CN208159615U - 一种基于物联网智能太阳能灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，包括太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置、控制模块以及天气服务器，所述太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置均与控制模块连接，且所述太阳能供电装置为灌溉装置、接收装置以及控制模块提供电能，所述天气服务器通过接收装置与控制模块连接；所述灌溉装置包括雨水采集装置、生活用水采集装置、蓄水池、水泵、主管道、分管道以及喷头，所述雨水采集装置与生活用水采集装置分别与蓄水池连接，所述主管道通过水泵与蓄水池连接，所述分管道与主管道连接，所述分管道上设置有多个出水孔，所述喷头设置于分管道上的出水孔。

Description

一种基于物联网智能太阳能灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及物联网农业自动化的技术领域，特别是一种基于物联网智能太阳能灌溉系统。

背景技术

植物的种植需要保持土壤中一定的湿度和水分，这就需要人们对其进行经常浇灌。浇灌的分量又受到时间、天气、地理位置等多种因素的影响，太多或太少均可能对植物的生长不利。

现有的方案主要是利用太阳能作为灌溉系统的能源，主要是利用土壤湿度传感器检测土壤的水分，作为太阳能灌溉系统工作的条件，而缺少对未来气候的预测信息的评估。

再者，现有灌溉装置大多直接采用自来水进行对植物的灌溉，对水资源贫乏的地区无法提供足够的水资源进行灌溉，对植物的生长极为不利，而且在灌溉的过程中，对水的利用率不高，造成极大浪费。

有鉴于此，本发明人专门设计了一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，本案由此产生。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，包括太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置、控制模块以及天气服务器，所述太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置均与控制模块连接，且所述太阳能供电装置为灌溉装置、接收装置以及控制模块提供电能，所述天气服务器通过接收装置与控制模块连接；

所述灌溉装置包括雨水采集装置、生活用水采集装置、蓄水池、水泵、主管道、分管道以及喷头，所述雨水采集装置与生活用水采集装置分别与蓄水池连接，所述主管道通过水泵与蓄水池连接，所述分管道与主管道连接，所述分管道上设置有多个出水孔，所述喷头设置于分管道上的出水孔，所述喷头包括连接部以及出水部，所述连接部上设置限位槽与出水孔可拆卸连接，所述出水部包括输水通道以及喷口，所述喷口有若干个，且所述喷口与输水通道连接，所述喷口呈锥形从输水通道一端向下逐渐增大。

进一步的，所述太阳能供电装置包括太阳能装置、控制器以及蓄电池，所述太阳能装置通过控制器与蓄电池连接，所述蓄电池与水泵以及控制模块连接。

进一步的，所述太阳能装置包括太阳能板、旋转底座、旋转电机，所述旋转电机与控制模块连接，所述旋转电机输出端与旋转底座连接，所述太阳能板固定设置于旋转底座上。

进一步的，所述雨水采集装置包括雨水收集器、雨水过滤装置，所述雨水收集器设置与雨水过滤装置上方，所述雨水过滤装置包括第一过滤组以及第二过滤组，所述第一过滤组设置于雨水收集器下方，所述第二过滤组设置于第一过滤组下方。

进一步的，所述生活用水采集装置包括生活用水收集器、生活用水过滤装置，所述生活用水收集器设置于生活用水过滤装置上方，所述生活用水过滤装置包括第三过滤组以及第四过滤组，所述第三过滤组设置于生活用水收集器下方，所述第四过滤组设置于第三过滤组下方。

进一步的，所述雨水收集器与生活用水收集器结构一致，均包括收集装置，呈锥形状，从上端至下端逐渐收缩。

进一步的，所述第一过滤组与第三过滤组结构一致，均包括包括分离网、引流板、限位装置以及牵引装置，所述分离网设置于雨水收集器下方，所述引流板倾斜设置，与分离网固定连接，形成45度夹角，所述牵引装置与限位装置配合使用可驱动分离网与引流板反复运动。

进一步的，所述第二过滤组与第四过滤组结构一致，均包括依次设置的第一保护层、无纺布层、杀菌灭病毒层、活性炭吸附层、静电纤维层以及第二保护层；所述第一保护层和第二保护层设置为不锈钢滤网。

进一步的，所述蓄水池内部设置水位探测器。

进一步的，所述接收装置采用GPRS通讯模块，所述控制模块采用MCU模块。

本实用新型的有益效果：

第一，天气服务器通过接收装置接收气象台预测的天气信息，利用控制模块控制灌溉装置的工作与否实现物联网智能灌溉；以气象台的预测的天气信息，作为灌溉的参考条件，如果预测明天有雨，那么灌溉装置就不工作，避免灌溉装置已经浇水了，而后面又下雨，容易造成植物、粮食等减产；利用未来天气信息作为灌溉装置的工作的预测信息，充分利用自然界的雨水，减少重复的灌溉；

