CN206949122U - 一种地埋式自动升降灌溉控制系统 - Google Patents

Abstract

一种地埋式自动升降灌溉控制系统，包括伸缩式喷头，所述伸缩式喷头连接一进水管，所述进水管上设置有加压水泵，还包括定时电路，用于周期性输出持续一段时间的供电信号；检测电路，耦接于定时电路并响应于供电信号得电工作，用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时输出工作信号；所述加压水泵受控于工作信号得电工作，检测模块用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时输出工作信号，加压水泵受控于工作信号工作，当加压水泵工作时对伸缩式喷头施加压力，使伸缩式喷头受到压力时伸出并进行作业，当伸缩式喷头工作完毕后，加压水泵停止对喷头施加压力，伸缩式喷头在自身的重力作用下恢复的地埋状态，从而实现自动化控制。

Description

一种地埋式自动升降灌溉控制系统

技术领域

本实用新型涉及自动控制领域，特别涉及一种地埋式自动升降灌溉控制系统。

背景技术

目前足球场草坪常用的灌溉方式主要为喷灌，且根据球场设计及建造需要，常见的主要有三种：地埋式自动升降喷灌、固定式地上喷灌以及移动式喷灌；其中地埋式自动喷灌的喷头必须为地埋、伸缩式，当需要灌溉时喷头自动弹出，喷完后缩回，各级管道均埋于低下，一般地埋式喷灌系统是由伸缩式喷头、输水管道、加压水泵以及蓄水池组成。

公布号为CN 103191840A中公开了一种地埋式喷头，在使用时，该地埋式喷头在水压的作用下被推出地面进行喷水浇灌，在停止供水时，伸缩管在自重的作用下下降恢复，但是，在使用这种设备时仍然需要人工去判断草坪湿度情况并决定开启或关闭加压水泵，而应用在足球场草坪上时，由于白天有人在球场上踢球，夜晚工作人员早已下班，当球场需要喷灌时，对时间的要求也比较苛刻。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种地埋式自动升降灌溉控制系统，能够在特定的时间段自动喷灌无需人工操作，不但满足的草坪的需水要求还节省了人力、物力。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种地埋式自动升降灌溉控制系统，包括伸缩式喷头，所述伸缩式喷头连接一进水管，所述进水管上设置有加压水泵，其特征在于：还包括

定时电路，用于周期性输出持续一段时间的供电信号；

检测电路，耦接于定时电路并响应于供电信号得电工作，用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时输出工作信号；

所述加压水泵受控于工作信号得电工作。

通过采用上述技术方案，定时电路用于周期性输出持续一段时间的供电信号，把时间设置在夜晚1点至5点等任意没人的时间段，使与定时电路耦接的检测电路在这个时间段工作，防止在对足球场草坪灌溉时阻碍草坪上的人正常活动，同时也对伸缩式喷头起到保护作用，检测模块用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时表示此时草坪较为干燥需要进行灌溉并输出工作信号，加压水泵受控于工作信号工作，当加压水泵工作时对伸缩式喷头施加压力，使伸缩式喷头受到压力时伸出并进行作业，当伸缩式喷头工作完毕后，加压水泵停止对喷头施加压力，伸缩式喷头在自身的重力作用下恢复的地埋状态，从而实现自动化控制。

作为本实用新型的改进，所述定时电路包括充电支路、放电支路、定时电容以及执行单元，所述充电支路耦接于定时电容用于对定时电容充电，所述放电支路耦接于定时电容用于对定时电容进行放电并输出执行信号，所述执行模块耦接于所述放电支路和充电支路耦接的节点并响应于执行信号输出供电信号。

通过采用上述技术方案，充电支路对定时电容充电，其充电时间执行单元不输出充电信号，当电容的电压大于预设电压时，执行单元动作，输出供电信号，从而实现周期性输出一段时间的工作信号的效果。

