CN204119914U - 一种自动控制节水重力滴灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种自动控制节水重力滴灌系统。其目的是为了提供一种结构简单、操作方便、节约资源的滴灌系统。本实用新型包括太阳能电池板、中央处理器、储水箱、液位传感器、湿度传感器和灌溉管路。太阳能电池板的热能输出端与储水箱连接，太阳能电池板的电能输出端分别与中央处理器、液位传感器和多个湿度传感器的电源端连接。中央处理器的信号接收端分别与液位传感器的信号输出端和多个湿度传感器的信号输出端连接，中央处理器的多个信号传输端分别与液位传感器、多个电磁阀、多个第一温度传感器和多个第二温度传感器连接。液位传感器的液位检测端设置在储水箱内部，在储水箱的出水口处连接有灌溉管路，在灌溉管路上安装有电磁阀。

Description

一种自动控制节水重力滴灌系统

技术领域

本实用新型涉及农业节水灌溉技术领域，特别是涉及一种自动控制节水重力滴灌系统。

背景技术

随着我国节水灌溉技术的发展，滴灌技术也由传统滴灌技术向低压滴灌技术发展，而重力滴灌技术因其造价低、结构简单并符合低压滴灌的特点而得到大力的发展。重力滴灌技术是目前世界上唯一可以不靠动力驱动而能够进行滴灌的设备。重力滴灌技术是利用重力原理，靠水源与地面之间的高度产形成压力，通过主管道、支管道以及供水管网进行供水。重力滴灌技术将世界上先进的灌溉技术与传统的灌溉条件相结合，是用户在不改变现有耕作条件情况下能够使用的一种低压滴灌技术。

然而，目前我国水资源日益紧张，尤其是华北地区地下水水位正在迅速降低，在现代农业技术的支撑下，农业灌溉要向节水型、低成本型转变。而现阶段的农业灌溉方式不仅浪费水资源，而且需要耗费电能，造成灌溉成本的增加。目前市场上的自动控制灌溉系统大多价钱高、安装复杂、不易推广。现阶段的农业灌溉面积越来越大，不同位置的农田需要的灌溉量不同，如果都按统一的标准进行灌溉，不仅大量浪费水资源，而且会使农田的局部位置出现得不到足量的灌溉或者灌溉量过多的现象，降低了农田的产量，使种植人员遭受严重的损失。另一方面，灌溉水的水温对农作物的生长也有着十分重要的影响，水温过高或者过低都会对农作物产生一定的影响，水温过高会严重影响农作物对水分的吸收，甚至会导致农作物根部死亡，水温过低也会对农作物的产量产生一定影响。研究表明，长期使用低于5℃的水对水稻进行灌溉，会使水稻减产36％左右，严重影响了农作物的产量。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操作方便、节约资源的自动控制节水重力滴灌系统。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，包括储水箱和多条灌溉管路，储水箱安装在支架上，储水箱底端所处的平面高于地表平面，储水箱底部的多个出水口处分别与灌溉管路的一端连接，其特征在于：还包括太阳能电池板、中央处理器、液位传感器和多个湿度传感器，多个湿度传感器和多条灌溉管路分别设置在农田的不同位置，在每条灌溉管路与土壤接触部分的外壁和内壁上分别安装有第一温度传感器和第二温度传感器，每条灌溉管路上还安装有电磁阀，液位传感器的液位检测端设置在储水箱内部，在储水箱的内壁上还安装有加热器和制冷器，安装有太阳能电池板的电能输出端分别与中央处理器、液位传感器、加热器、制冷器和多个湿度传感器的电源端连接，中央处理器的信号接收端分别与液位传感器的信号输出端、多个湿度传感器的信号输出端、多个第一温度传感器的信号输出端和多个第二温度传感器的信号输出端连接，中央处理器的多个信号传输端分别与液位传感器的信号接收端和多个电磁阀的信号接收端连接。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，其中所述多个湿度传感器分别设置在农田不同位置的土壤中，湿度传感器表面套设有防水膜。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，其中所述液位传感器上设置有蜂鸣报警器，液位传感器的信号输出端与蜂鸣报警器的信号接收端连接。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，其中所述中央处理器为单片机。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统与现有技术不同之处在于：本实用新型结构简单、操作方便、自动化程度高、节约资源。在农田的不同位置分别设置有多个湿度传感器，对农田不同位置的土壤湿度进行检测，中央处理器控制打开湿度过低位置处灌溉管路上的电磁阀，对湿度过低的位置进行灌溉，其他位置的电磁阀保持关闭的状态。根据土壤水量所需对不同位置的土壤进行分别灌溉，节约的大量的水资源和电能，避免了不必要的浪费，通过中央处理器进行控制，自动化程度高，无需耗费人力物力手动进行灌溉。液位传感器对储水箱中的水位进行实时的检测，一旦水位过低蜂鸣报警器就会进行蜂鸣报警，使储水箱中始终保持水量充足的状态，不会因为储水箱中水量不足，而造成农田土壤干旱的现象，为种植人员避免了不必要的损失。通过第一温度传感器和第二温度传感器分别对土壤温度和灌溉水的温度进行检测，并通过中央处理器控制加热器或者制冷器进行工作，对灌溉水的水温进行调节，保证了灌溉水的水温始终保持在农作物生长的适宜温度，避免了因灌溉水水温过高或者过低而造成农作物的减产。

