CN204634584U - 农田灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农田灌溉装置，具有水泵、多个温湿度检测器、多个电磁阀、总控制器及供电部。每根支流水管上安装一个电磁阀，控制支流水管开关；总控制器包括阈值设定部件以及判断执行部件，阈值设定部件包括温度设定器件和湿度设定器件，判断执行部件与阈值设定部件、温湿度检测器、水泵和电磁阀相连；供电部与温湿度检测器、总控制器、水泵及电磁阀相连，包括太阳能供电器和风力发电机。本实用新型所提供的农田灌溉装置不必采用人工判断，减小了判断误差，又能按需供水，节约了水资源，不会给电力部门带来供电负担，起到了节能减排的作用，适用范围广。

Description

农田灌溉装置

技术领域

本实用新型涉及一种农田灌溉装置，具体涉及一种多能源驱动的自动化农田灌溉装置。

背景技术

农田灌溉方式主要有两种，一种是采用水泵将河流或者地下水引入农田的沟渠中，直接进行灌溉，该灌溉方式采用的设备简单易行，但水资源利用率低，大部分水蒸发进入空气中，只有少部分水被植物根茎吸收。并且，水泵由电厂供电，当长时间工作时需要消耗大量电力资源，对主要采用火力发电的我们国家来说，造成大量的能源消耗和污染物排放。此外，需要人工开关水泵和观察农田水量，不仅耗费劳动力，水量观察也会存在较大误差，会存在对需水量较多的农田灌溉水量较少，不能满足植物需求，或者对需水量较少的植物过多供水，影响植物生长。另一种是将水泵泵出的水引入喷灌设备中，采用喷灌设备将水喷出，从而完成农田灌溉，该方法水资源利用率有所提高，但仍需电力部门提供电力资源，同时，由于仍然采用人工判断土壤湿度进行开关泵，当判断失误，在土壤湿度适当时仍然灌溉，则会造成水资源浪费，反之，当仍需灌溉却停止水泵时，则会影响植物生长，产量下降。

针对以上不足，有工作人员开发了自动化灌溉装置，该装置能够自动检测土壤温湿度，并根据检测到的温湿度对农田进行选择性的浇灌。但这些自动化灌溉装置所需的设备众多，进一步加大了电能消耗，给供电部门带来了严重的供电负担，造成较大的资源损耗及较多的污染物排放。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种农田灌溉装置，以解决上述问题。

为了解决上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种农田灌溉装置，具有水泵、与该水泵相连通的主流水管、以及与该主流水管相连通的设置于农田不同位置的多根支流水管，水泵将水输送至主流水管，主流水管将水送至支流水管，其特征在于，还具有：

多个温湿度检测器，用于检测农田不同位置的空气实际温度和土壤实际湿度；

多个电磁阀，每根支流水管上安装一个电磁阀，控制支流水管开关；

总控制器，包括阈值设定部件以及判断执行部件，阈值设定部件包括温度设定器件和湿度设定器件，判断执行部件与阈值设定部件、温湿度检测器、水泵和电磁阀相连，以及

供电部，与温湿度检测器、总控制器、水泵及电磁阀相连，包括太阳能供电器和风力发电机。

本实用新型的技术方案的进一步特征在于：每根支流水管上还装有雨水储存箱，该雨水储存箱上设有水箱阀及液位计，水箱阀位于雨水储存箱的底部并与总控制器相连。

本实用新型的技术方案的进一步特征在于：供电部还具有备用电源及电源切换器，该电源切换器与备用电源、太阳能供电器、风力发电机以及总控制器相连。

本实用新型的技术方案的进一步特征在于：还具有警报器，该警报器与供电部相连。

实用新型的作用与效果

本实用新型所涉及的农田灌溉装置由于在农田不同位置均设定有温湿度检测器，能够对不同位置的温度和湿度进行实时监测，在温度较高时停止供水以免水温过高烧坏植物，在农田某个区域的湿度较低时，对该区域的某天供水以满足该处的植物需求，与背景技术相比，不必采用人工判断，减小了判断误差，同时又能按需供水，节约了水资源。