作为本实用新型的改进，所述充电支路包括串联设置在电源和定时电容之间的第一电阻和第一常闭触点，所述放电支路包括并联于所述定时电容且相互串联的第二常开触点和第二电阻，所述执行单元包括相互耦接的三极管和第一继电器线圈，所述三极管的基极耦接于所述第一常闭触点和第二常开触点耦接的节点，所述第一常闭触点和第二常开触点均受控于第二继电器线圈工作时动作。

通过采用上述技术方案，利用第一常闭触点和第二常开触点实现充电电路和放电电路之间切换并通过放电支路控制第一继电器线圈工作实现第一常闭触点和第二常开触点的闭合和断开。

作为本实用新型的改进，所述第一常闭触点和第二常开触点互锁设置。

通过采用上述技术方案，第一常闭触点和第二常开触点互锁设置实现第一常闭触点和第二常开触点的连动。

作为本实用新型的改进，所述第一电阻和第二电阻均设为电位器。

通过采用上述技术方案，把第一电阻和第二电阻均设为电位器，实现调节电位器的的阻值，控制对所述电容的充电时间，使周期可调。

作为本实用新型的改进，所述检测电路包括串联设置的湿度检测单元和第三电阻，所述湿度检测单元等效阻值根据所述草坪湿度的变换而变换，所述湿度检测单元和第三电阻耦接的节点耦接一逻辑门，所述逻辑门输出端耦接一第二继电器线圈，所述第二继电器线圈工作时输出工作信号。

通过采用上述技术方案，串联设置的湿度检测单元和第三电阻并湿度检测单元提供等效阻值，且阻值可以根据草坪的湿度的变化而变换使检测结果更为准确，并通过逻辑门输出高低。

作为本实用新型的改进，所述湿度检测单元为湿度检测电极，所述逻辑门为非门。

通过采用上述技术方案，湿度检测电极在湿度减弱时阻值变高，当湿度检测电极阻值变高时，逻辑门的输入端为高电平，此时想要电路导通需要把逻辑门设置为非门。

作为本实用新型的改进，所述逻辑门和第二继电器线圈之间还耦接一发光二极管。

通过采用上述技术方案，发光二极管用于做警示作用，当自动升降喷头工作时时，发光二极管发光。

作为本实用新型的改进，所述检测电路包括

采样单元，包括湿度传感器用于检测当前湿度并输出采样电压；

基准单元，所述基准单元用于提供下限值的基准电压；

比较单元，耦接所述采样单元和基准单元，当采样电压小于基准电压时输出高电平信号；

第三继电器线圈，所述第三继电器线圈耦接所述比较单元并受控于高电平信号工作时输出工作信号。

通过采用上述技术方案，采样单元设置为湿度传感器用于检测当前湿度，并把当前湿度强度转换成电信号输出，基准单元提供下限值时的基准电压，比较单元耦接采样单元和基准单元，当采样电压小于基准电压时输出高电平信号，此时第三继电器线圈响应于高电平信号工作，这么设置使电路的检测更为准确，灵敏度更高。

作为本实用新型的改进，所述加压水泵串联有第三常开触点，所述第三常开触点受控于工作信号闭合。

通过采用上述技术方案，在正常情况下第三常开触点处于常开状态，加压电泵不导通不会工作，当第三常开触点接收到工作信号时闭合，此时加压水泵得电工作，通过输水管对伸缩式喷头输水，此时，加压水泵对伸缩式喷头施加压力，使伸缩式喷头受到压力时伸出并进行作业，当伸缩式喷头工作完毕后，加压水泵停止对喷头施加压力，伸缩式喷头在自身的重力作用下恢复的初始状态。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：定时电路用于周期性输出持续一段时间的供电信号，把时间设置在夜晚1点至5点等任意没人的时间段，使与定时电路耦接的检测电路在这个时间段工作，防止在对足球场草坪灌溉时阻碍草坪上的人正常活动，同时也对伸缩式喷头起到保护作用，检测模块用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时表示此时草坪较为干燥需要进行灌溉并输出工作信号，加压水泵受控于工作信号工作，当加压水泵工作时对伸缩式喷头施加压力，使伸缩式喷头受到压力时伸出并进行作业，当伸缩式喷头工作完毕后，加压水泵停止对喷头施加压力，伸缩式喷头在自身的重力作用下恢复的地埋状态，从而实现自动化控制。