下面结合附图对本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统的结构框图。

具体实施方式

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，包括太阳能电池板2、中央处理器1、储水箱5、液位传感器4、多个湿度传感器3和多条灌溉管路7。在农田不同位置的土壤中设置有多个湿度传感器3，湿度传感器3表面套设有防水膜。在农田周边设置有支架，支架上安装有储水箱5，储水箱5底端所处的平面高于地表平面，在储水箱5顶端安装有太阳能电池板2，储水箱5内壁上安装有加热器11和制冷器12，储水箱5内部设置有液位传感器4，液位传感器4上设置有蜂鸣报警器8，液位传感器4可以对储水箱5内部的灌溉水的剩余量进行检测，防止储水箱5内部水量过低，当储水箱5内部水量过低时蜂鸣报警器8进行蜂鸣报警。储水箱5底部侧壁上开设有多个出水口，每个出水口分别与灌溉管路7的一端连接，灌溉管路7的另一端分别放置在农田的不同位置，每条灌溉管路7上分别安装有电磁阀6，在每条灌溉管路7与土壤接触部分的外壁和内壁上分别安装有第一温度传感器9和第二温度传感器10。

如图1所示，为本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统的结构框图，太阳能电池板2的电能输出端分别与中央处理器1、液位传感器4、加热器11、制冷器12和多个湿度传感器3的电源端连接，太阳能电池板2将吸收的太阳能转化为电能后为中央处理器1、液位传感器4和多个湿度传感器3提供电能。太阳能电池板2的热能输出端与储水箱5连接。中央处理器1的信号接收端分别与液位传感器4的信号输出端、多个湿度传感器3的信号输出端、多个第一温度传感器9的信号输出端和多个第二温度传感器10的信号输出端连接，液位传感器4的信号输出端还与蜂鸣报警器8的信号接收端连接，中央处理器1的多个信号传输端分别与液位传感器4的信号接收端和多个电磁阀6的信号接收端连接。液位传感器4的液位检测端设置在储水箱5内部，在储水箱5底部的多个出水口处分别连接有灌溉管路7，在每条灌溉管路7上分别安装有电磁阀6。

