CN115005070A - 一种土壤湿度自动控制系统 - Google Patents

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劳锦洪
印宝权
吴锐
李琼
肖杰华
陈炜栋
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    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
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Abstract

本发明公开了一种土壤湿度自动控制系统，包括检测控制单元、接入水源的污水潜水泵、具有出水口且管身上部开孔的汇水管路和安装在出水口上的电磁阀，检测控制单元分别与污水潜水泵和电磁阀连接，汇水管路设置于土壤中用于收集土壤中的水并汇集到出水口，检测控制单元检测土壤湿度，当土壤湿度处于下限值时，控制开启污水潜水泵供水给植物喷淋系统，汇水管路上的电磁阀处于关闭状态，而当土壤湿度处于上限值时，控制开启汇水管路上的电磁阀排出收集的水到湖里，污水潜水泵处于停止运行状态。本发明不仅方便公园、校园绿化管理者对土壤湿度进行实时监测，而且可以及时、精准、灵活、有效的依据土壤湿度状况对种植土壤湿度进行自动合理控制。

Description

一种土壤湿度自动控制系统
技术领域
本发明属于土壤湿度传感器技术，尤其涉及一种土壤湿度自动控制系统。
背景技术
现有的土壤湿度检测仪仅用来检测土壤湿度情况，由于土壤湿度检测仪与植物喷淋系统是分开独立设置的，因而植物喷淋系统不能及时依据土壤的湿度状况对植物进行自动控制喷淋，也不能更有效地配合植物喷淋系统对植物合理的进行喷淋。另外，现有海绵城市设计也仅解决了雨水收集问题，而并未解决海绵城市植物养护问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、可对种植土壤湿度进行自动合理控制的土壤湿度自动控制系统。
本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种土壤湿度自动控制系统，其特征在于，它包括检测控制单元、接入水源的污水潜水泵、具有出水口且管身上部开孔的汇水管路和安装在出水口上的电磁阀，所述检测控制单元分别与污水潜水泵和电磁阀连接，所述汇水管路设置于土壤中用于收集土壤中的水并汇集到出水口。所述检测控制单元检测土壤湿度，当土壤湿度处于下限值时，控制开启污水潜水泵供水给植物喷淋系统，汇水管路上的电磁阀处于关闭状态，而当土壤湿度处于上限值时，控制开启汇水管路上的电磁阀排出收集的水到湖里，污水潜水泵处于停止运行状态。
本发明不仅方便公园、校园绿化管理者对土壤湿度进行实时监测，而且可以及时、精准、灵活、有效的依据土壤湿度状况自动控制污水潜水泵供水对植物进行合理的喷淋，来提高植物与土壤的湿度或者自动电磁阀开关对土壤表面上和土壤中的水分进行疏导，加速流失来降低植物与土壤的湿度，因此本发明可以实现对种植土壤湿度进行自动合理控制。
本发明所述土壤包括自上而下设置的种植土层、土工布层、透水层、回填土层和原土层，所述汇水管路位于所述透水层和回填土层之间。
本发明所述水源是湖水，所述汇水管路上的出水口与设置在原土层中以10％坡度向下倾斜的排水管连接，所述排水管伸至湖泊而将汇水管路收集的水排至湖泊中。
本发明所述排水管的一端向上延伸与在种植土层表面上设置的溢流式雨水口连通，另一端延伸至湖泊，所述汇水管路的出水口连接在排水管的管身上。当种植土表面上的雨水到达溢流式雨水口的高度时，雨水可从溢流式雨水口流进排水管，再从排水管排入湖泊。
本发明所述土壤湿度的下限值是0～17％，所述土壤湿度的上限值是44～ 100％。土壤湿度17％至44％为一般植物生长的适合区间值，不同植物有不同的区间值。
本发明所述检测控制单元包括中央控制箱和土壤湿度控制器，所述中央控制箱包括箱体和内置于箱体中的电源、相连接的逆变器和变频器，所述电源为中央控制箱和土壤湿度控制器提供电力，所述变频器与污水潜水泵的电控部分连接；所述土壤湿度控制器包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针、与污水潜水泵电控部分连接的第一对射型光电开关、与电磁阀连接的第二对射型光电开关、与污水潜水泵电控部分连接的第一中间继电器、与电磁阀连接的第二中间继电器，所述第一对射型光电开关位于指针所指土壤湿度下限位置处，所述第二对射型光电开关位于指针所指土壤湿度上限位置处，当指针转动至土壤湿度下限值位置时，激活第一对射式关电开关的触点闭合，继而使第一中间继电器触点闭合，进而激活中央控制箱控制开启污水潜水泵；当指针转动至土壤湿度上限值位置时，激活第二对射式关电开关的触点闭合，继而使第二中间继电器触点闭合，进而激活第二中间继电器和电磁阀，使电磁阀开启，土壤表面上和土壤中的水分被疏导至排水管并最终进入湖泊，当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵和电磁阀都处于停止运行和关闭状态。
