侧,且所述第三电机的输出轴连接于所述球形阀。
5.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,所述支管道远离所述主管道的端部连接有喷灌喷头。
6.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,所述支管道远离所述主管道的端部连接有滴灌管。
7.如权利要求1所述的一种自动控制流量的阀门,其特征在于,还包括有控制机箱,所述控制机箱与第一阀门、第二阀门以及第三阀门电性连接,所述控制机箱内具有射频卡控制器,通过所述射频卡控制器对所述第一阀门、第二阀门以及第三阀门实现人工控制。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010478513.9A CN111528053B (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 自动控制流量的阀门 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202010478513.9A CN111528053B (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 自动控制流量的阀门 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN111528053A CN111528053A (zh) | 2020-08-14 |
CN111528053B true CN111528053B (zh) | 2021-12-28 |
Family
ID=71968916
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202010478513.9A Active CN111528053B (zh) | 2020-05-29 | 2020-05-29 | 自动控制流量的阀门 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN111528053B (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114080975A (zh) * | 2021-11-19 | 2022-02-25 | 石河子大学 | 一种太阳能无线节水灌溉装置控制系统 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3810582A (en) * | 1971-04-05 | 1974-05-14 | Conflow Irrigation Syst | Irrigation system |
KR101411768B1 (ko) * | 2009-09-29 | 2014-06-24 | 쮠 쥬 | 침투 관개 방법, 침투 관개 장치 및 그 제조 방법 |
CN201574437U (zh) * | 2010-01-20 | 2010-09-08 | 北京森淼天成环保科技有限公司 | 新型布水管检修口 |
CN106111636A (zh) * | 2016-08-23 | 2016-11-16 | 柏司得环保科技(上海)有限公司 | 一种管道自动冲洗装置及方法 |
CN206188520U (zh) * | 2016-11-08 | 2017-05-24 | 天津春源龙润微灌技术有限公司 | 一种微灌系统 |
CN106416942A (zh) * | 2016-11-13 | 2017-02-22 | 重庆市万盛经开区德方农业发展有限公司 | 一种用于集约化农作物种植的节水灌溉系统 |
CN107568032B (zh) * | 2017-09-30 | 2020-04-24 | 台州中知英健机械自动化有限公司 | 一种智能集水灌溉装置 |
CN207720877U (zh) * | 2018-01-13 | 2018-08-14 | 张伟娟 | 一种园林灌溉装置 |
CN110506611A (zh) * | 2019-09-25 | 2019-11-29 | 郑州市荥龙泵业有限公司 | 一种无人监管农田灌溉装置 |
-
2020
- 2020-05-29 CN CN202010478513.9A patent/CN111528053B/zh active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN111528053A (zh) | 2020-08-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109348819B (zh) | 一种智能高效水肥药一体化系统 | |
CN111557158A (zh) | 智能灌溉控制方法及系统 | |
CN110024667A (zh) | 水肥一体化系统及其灌溉、施肥方法 | |
CN208999817U (zh) | 一种基于物联网的施肥与灌溉一体化控制系统 | |
CN209449221U (zh) | 一种基于物联网的水肥一体化自动灌溉系统 | |
CN110946060A (zh) | 农业种植田间智能监测控制方法及监测站 | |
CN108029515A (zh) | 一种现代农业智能节水灌溉系统 | |
CN210470540U (zh) | 水肥一体化灌溉系统 | |
CN109601334A (zh) | 基于物联网的水肥滴灌系统 | |
CN211322038U (zh) | 一种水肥一体化智能灌溉系统 | |
CN111459033A (zh) | 水、肥精量灌溉的灰色预测模糊pid控制方法及设备 | |
CN112772385B (zh) | 全自动化的远程灌溉系统 | |
CN110178518A (zh) | 一种水肥灌溉系统 | |
CN211153154U (zh) | 农业种植田间智能监测站 | |
CN112099392A (zh) | 一种智慧农业大棚灌溉系统 | |
CN111528053B (zh) | 自动控制流量的阀门 | |
CN115562404A (zh) | 一种设施育苗环境可编程水肥混合一体精灌智控系统 | |
CN113906987B (zh) | 一种水肥药一体化系统及工作方法 | |
CN210076197U (zh) | 水肥一体化系统 | |
CN110149991A (zh) | 一种温室大棚自动化远程遥控灌溉装置 | |
CN115486358A (zh) | 一种多年生牧草滴灌自动化灌溉管理决策控制系统 | |
CN211718280U (zh) | 灌排系统 | |
CN114885807A (zh) | 一种水肥一体化调节灌溉系统以及灌溉方法 | |
CN208227078U (zh) | 一种物联网农业管理系统 | |
CN210610499U (zh) | 一种温室大棚自动化远程遥控灌溉装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |