CN206260282U - 一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，它包括降水自动检测装置（1）、电驱动装置、集雨装置（2）以及水肥一体化滴灌系统，防雨装置由防雨薄膜（3）、防雨骨架（4）和固定轴（5）组成，降水自动检测装置（1）包括与电机（7）电连接的PLC控制器（11）、与PLC控制器（11）电连接的湿度感应器（12）和气压感应器（13）；水肥一体化滴灌系统由水泵（14）、滴灌带（15）、施肥罐（16）、土壤水分控制器（17）、土壤水分传感器（18）、滴头（19）以及设置于集雨装置（2）内的过滤器（20）组成。本实用新型的有益效果是：制造成本低、利用效率高、自动化程度高、无需人为监测、节省水肥。

Description

一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统

技术领域

本实用新型涉及设施滴灌的技术领域，特别是一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统。

背景技术

浆果类作物是农民一个重要的经济来源，而大部分浆果类作物都是露天种植，在浆果类作物生长过程中，短时降水过多会造成渍害，降水还会影响作物授粉，在果实成熟期大量降水还会使果实口感变差、腐烂等，从而造成重大经济损失。目前传统的大棚均为从两侧卷起，不仅工作程序复杂，而且卷起后也会对作物采光有很大影响，影响作物的生长。现在一些智能控制大棚在旁边修建支架，纵向收缩进行遮雨，成本较高，但纵向收缩效率比较慢，对于突降暴雨防范性小。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的缺陷，提供一种结构紧凑、制造成本低、有效利用雨水、自动化程度高、无需人为监测、节省水肥的基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，它包括降水自动检测装置、电驱动装置、防雨装置、集雨装置以及水肥一体化滴灌系统；所述的防雨装置由防雨薄膜、防雨骨架和固定轴组成，固定轴的两端均套有固定环，两个固定环之间经滑环安装有多根可绕固定轴转动的防雨骨架，每相邻两根防雨骨架之间均设置有可伸缩防雨薄膜，所述的防雨装置的两侧均设置有与集雨装置连通的汇水槽；所述的电驱动装置包括安装于顶部防雨薄膜上表面的电机、安装于电机输出轴上的卷线轴以及卷绕在卷线轴上的钢丝绳a和钢丝绳b，所述的钢丝绳a的首端固定于一根与顶部防雨薄膜相连的防雨骨架上，钢丝绳b的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜相连的防雨骨架上；所述的降水自动检测装置设置于顶部防雨薄膜顶表面，降水自动检测装置包括与电机电连接的PLC控制器、与PLC控制器电连接的湿度感应器和气压感应器；所述的水肥一体化滴灌系统由水泵、滴灌带、施肥罐、土壤水分控制器、土壤湿度传感器、滴头以及设置于集雨装置内的过滤器组成，所述的滴灌带敷设在位于防雨装置下方的作物种植区域地面，滴灌带上设置有滴头，水泵的吸水口与过滤器连接，水泵的出水口与滴灌带连通，滴灌带还与施肥罐连通，土壤湿度传感器伸入于作物种植区域土壤内，土壤湿度传感器与土壤水分控制器连接，土壤水分控制器与水泵连接。

所述的集雨装置为集水池。

所述的集雨装置旁侧设置有补水管。

所述的作物种植区域地面设置有多条相互平行布置的滴灌带。

所述的滴灌带下表面上且沿其长度方向设置有多个滴头。

所述的水泵的吸水口与过滤器之间连接有位于集雨装置内的进水管。

它还包括与PLC控制器电连接的GSM模块。

所述的顶部防雨薄膜的下表面设置有手动驱动装置。

所述的手动驱动装置包括轴承固定装置、摇把、驱动轴、钢丝绳c、钢丝绳d，所述的轴承固定装置固定于顶部防雨薄膜的下方，轴承固定装置的下部设置有轴承，轴承内旋转安装有驱动轴，驱动轴上卷绕有钢丝绳c和钢丝绳d，钢丝绳c的首端固定于一根与顶部防雨薄膜相连的防雨骨架上，钢丝绳d的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜相连的防雨骨架上。

所述的钢丝绳a、钢丝绳b、钢丝绳c和钢丝绳d均固定于防雨骨架的中部。

本实用新型具有以下优点：（1）智能集雨大棚只是在降水的时候会遮挡作物，非降水时段折叠于大棚两侧，不影响作物采光。避免了太阳一直直射，延长了防雨薄膜的使用寿命。（2）集雨装置从两侧收起，效率高且不用支架支撑大棚。（3）通过修建汇水槽实现了对降水的蓄集利用，节约了水资源。（4）本实用新型实现了对降水了利用，而且避免了降水对作物授粉及果实发育的影响；在没有降水的情况下防雨薄膜处于收缩状态，保证了作物通风采光，不影响光合作用。（5）本实用新型通过土壤湿度传感器实时检测作物根区土壤水分，并通过土壤水分控制器施肥器在灌溉时施加溶解肥实现对作物的实时水分补给。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为图1省略集雨装置的主视图；

图3 为图1的I部局部放大视图；

图4 为本实用新型降水自动检测装置的电路图；

图5 为手动驱动装置的结构示意图；

图6 为图5的右视图；

图中，1-降水自动检测装置，2-集雨装置，3-防雨薄膜，4-防雨骨架，5-固定轴，6-汇水槽，7-电机，8-卷线轴，9-钢丝绳a，10-钢丝绳b，11-PLC控制器，12-湿度感应器，13-气压感应器，14-水泵，15-滴灌带，16-施肥罐，17-土壤水分控制器，18-土壤湿度传感器，19-滴头，20-过滤器，21-补水管，22-进水管，23-GSM模块，24-手动驱动装置，25-轴承固定装置，26-摇把，27-驱动轴，28-钢丝绳c，29-钢丝绳d，30-轴承。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1~2所示，一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，它包括降水自动检测装置1、电驱动装置、防雨装置、集雨装置2以及水肥一体化滴灌系统；所述的防雨装置由防雨薄膜3、防雨骨架4和固定轴5组成，固定轴5的两端均套有固定环，两个固定环之间经滑环安装有多根可绕固定轴5转动的防雨骨架4，每相邻两根防雨骨架4之间均设置有可伸缩防雨薄膜3。所述的防雨装置的两侧均设置有与集雨装置2连通的汇水槽6，集雨装置2为集水池，集雨装置2旁侧设置有补水管21。所述的防雨骨架4为防雨薄膜3提供了力的支撑，当有雨水在防雨薄膜3上时不至于引起防雨薄膜3受力变形进而造成其上储水，最终导致防雨薄膜3遭到破坏，起到了保护防雨薄膜的作用。初始状态下防雨装置的防雨骨架4折叠在大棚两侧。

如图1和图3所示，所述的电驱动装置包括安装于顶部防雨薄膜3上表面的电机7、安装于电机7输出轴上的卷线轴8以及卷绕在卷线轴8上的钢丝绳a9和钢丝绳b10，所述的钢丝绳a9的首端固定于一根与顶部防雨薄膜3相连的防雨骨架4上，钢丝绳b10的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜3相连的防雨骨架4上。

如图1和图4所示，所述的降水自动检测装置1设置于顶部防雨薄膜3顶表面，降水自动检测装置1包括与电机7电连接的PLC控制器11、与PLC控制器11电连接的湿度感应器12和气压感应器13；当发生降水时，气压感应器13和湿度感应器12分别采集环境气压和湿度并将信号转换为电信号传递给PLC控制器11，PLC控制器11控制电机7带动卷线轴8做顺时针转动，钢丝绳a9和钢丝绳b10均放卷，使处于折叠状态的防雨装置展开，有效避免了降水对作物授粉及果实发育的影响，此外雨水经防雨薄膜3朝地面方向流动，在地面处汇入汇水槽6，再由汇水槽6汇集于集雨装置2内，以为灌溉提供水源，实现了对降水的蓄集利用；当无降水的发生时，PLC控制器11控制电机7带动卷线轴8做逆时针转动，钢丝绳a9和钢丝绳b10均收卷，防雨装置从两侧迅速收起，从而保证了通风采光，不影响作物光合。

如图1~2所示，所述的水肥一体化滴灌系统由水泵14、滴灌带15、施肥罐16、土壤水分控制器17、土壤湿度传感器18、滴头19以及设置于集雨装置2内的过滤器20组成，所述的滴灌带15敷设在位于防雨装置下方的作物种植区域地面，滴灌带15上设置有滴头19，水泵14的吸水口与过滤器20连接，水泵14的出水口与滴灌带15连通，滴灌带15还与施肥罐16连通，土壤湿度传感器18伸入于作物种植区域土壤内，土壤湿度传感器18与土壤水分控制器17连接，土壤水分控制器17与水泵14连接。所述的作物种植区域土壤内均匀分布有多个土壤湿度传感器18，土壤湿度传感器18能够探测土壤含水量并把这些数据传给土壤水分控制器17，土壤水分控制器17根据设定的土壤含水率决定水泵的开闭。

如图1、2、4所示，所述的作物种植区域表面设置有多条相互平行布置的滴灌带15；所述的滴灌带15下表面上且沿其长度方向设置有多个滴头19；所述的水泵14的吸水口与过滤器20之间连接有位于集雨装置2内的进水管22；它还包括与PLC控制器11电连接的GSM模块23，GSM模块23用于实现PLC控制器11与手机通信，可以把当前环境湿度、气压、防雨薄膜展开情况以短信的形式发到手机端，可通过手机远程控制防雨薄膜的展开或关闭。

如图5~6所示，所述的顶部防雨薄膜3的下表面设置有手动驱动装置24，所述的手动驱动装置24包括轴承固定装置25、摇把26、驱动轴27、钢丝绳c28、钢丝绳d29，所述的轴承固定装置25固定于顶部防雨薄膜3的下方，轴承固定装置25的下部设置有轴承30，轴承30内旋转安装有驱动轴27，驱动轴27上卷绕有钢丝绳c28和钢丝绳d29，钢丝绳c28的首端固定于一根与顶部防雨薄膜3相连的防雨骨架4上，钢丝绳d29的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜3相连的防雨骨架4上。当电驱动装置出现故障时，顺时针或逆时针转动摇把26，即可使钢丝绳c28和钢丝绳d29同时做放卷或收卷，实现防雨装置的手动展开或收起。

所述的钢丝绳a9、钢丝绳b10、钢丝绳c28和钢丝绳d29均固定于防雨骨架4的中部，以免受力不均。

本实用新型的工作过程如下： 根据不同的作物和作物生育阶段在土壤水分控制器17上设定作物种植区域内土壤含水量的上、下限指标，土壤湿度传感器18探测土壤含水量并把这些数据传给土壤水分控制器17，土壤水分控制器17将获得的数据与设定的数据分别进行对比，对比后若土壤含水量不满足作物正常发育要求，土壤水分控制器17控制水泵14和施肥罐16启动，水泵14将集雨装置2内的水输送到滴灌带15内，同时施肥罐16内的水溶性肥进入滴灌带15内，最后通过滴头19施加到作物根区，实现了对作物水肥的实时补给，在提高水肥利用效率的同时实现了节水节肥、增产增收。

Claims (10)

1.一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：它包括降水自动检测装置（1）、电驱动装置、防雨装置、集雨装置（2）以及水肥一体化滴灌系统；所述的防雨装置由防雨薄膜（3）、防雨骨架（4）和固定轴（5）组成，固定轴（5）的两端均套有固定环，两个固定环之间经滑环安装有多根可绕固定轴（5）转动的防雨骨架（4），每相邻两根防雨骨架（4）之间均设置有可伸缩防雨薄膜（3），所述的防雨装置的两侧均设置有与集雨装置（2）连通的汇水槽（6）；所述的电驱动装置包括安装于顶部防雨薄膜（3）上表面的电机（7）、安装于电机（7）输出轴上的卷线轴（8）以及卷绕在卷线轴（8）上的钢丝绳a（9）和钢丝绳b（10），所述的钢丝绳a（9）的首端固定于一根与顶部防雨薄膜（3）相连的防雨骨架（4）上，钢丝绳b（10）的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜（3）相连的防雨骨架（4）上；所述的降水自动检测装置（1）设置于顶部防雨薄膜（3）顶表面，降水自动检测装置（1）包括与电机（7）电连接的PLC控制器（11）、与PLC控制器（11）电连接的湿度感应器（12）和气压感应器（13）；所述的水肥一体化滴灌系统由水泵（14）、滴灌带（15）、施肥罐（16）、土壤水分控制器（17）、土壤湿度传感器（18）、滴头（19）以及设置于集雨装置（2）内的过滤器（20）组成，所述的滴灌带（15）敷设在位于防雨装置下方的作物种植区域地面，滴灌带（15）上设置有滴头（19），水泵（14）的吸水口与过滤器（20）连接，水泵（14）的出水口与滴灌带（15）连通，滴灌带（15）还与施肥罐（16）连通，土壤湿度传感器（18）伸入于作物种植区域土壤内，土壤湿度传感器（18）与土壤水分控制器（17）连接，土壤水分控制器（17）与水泵（14）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的集雨装置（2）为集水池。

3.根据权利要求2所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的集雨装置（2）旁侧设置有补水管（21）。

4.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的作物种植区域地面设置有多条相互平行布置的滴灌带（15）。

5.根据权利要求4所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的滴灌带（15）下表面上且沿其长度方向设置有多个滴头（19）。

6.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的水泵（14）的吸水口与过滤器（20）之间连接有位于集雨装置（2）内的进水管（22）。

7.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：它还包括与PLC控制器（11）电连接的GSM模块（23）。

8.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的顶部防雨薄膜（3）的下表面设置有手动驱动装置（24）。

9.根据权利要求8所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的手动驱动装置（24）包括轴承固定装置（25）、摇把（26）、驱动轴（27）、钢丝绳c（28）、钢丝绳d（29），所述的轴承固定装置（25）固定于顶部防雨薄膜（3）的下方，轴承固定装置（25）的下部设置有轴承（30），轴承（30）内旋转安装有驱动轴（27），驱动轴（27）上卷绕有钢丝绳c（28）和钢丝绳d（29），钢丝绳c（28）的首端固定于一根与顶部防雨薄膜（3）相连的防雨骨架（4）上，钢丝绳d（29）的首端固定于另一根与顶部防雨薄膜（3）相连的防雨骨架（4）上。

10.根据权利要求1所述的一种基于智能集雨大棚的水肥一体化滴灌系统，其特征在于：所述的钢丝绳a（9）、钢丝绳b（10）、钢丝绳c（28）和钢丝绳d（29）均固定于防雨骨架（4）的中部。