本发明所述土壤湿度控制器还包括蜂鸣器和警报灯，指针转动至土壤湿度下限值位置时，蜂鸣器和警报灯被激活而使警报灯亮起、蜂鸣器鸣笛，以提示绿化管理人员。
本发明所述排水管垂直部分的外壁上设置有砖砌体。
本发明所述透水层采用陶粒，其材料不限于此，所用具体材料可根据实际情况改变。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：
⑴本发明不仅方便公园、校园绿化管理者对土壤湿度进行实时监测，而且可以及时、精准、灵活、有效的依据土壤湿度状况自动控制污水潜水泵供水对植物进行合理的喷淋，来提高植物与土壤的湿度或者自动电磁阀开关对土壤表面上和土壤中的水分进行疏导，加速流失来降低植物与土壤的湿度，因此本发明可以实现对种植土壤湿度进行自动合理控制。
⑵本发明可对绿化进行精准、合理喷淋植物以及调节土壤湿度保证植物的生长，并且可使湖泊及雨水循环利用，适用于海绵城市的建设，解决了海绵城市雨水收集问题及植物养护问题。
⑶本发明结构简单、成本低，尤其适用于公园、校园等植物喷淋系统时，其技术效果尤为显著。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的土壤湿度控制器、中央控制箱、污水潜水泵和电磁阀连接结构示意图；
图3是本发明的土壤湿度控制器、中央控制箱、污水潜水泵和电磁阀连接线路图；
图4是本发明的土壤湿度控制器、中央控制箱、污水潜水泵和电磁阀连接线路及结构示意图。
具体实施方式
如图1～4所示，是本发明一种土壤湿度自动控制系统，它包括检测控制单元、接入水源的污水潜水泵51、具有出水口且管身上部开孔的汇水管路G1和安装在出水口上的电磁阀78，检测控制单元分别与污水潜水泵51和电磁阀78连接，汇水管路G1设置于土壤中用于收集土壤中的水并汇集到出水口。检测控制单元检测土壤湿度，当土壤湿度处于下限值时，控制开启污水潜水泵51供水给植物喷淋系统，汇水管路G1上的电磁阀78处于关闭状态。而当土壤湿度处于上限值时，控制开启汇水管路G1上的电磁阀78排出收集的水到湖里，污水潜水泵51处于停止运行状态，当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵51和电磁阀78 都处于停止运行和关闭状态。
在本实施例中，土壤包括自上而下设置的种植土层T2、土工布层T3、透水层T4、回填土层T5和原土层T6，汇水管路位于透水层T4和回填土层T5之间。透水层T4具体使用陶粒，其它各层的材料可依据具体实际情况而改变。在本实施例中，土壤湿度的下限值是0～17％，土壤湿度的上限值是44～100％，即土壤湿度 17％～44％为一般植物适宜生长的湿度区间。
在本实施例中，水源是湖水，汇水管路G1纵横交错设置，汇水管路G1的管道上部管壁开孔，土壤中的水通过开孔汇集到管内，汇水管路G1上的出水口为竖直水管，竖直水管上设置电磁阀78，其竖直水管与设置在原土层T6中以10％坡度向下倾斜的排水管G2连接，排水管G2的一端向上延伸与在种植土层T2表面上设置的溢流式雨水口T1连通，排水管G2的另一端延伸至湖泊100而将汇水管路G1收集的水排至湖泊100中。
检测控制单元包括中央控制箱69和土壤湿度控制器88，其中，中央控制箱 69包括箱体和内置于箱体中的电源1、相连接的逆变器4和变频器5，电源1通过电源电线7(内有相线H1、相线H2、零线L1和零线L2)和土壤湿度控制器88 连接，为中央控制箱69和土壤湿度控制器88提供电力，变频器5通过污水潜水泵供电线10和UWV三相电线6与污水潜水泵51的电控部分连接。土壤湿度控制器88包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针25、与污水潜水泵 51电控部分通过污水潜水泵的信号线X1连接的第一对射型光电开关、与电磁阀 78通过电磁阀电线9连接的第二对射型光电开关、与污水潜水泵51电控部分通过污水潜水泵电线8连接的第一中间继电器J1、与电磁阀78通过电磁阀的信号线 X2连接的第二中间继电器J2、蜂鸣器和警报灯，第一对射型光电开关和第二对射型光电开关分别由对射式光电开关发射器和对射式光电开关接收器组成。第一对射型光电开关位于指针所指土壤湿度下限位置处，第二对射型光电开关位于指针所指土壤湿度上限位置处，其中，对射式光电开关发射器位于指针的上方，而对射型光电开关接收器则位于指针的下方。在本实施例中，分别在土壤湿度值17％和44％处设置对射型光电开关，17％～44％为适合一般植物生长的土壤湿度区间值，对射型光电开关设置于土壤湿度值的位置可视不同植物，有不同的区间值而定。
本发明的工作原理和过程如下：