另外，本实用新型所涉及的农田灌溉装置安装有太阳能供电器和风力发电机，采用太阳能和风能对温湿度检测器、总控制器、水泵及电磁阀供电，风能和太阳能均是再生能源，与背景技术采用电力部门供电相比，不会给电力部门带来供电负担，起到了节能减排的作用。

另外，本实用新型所涉及的农田灌溉装置采用太阳能和风能双重供电，对阳光较为充足的地区可采用太阳能供电，对阴雨天较多的地区可采用太阳能和风能联合互补供电，与背景技术相比，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例一中的结构框图；

图2为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例一中的局部结构示意图；

图3为实施例一所涉及的阈值设定部件的按键电路图；

图4为实施例一所涉及的温湿度测量模块电路图；以及

图5为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例二中的结构框图。

具体实施方式

以下结合附图，对本实用新型所涉及的农田灌溉装置的具体实施形态做进一步说明。

<实施例一>

图1为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例一中的结构框图。

图2为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例一中的局部结构示意图。

如图1，2所示，本实施例所提供的农田灌溉装置10具有供电部11、总控制器12、多个温湿度检测器15、水泵16、多个电磁阀17以及雨水储存箱18。温湿度检测器15置于农田的土壤中，用于检测空气的实际温度和土壤的实际湿度。水泵16用于将河流或者地下水泵出并输送至与水泵16相连的主流水管(图中未标示)，该主流水管上连接有多根支流水管(图中未标示)，每根支流水管负责一篇农田区域，对该区域浇水灌溉，每根支流水管附近设置一个温湿度检测器15，温湿度检测器15对该区域的土壤湿度和空气温度进行实时检测，并传递湿度数值信息和温度数值信息，每根支流水管上设有一个电磁阀17，电磁阀17用于控制该支流水管开关。

供电部11包括太阳能供电器111、风力发电机112、备用电源113及电源切换器114。电源切换器114与太阳能供电器111、风力发电机112、和备用电源113相连，通过电源切换器114在太阳能供电器111、风力发电机112、和备用电源113之间切换，可采用不同的供电方式进行供电。电源切换器114上还连有警报器19，警报器19用于检测整个电路的电压及报警，当警报器19检测到电压不正常，则发出警报，同时电源切换器114切断电路。太阳能供电器111包括太阳能电池板111a和太阳能控制器111b，太阳能控制器111b和风力发电机112均与蓄电池115相连。

总控制器12与供电部11相连，由供电部11供给电能。总控制器12具有阈值设定部件13和判断执行部件14。

图3为实施例一所涉及的阈值设定部件的按键电路图。

阈值设定部件13含有温度设定器件131和湿度设定器件132，按照如图3所示的按键电路图进行设置电路，进行温度设定和湿度设定，温度设定器件131用于设定泵水温度阈值，湿度设定器件132用于设定泵水湿度阈值。

图4为实施例一所涉及的温湿度测量模块电路图。

判断执行部件14与阈值设定部件13、温湿度检测器15相连，判断执行部件14用于接收温湿度检测器15的温度数值信息和湿度数值信息，根据泵水温度阈值和泵水湿度阈值对温度数值和湿度数值进行判断，并根据判断结果发送相关的指令信号，按照如图4所示的电路图对土壤温湿度采样，记录每一次的采样结果，并通过读取并保存时钟芯片的时间信息。

雨水储存箱18用于储存雨水，设有液位计181和水箱阀182。液位计181用于测量雨水储存箱18中雨水的体积，并与判断执行部件14相连，将雨水储存箱18中的雨水体积值发送给判断执行部件14。