附图说明

图1是地埋式自动升降灌溉控制系统的结构示意图；

图2是地埋式自动升降灌溉控制系统的喷头的结构示意图；

图3是定时电路接线电路图；

图4是实施例1的检测电路接线电路图；

图5是实施例2的检测电路接线电路图。

图中，1、定时电路；11、充电支路；12、放电支路；13、定时电容；14、执行单元；21、采样单元；22、基准单元；23、比较单元；24、第三继电器线圈；31、伸缩管；32、滑动器；33、旋转接头；34、喷头；341、主喷头；342、旋转喷头；35、盖帽；36、弹簧；37、套管；38、进水管；39、挡圈；4、加压水泵；5、控制箱。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例1，

一种地埋式自动升降灌溉控制系统，参照图1所示，包括地埋式喷头、连接地埋式喷头的进水管的加压水泵4以及控制加压水泵工作的控制箱5，该地埋式喷头包括伸缩管31,该伸缩管31的一端固定有滑动器32，伸缩管31的另一端通过旋转接头33和喷头34连接，伸缩管31上套有弹簧36，喷头34的顶部设有盖帽35，套管37套在滑动器32上，套管37底部设有进水管38，套管37的顶部设有挡圈39，挡圈39可以防止伸缩管31和滑动器32滑出套管37。喷头34包括固定在同一圆周上的主喷头341和辅助用的旋转喷头342，主喷头341位于沿喷射方向相同于径向的位置。所述滑动器32对应于所述套管37的外壁上具有至少一圈防滑凸棱（图中未示出），其用以提高二者之间的密封紧密度。水泵用于对水源进行加压，从而将喷灌用水送入地埋式喷头内，该加压水泵4的工作与否受控于控制箱5.

综上，该地埋式喷头在使用时埋入地下固定，当加压水泵对其进行供水时，伸缩管在水压下呗推出地面，进行喷水浇灌，并且在辅助旋转喷头和作用下，喷水器旋转浇灌；当加压水泵停止供水时，伸缩管在弹簧和自重的作用下重新恢复到地面状态。

控制箱5内集成有定时电路1和检测电路，定时电路1用于周期性输出持续一段时间的供电信号，可以把时间设置在以24个小时为一个周期，没经过21个小时工作3个小时，且把工作时间设置在凌晨2-4点在这个时间段输出供电信号，使与定时电路1耦接的检测电路在这个时间段工作，防止在对足球场草坪灌溉时阻碍草坪上的人正常活动，同时也对伸缩式喷头起到保护作用，检测电路用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时输出工作信号，此时草坪较为干燥需要进行灌溉，当加压水泵接收到工作信号时开始工作，通过输水管对伸缩式喷头进行施压，使伸缩式喷头伸出地面对草坪进行灌溉，当完成灌溉时，伸缩式水泵在自身的重力作用下恢复的初始位置，从而实现自动灌溉的效果。

参照图3所示，定时电路1包括充电支路11、放电支路12、定时电容13以及执行单元14，充电支路11包括与定时电容13串联的第二常闭触点和电位器RP1，放电支路12包括与定时电容13并联的第三常开触点和电位器RP2，充电支路11与放电支路12耦接的节点耦接与执行单元14，且第一常闭触点a’与第二常开触点a’’为互锁触点，当第一常闭触点闭合第二常开触点断开时，充电支路11对定时电容13充电，此时执行单元14中的NPN三极管的基极处于低电平状态，当电容的电压逐渐升高满足三极管的导通条件时，第一继电器线圈得电工作输出充电信号，此时第一常闭触点a’断开，第二常开触点a’’闭合，定时电容13提供第一继电器线圈工作的电压，当定时电容13的电压不满足三极管的导通条件时，此时第一继电器线圈不在输出供电信号，此时第一常闭触点闭合a’第二常开触点a’’断开，进行新一轮的充电，通过调节电位器的阻值控制充定时电容13的充电时间和放电时间，方便调节，当第一继电器线圈KM1工作时输出供电信号。

参照图4所示，第三常开触点响应于供电信号闭合，此时检测电路导通，当草坪的湿度低于湿度的下限值时，电极A、B之间的等效阻值变大，使电位器RP3（可调电位器）中点的电位降低，此时非门D1输出低电平，VL1得电导通并发光，起到警示作用，此时三极管导通，使第二继电器线圈得电工作并输出驱动加压水泵工作工作信号，有极性电容C2在此处主要起滤波作用。

实施例2，

参照图5所示，一种地埋式自动升降灌溉系统与实施例1不同的是，参照图1所示，检测电路包括采样单元21、基准单元22、比较单元23以及第三继电器线圈24，其中，第三常开触点KM3响应于工作信号闭合，此时电路得电开始工作，采样单元21设置为湿度传感器用于检测当前湿度，并把当前湿度强度转换成电信号输出，基准单元22包括串联设置的连个电阻R4和R5，其中电阻R5为可调电阻，可以根据具体气温、天气以及季节等因素调节下限值时的基准电压，比较单元23耦接采样单元21和基准单元22，当采样电压小于基准电压时输出高电平信号，此时第三继电器线圈24响应于高电平信号工作，这么设置使电路的检测更为准确，灵敏度更高。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (10)

1.一种地埋式自动升降灌溉控制系统，包括伸缩式喷头，所述伸缩式喷头连接一进水管，所述进水管上设置有加压水泵（4），其特征在于：还包括

定时电路(1)，用于周期性输出持续一段时间的供电信号；

检测电路，耦接于定时电路(1)并响应于供电信号得电工作，用于检测草坪内的湿度，当湿度低于湿度下限值时输出工作信号；

所述加压水泵（4）受控于工作信号得电工作。

2.根据权利要求1所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述定时电路(1)包括充电支路(11)、放电支路(12)、定时电容(13)以及执行单元(14)，所述充电支路(11)耦接于定时电容(13)用于对定时电容(13)充电，所述放电支路(12)耦接于定时电容(13)用于对定时电容(13)进行放电并输出执行信号，所述执行模块耦接于所述放电支路(12)和充电支路(11)耦接的节点并响应于执行信号输出供电信号。

3.根据权利要求2所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述充电支路(11)包括串联设置在电源和定时电容(13)之间的第一电阻和第一常闭触点，所述放电支路(12)包括并联于所述定时电容(13)且相互串联的第二常开触点和第二电阻，所述执行单元(14)包括相互耦接的三极管和第一继电器线圈，所述三极管的基极耦接于所述第一常闭触点和第二常开触点耦接的节点，所述第一常闭触点和第二常开触点均受控于第二继电器线圈工作时动作。

4.根据权利要求3所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述第一常闭触点和第二常开触点互锁设置。

5.根据权利要求3所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述第一电阻和第二电阻均设为电位器。

6.根据权利要求1所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述检测电路包括串联设置的湿度检测单元和第三电阻，所述湿度检测单元等效阻值根据所述草坪湿度的变换而变换，所述湿度检测单元和第三电阻耦接的节点耦接一逻辑门，所述逻辑门输出端耦接一第二继电器线圈，所述第二继电器线圈工作时输出工作信号。

7.根据权利要求6所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述湿度检测单元为湿度检测电极，所述逻辑门为非门。

8.根据权利要求7所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于: 所述逻辑门和第二继电器线圈之间还耦接一发光二极管。

9.根据权利要求1所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于：所述检测电路包括

采样单元(21)，包括湿度传感器用于检测当前湿度并输出采样电压；

基准单元(22)，所述基准单元(22)用于提供下限值的基准电压；

比较单元(23)，耦接所述采样单元(21)和基准单元(22)，当采样电压小于基准电压时输出高电平信号；

第三继电器线圈(24)，所述第三继电器线圈(24)耦接所述比较单元(23)并受控于高电平信号工作时输出工作信号。

10.根据权利要求1所述的一种地埋式自动升降灌溉控制系统，其特征在于：所述加压水泵串联有第三常开触点，所述第三常开触点受控于工作信号闭合。