当土壤湿度控制器88的指针转动至土壤湿度下限值0％～17％处时，此时，第一对射型光电开关发射器F1和第一对射型光电开关接收器S1被指针25遮挡感应，第一中间继电器J1的电丝线圈通过相线H2和第一对射型光电开关接收器S1的污水潜水泵的信号线X1通电发生磁感效应，使第一中间继电器J1中的磁效应接触杆触点闭合，零线L1闭合连接，此时相线H1和零线L1形成闭合回路警报灯2 亮、蜂鸣器3鸣笛，从第一中间继电器J1接的零线L1和电源接的相线H1经过逆变器，把直流转化为交流，再把逆变器4与变频器5连接，把单相交流电转化为三相电线，通过UVW三相电线6控制污水潜水泵51，污水潜水泵51启动后，通过污水潜水泵的供水水管G3供水给微喷头对植物进行喷淋。
当土壤湿度控制器88的指针转动至土壤湿度上限值44％～100％处时，第二对射型光电开关发射器F2和第二对射型光电开关接收器S2被指针25遮挡感应，此时第二中间继电器J2的电丝线圈通过相线H2和第二对射型光电开关接收器S2的电磁阀的信号线X2通电发生磁感效应，使第二中间继电器J2中的磁效应接触杆触点闭合，零线L1闭合连接，此时相线H1和零线L1形成闭合回路，电磁阀78 阀门打开，种植土层T2的表面已及种植土层T2中的水依次从种植土层T2、土工布层T3、透水层T4渗透到汇水管路G1，并通过汇水管路G1排入排水管G2，排水管G2里的水最终流入到湖泊100；当雨水聚积到溢流式雨水口T1的高度时，雨水可从溢流式雨水口T1流进排水管G2，从排水管G2排入湖泊100。
污水潜水泵51处于停止运行状态，当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵51和电磁阀78都处于停止运行和关闭状态。
以上方案可对绿化进行精准、合理喷淋植物以及调节土壤湿度保证植物的生长，并且湖泊及雨水循环利用。
本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还具有多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种土壤湿度自动控制系统，其特征在于：它包括检测控制单元、接入水源的污水潜水泵、具有出水口且管身上部开孔的汇水管路和安装在出水口上的电磁阀，所述检测控制单元分别与污水潜水泵和电磁阀连接，所述汇水管路设置于土壤中用于收集土壤中的水并汇集到出水口，所述检测控制单元检测土壤湿度，当土壤湿度处于下限值时，控制开启污水潜水泵供水给植物喷淋系统，汇水管路上的电磁阀处于关闭状态，而当土壤湿度处于上限值时，控制开启汇水管路上的电磁阀排出收集的水到湖里，污水潜水泵处于停止运行状态。
2.根据权利要求1所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述土壤包括自上而下设置的种植土层、土工布层、透水层、回填土层和原土层，所述汇水管路位于所述透水层和回填土层之间。
3.根据权利要求2所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述透水层采用陶粒。
4.根据权利要求3所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述水源是湖水，所述汇水管路上的出水口与设置在原土层中以10％坡度向下倾斜的排水管连接，所述排水管伸至湖泊而将汇水管路收集的水排至湖泊中。
5.根据权利要求4所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述排水管的一端向上延伸与在种植土层表面上设置的溢流式雨水口连通，另一端延伸至湖泊，所述汇水管路的出水口连接在排水管的管身上。
6.根据权利要求5所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述排水管垂直部分的外壁上设置有砖砌体。
7.根据权利要求6所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：土壤湿度的下限值是0～17％，土壤湿度的上限值是44～100％。
8.根据权利要求1～7任一项所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述检测控制单元包括中央控制箱和土壤湿度控制器，所述中央控制箱包括箱体和内置于箱体中的电源、相连接的逆变器和变频器，所述电源为中央控制箱和土壤湿度控制器提供电力，所述变频器与污水潜水泵的电控部分连接；所述土壤湿度控制器包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针、与污水潜水泵电控部分连接的第一对射型光电开关、与电磁阀连接的第二对射型光电开关、与污水潜水泵电控部分连接的第一中间继电器、与电磁阀连接的第二中间继电器，所述第一对射型光电开关位于指针所指土壤湿度下限位置处，所述第二对射型光电开关位于指针所指土壤湿度上限位置处，当指针转动至土壤湿度下限值位置时，激活第一对射式关电开关的触点闭合，继而使第一中间继电器触点闭合，进而激活中央控制箱控制开启污水潜水泵；当指针转动至土壤湿度上限值位置时，激活第二对射式关电开关的触点闭合，继而使第二中间继电器触点闭合，进而激活第二中间继电器和电磁阀，使电磁阀开启，土壤表面上和土壤中的水被疏导至排水管并最终进入湖泊，当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵和电磁阀都处于停止运行和关闭状态。