水泵16、电磁阀17及水箱阀182均与判断执行部件14及供电部11相连，由供电部11供电，接收判断执行部件14发送的指令信号，并根据该指令信号进行工作。当水泵16、电磁阀17或水箱阀182出现故障，警报器19将会检测到电压异常，则发出警示信号，整个电路切断。提示故障部位。

使用本实施例所提供的农田灌溉装置10时，电源切换器114将备用电源113切断，将供电方式切换为风力发电机112和太阳能供电器111联合供电；当太阳能和风能均不能使用，由电源切换器114连通备用电源113，将供电方式切换为备用电源113工作。

温湿度检测器15对空气的实际温度和土壤的实际湿度进行实时检测，并把检测结果传递给判断执行部件14。

当判断执行部件14判断某个区域的实际湿度数值小于泵水湿度阈值，同时判断雨水储存箱18中的雨水体积值大于一定数值，发送供水指令至该区域支流水管上的电磁阀17和水箱阀182，该支流水管上的电磁阀17和水箱阀182打开，由该支流水管上的雨水储存箱18供水进行灌溉。当判断执行部件14判断该区域实际湿度数值大于等于泵水湿度阈值，发送停止指令至该区域的电磁阀17和水箱阀182，电磁阀17和水箱阀182关闭，停止灌溉。

当判断执行部件14判断某区域的实际湿度数值小于泵水湿度阈值，同时判断雨水储存箱18中的雨水体积值小于一定数值，发送供水指令至水泵16和该区域支流水管上的电磁阀17，该支流水管的电磁阀17打开，水泵16工作，开始供水进行灌溉。当判断执行部件14判断该区域的实际湿度数值大于等于泵水湿度阈值，发送停止指令至水泵16和该支流水管的电磁阀17，水泵16和该支流水管的电磁阀17关闭，停止供水。

在供水过程中，当判断执行部件14判断实际温度数值大于泵水温度阈值，判断执行部件14发送停止指令至水泵16、水箱阀182和电磁阀17，水泵16、水箱阀182和电磁阀17关闭，停止供水。

实施例一的作用与效果

与背景技术相比，本实施例所涉及的农田灌溉装置由于设定有温湿度检测器，能够对温度和湿度进行实时监测，在温度较高时停止供水以免水温过高烧坏植物，在湿度较低时开始供水满足植物需求，不必采用人工判断，减小了判断误差，同时又能按照不同区域的需要，进行按需供水，节约了水资源。

另外，本实施例所涉及的农田灌溉装置安装有太阳能供电器、风力发电机和备用电源，采用的风能和太阳能均是再生能源，与背景技术采用电力部门供电相比，不会给电力部门带来供电负担，起到了节能减排的作用。

另外，本实施例所涉及的农田灌溉装置采用太阳能、风能及备用电源多种方式供电，对阳光较为充足的地区可采用太阳能供电，对阴天较多的地区可采用太阳能和风能联合互补供电，在太阳能和风能均不能使用时，采用备用电源供电，与背景技术相比，适用范围广。

另外，本实施例所涉及的农田灌溉装置还设置有雨水储存箱，可以收集雨水，采用雨水进行浇灌，与背景技术相比，节约水资源。

<实施例二>

图5为本实用新型所涉及的农田灌溉装置在实施例二中的结构框图。

如图5所示，本实施例所提供的农田灌溉装置20具有供电部21、总控制器22、多个温湿度检测器25、水泵26、以及多个电磁阀27。温湿度检测器25置于农田的土壤中。水泵26用于将河流或者地下水泵出并输送至与水泵26相连的主流水管(图中未标示)，该主流水管上连接有多根支流水管(图中未标示)，每根支流水管负责一篇农田区域，对该区域浇水灌溉。每根支流水管附近设置一个温湿度检测器25，用于检测该区域的空气的实际温度和土壤的实际湿度并发送温度数值信号和湿度数值信号。每根支流水管上设有一个电磁阀27，该电磁阀27用于控制该支流水管开关。