本实用新型的一个示例中的中央处理器1采用单片机实现。

本实用新型的工作过程为：太阳能电池板2为中央处理器1、液位传感器4和多个湿度传感器3提供工作所需的电能，放置在农田不同位置的多个湿度传感器3分别检测农田土壤中的湿度，当湿度低于设定值时，湿度传感器3将信号传递给中央处理器1，中央处理器1根据不同位置湿度传感器3发出的信号确定需要灌溉的农田位置，中央处理器1控制相应位置灌溉管路7上的电磁阀6打开，储水箱5中的水通过灌溉管路7为土壤进行灌溉，不需要进行灌溉的位置的电磁阀6保持关闭状态，不对土壤进行灌溉。在日常的工作过程中，液位传感器4对储水箱5中的水位进行实时的检测并将水位数据传输给中央处理器1，一旦储水箱5中的水位低于最低水位设定值时，蜂鸣报警器8进行蜂鸣报警，提醒种植人员向储水箱5中加水。中央处理器5能够对液位传感器4的最低水位设定值进行调整。在整个灌溉的过程中，第一温度传感器9实时对灌溉处的土壤温度进行检测，一旦发现土壤温度过高或者过低，第一温度传感器9将信号传递给中央处理器1，中央处理器1通过控制太阳能电池板2为加热器11或者制冷器12输送电能。当土壤温度过低时，加热器11工作，为储水箱5中的水进行升温，当土壤温度过高时，制冷器12工作，为储水箱5中的水进行降温，并将温度适宜的灌溉水对农作物进行灌溉，第二温度传感器10对灌溉水的温度进行检测后，将温度信号传送回中央处理器1，中央处理器1对灌溉水的温度数据进行记录、分析。由于灌溉水的水温不宜过高，因此太阳能电池板2对储水箱5加热所需要消耗的热量很小，完全不需要其他热源。

本实用新型一种自动控制节水重力滴灌系统，在农田的不同位置分别设置有多个湿度传感器3，对农田不同位置的土壤湿度进行检测，中央处理器1控制打开湿度过低位置处灌溉管路7上的电磁阀6，对湿度过低的位置进行灌溉，其他位置的电磁阀6保持关闭的状态。根据土壤水量所需对不同位置的土壤进行分别灌溉，节约的大量的水资源和电能，避免了不必要的浪费，通过中央处理器1进行控制，自动化程度高，无需耗费人力物力手动进行灌溉。液位传感器4对储水箱5中的水位进行实时的检测，一旦水位过低蜂鸣报警器8就会进行蜂鸣报警，使储水箱5中始终保持水量充足的状态，不会因为储水箱5中水量不足，而造成农田土壤干旱的现象，为种植人员避免了不必要的损失。通过第一温度传感器9和第二温度传感器10分别对土壤温度和灌溉水的温度进行检测，并通过中央处理器1控制加热器11或者制冷器12进行工作，对灌溉水的水温进行调节，保证了灌溉水的水温始终保持在农作物生长的适宜温度，避免了因灌溉水水温过高或者过低而造成农作物的减产。本实用新型结构简单、操作方便、自动化程度高、节约资源，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种自动控制节水重力滴灌系统，包括储水箱(5)和多条灌溉管路(7)，储水箱(5)安装在支架上，储水箱(5)底端所处的平面高于地表平面，储水箱(5)底部的多个出水口处分别与灌溉管路(7)的一端连接，其特征在于：还包括太阳能电池板(2)、中央处理器(1)、液位传感器(4)和多个湿度传感器(3)，多个湿度传感器(3)和多条灌溉管路(7)分别设置在农田的不同位置，在每条灌溉管路(7)与土壤接触部分的外壁和内壁上分别安装有第一温度传感器(9)和第二温度传感器(10)，每条灌溉管路(7)上还安装有电磁阀(6)，液位传感器(4)的液位检测端设置在储水箱(5)内部，在储水箱(5)的内壁上还安装有加热器(11)和制冷器(12)，安装有太阳能电池板(2)的电能输出端分别与中央处理器(1)、液位传感器(4)、加热器(11)、制冷器(12)和多个湿度传感器(3)的电源端连接，中央处理器(1)的信号接收端分别与液位传感器(4)的信号输出端、多个湿度传感器(3)的信号输出端、多个第一温度传感器(9)的信号输出端和多个第二温度传感器(10)的信号输出端连接，中央处理器(1)的多个信号传输端分别与液位传感器(4)的信号接收端和多个电磁阀(6)的信号接收端连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动控制节水重力滴灌系统，其特征在于：所述多个湿度传感器(3)分别设置在农田不同位置的土壤中，湿度传感器(3)表面套设有防水膜。

3.根据权利要求1所述的一种自动控制节水重力滴灌系统，其特征在于：所述液位传感器(4)上设置有蜂鸣报警器(8)，液位传感器(4)的信号输出端与蜂鸣报警器(8)的信号接收端连接。

4.根据权利要求1所述的一种自动控制节水重力滴灌系统，其特征在于：所述中央处理器(1)为单片机。