9.根据权利要求8所述的土壤湿度自动控制系统，其特征在于：所述土壤湿度控制器还包括蜂鸣器和警报灯，指针转动至土壤湿度下限值位置时，蜂鸣器和警报灯被激活而使警报灯亮起、蜂鸣器鸣笛，以提示绿化管理人员。
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Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2143327Y (zh) * 1992-11-24 1993-10-06 高秀珍 光电开关式压力表
CN1389767A (zh) * 2001-06-04 2003-01-08 任庚蓉 一种湿度控制和显示的方法及装置
DE202007018337U1 (de) * 2006-06-21 2008-06-26 Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) Überwachungsgerät für ein Meßgerät
CN105089101A (zh) * 2015-07-17 2015-11-25 河海大学 一种绿地雨水循环利用系统
CN205105871U (zh) * 2015-10-30 2016-03-30 上海北漠建筑工程有限公司 一种园林自动灌溉系统
CN105803892A (zh) * 2016-03-16 2016-07-27 南京林业大学 一种可用于海绵城市雨水渗虑、集蓄与净化的方法
CN105850674A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 湖南农业大学 一种稻田增氧灌排模拟控制系统及方法
CN108204027A (zh) * 2018-01-25 2018-06-26 河南科技学院 一种城市开放空间的生态绿植系统
CN108824618A (zh) * 2018-07-03 2018-11-16 安徽海沃特水务股份有限公司 一种一体化泵站液位监测自动控制装置技术领域
CN211339192U (zh) * 2019-10-31 2020-08-25 武汉市市政建设集团有限公司 一种适用于城市湖泊外源污染控制的生态修复系统
CN214628762U (zh) * 2021-05-13 2021-11-09 许兵权 一种用于水利灌排用节水灌排装置

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2143327Y (zh) * 1992-11-24 1993-10-06 高秀珍 光电开关式压力表
CN1389767A (zh) * 2001-06-04 2003-01-08 任庚蓉 一种湿度控制和显示的方法及装置
DE202007018337U1 (de) * 2006-06-21 2008-06-26 Bundesanstalt für Materialforschung und -Prüfung (BAM) Überwachungsgerät für ein Meßgerät
CN105089101A (zh) * 2015-07-17 2015-11-25 河海大学 一种绿地雨水循环利用系统
CN205105871U (zh) * 2015-10-30 2016-03-30 上海北漠建筑工程有限公司 一种园林自动灌溉系统
CN105803892A (zh) * 2016-03-16 2016-07-27 南京林业大学 一种可用于海绵城市雨水渗虑、集蓄与净化的方法
CN105850674A (zh) * 2016-04-15 2016-08-17 湖南农业大学 一种稻田增氧灌排模拟控制系统及方法
CN108204027A (zh) * 2018-01-25 2018-06-26 河南科技学院 一种城市开放空间的生态绿植系统
CN108824618A (zh) * 2018-07-03 2018-11-16 安徽海沃特水务股份有限公司 一种一体化泵站液位监测自动控制装置技术领域
CN211339192U (zh) * 2019-10-31 2020-08-25 武汉市市政建设集团有限公司 一种适用于城市湖泊外源污染控制的生态修复系统
CN214628762U (zh) * 2021-05-13 2021-11-09 许兵权 一种用于水利灌排用节水灌排装置

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