供电部21包括太阳能供电器211和风力发电机212，采用太阳能和风能联合供电，

总控制器22与供电部21相连，由供电部21供给电能。总控制器22具有阈值设定部件23和判断执行部件24。阈值设定部件23含有温度设定器件231和湿度设定器件232，温度设定器件231用来设定泵水温度阈值，湿度设定器件232用来设定泵水湿度阈值。判断执行部件24与阈值设定部件23、温湿度检测器25、水泵26和电磁阀27相连，用于接收温度数值信号和湿度数值信号，根据泵水温度阈值和泵水湿度阈值对温度数值和湿度数值进行判断，根据判断结果发送相关指令信息为水泵26和电磁阀27。

水泵26和电磁阀27还与供电部21相连，由供电部21供电，接收相关的指令部件25的相关指令信息，并根据相关的指令信息进行工作。

使用本实施例所提供的农田灌溉装置20时，由太阳能供电器211和风力发电机212联合供电，温湿度检测器25对空气的实际温度和土壤的实际湿度进行实时检测，并把温度数值信号和湿度数值信号传递给判断执行部件24。

当判断执行部件24判断某区域的实际湿度数值小于泵水湿度阈值时，根据该判断结果，发送供水指令至水泵26和该区域支流水管上的电磁阀27，该支流水管上的电磁阀27打开，水泵26工作，开始供水。当判断执行部件24判断实际湿度数值大于泵水湿度阈值，根据该判断结果，发送停止指令至水泵26和该区域支流水管上的电磁阀27，水泵26和该支流水管上的电磁阀27关闭，停止供水。在供水过程中，当判断执行部件24判断实际温度数值大于泵水温度阈值，根据该判断结果，判断执行部件24发送停止指令至水泵26和电磁阀27，水泵26和电磁阀27关闭，停止供水。

实施例二的作用与效果

与背景技术相比，本实施例所涉及的农田灌溉装置由于设定有温湿度检测器，能够对温度和湿度进行实时监测，在温度较高时停止供水以免水温过高烧坏植物，在湿度较低时开始供水满足植物需求，不必采用人工判断，减小了判断误差。同时又能按照不同区域的需要，进行按需供水，节约了水资源。

另外，本实施例所涉及的农田灌溉装置采用风能和太阳能联合供电，与背景技术采用电力部门供电相比，不仅不会给电力部门带来供电负担，起到了节能减排的作用，也增大了适用范围。

Claims (4)

1.一种农田灌溉装置，具有水泵、与该水泵相连通的主流水管、以及与该主流水管相连通的设置于农田不同位置的多根支流水管，所述水泵将水输送至所述主流水管，所述主流水管将水送至所述支流水管，其特征在于，还具有：

多个温湿度检测器，用于检测农田不同位置的空气实际温度和土壤实际湿度；

多个电磁阀，每根所述支流水管上安装一个所述电磁阀，控制所述支流水管开关；

总控制器，包括阈值设定部件以及判断执行部件，所述阈值设定部件包括温度设定器件和湿度设定器件，所述判断执行部件与所述阈值设定部件、所述温湿度检测器、所述水泵和所述电磁阀相连，以及

供电部，与所述温湿度检测器、所述总控制器、所述水泵及所述电磁阀相连，包括太阳能供电器和风力发电机。

2.根据权利要求1所述的一种农田灌溉装置，其特征在于：每根所述支流水管上还装有雨水储存箱，该雨水储存箱上设有水箱阀及液位计，所述水箱阀位于所述雨水储存箱的底部并与所述总控制器相连。

3.根据权利要求1所述的一种农田灌溉装置，其特征在于：所述供电部还具有备用电源及电源切换器，该电源切换器与所述备用电源、所述太阳能供电器、所述风力发电机以及所述总控制器相连。

4.根据权利要求1所述的一种农田灌溉装置，其特征在于：还具有警报器，该警报器与所述供电部相连。