第二，灌溉装置设置有雨水采集装置以及生活采集装置，可对雨水以及生活用水进行合理利用，当雨天时，不需要灌溉装置工作的同时，可对雨水进行采集，以备下次的灌溉工作，同时设置的生活用水可大大减少自来水的使用，更加节能环保；

第三，喷头呈锥形状，可大大提高单个喷头的喷水范围，提高对水的利用率。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

其中：

图1为本实用新型灌溉系统的流程图；

图2为本实用新型灌溉系统的详细流程图；

图3为本实用新型分水管与喷头的剖视图；

图4为本使用新型雨水采集装置与生活用水采集装置的剖视图；

图5为本实用新型第二过滤组与第四过滤组的剖视图。

标号说明：

10-太阳能供电装置，11-太阳能装置，111-太阳能板，112-旋转底座，113-旋转电机，12-控制器，13-蓄电池，20-灌溉装置，21-雨水采集装置，211-雨水收集器，212-第一过滤组，213-第二过滤组，22-生活用水采集装置，221-生活用水收集器，222-第三过滤组，223-第四过滤组，23-自来水，24-蓄水池，241-水位探测器，25-水泵，26-主管道，27-分管道，271-出水孔，28-喷头，281-连接部，2811-限位槽，282-出水部，2821-输水通道，2822-喷口，30-控制模块，31-MCU模块，40-接收装置，41-GPRS通讯模块，50-天气服务器，61-收集装置，71-分离网，72-引流板，73-限位装置，74-滑道，81-第一保护层，82-无纺布层，83-杀菌灭病毒层，84-活性炭吸附层，85-静电纤维层，86-第二保护层。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1至5，是作为本实用新型提供的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统的实施例1示意图，包括太阳能供电装置10、灌溉装置20、接收装置40、控制模块30以及天气服务器50，太阳能供电装置10、灌溉装置20、接收装置40均与控制模块30连接，且太阳能供电装置10为灌溉装置20、接收装置40以及控制模块30提供电能，天气服务器50通过接收装置40与控制模块30连接。天气服务器50通过接收装置40接收气象台预测的天气信息，利用控制模块30控制灌溉装置20的工作与否实现物联网智能灌溉；以气象台的预测的天气信息，作为灌溉的参考条件，如果预测明天有雨，那么灌溉装置20就不工作，避免灌溉装置20已经浇水了，而后面又下雨，容易造成植物、粮食等减产；利用未来天气信息作为灌溉装置20的工作的预测信息，充分利用自然界的雨水，减少重复的灌溉。

灌溉装置20包括雨水采集装置21、生活用水采集装置22(此处需说明的是，生活用水采集应是不含油渍的生活用水，例如洗菜水、洗脸水等)、蓄水池24、水泵25、主管道26、分管道27以及喷头28，雨水采集装置21与生活用水采集装置22分别与蓄水池24连接，主管道26通过水泵25与蓄水池24连接，分管道27与主管道26连接，分管道27上设置有多个出水孔271，喷头28设置于分管道27上的出水孔271，喷头28包括连接部281以及出水部282，连接部281上设置限位槽2811与出水孔271可拆卸连接，出水部282包括输水通道2821以及喷口2822，喷口2822有若干个，且喷口2822与输水通道2821连接，喷口2822呈锥形从输水通道2821一端向下逐渐增大；优选的，输水通道2821为环形通道，若干个喷头28在圆周上等间距设置，同时喷头28呈锥形状，可大大提高单个喷头28的喷水范围，提高对水的利用率。其中蓄水池24还与自来水23连接，当雨水采集器与生活用水采集器所采集的雨水或者生活用水不足于完成一次灌溉时，自来水23直接对蓄水池24进行供应，且利用水位探测器241对是否完成一次灌溉进行判断即可。设置雨水采集装置21与生活用水采集装置22可对雨水以及生活用水进行合理利用，当雨天时，不需要灌溉装置20工作的同时，可对雨水进行采集，以备下次的灌溉工作，同时设置的生活用水可大大减少自来水23的使用，更加节能环保。

太阳能供电装置10包括太阳能装置11、控制器12以及蓄电池13，太阳能装置11通过控制器12与蓄电池13连接，蓄电池13与水泵25以及控制模块30连接。

太阳能装置11包括太阳能板111、旋转底座112、旋转电机113，旋转电机113与控制模块30连接，旋转电机113输出端与旋转底座112连接，太阳能板111固定设置于旋转底座112上，旋转电机113与蓄电池13连接。利用控制模块30控制，在每天的6：00-18：00的时间段内对太阳能板111进行角度控制，且角度控制范围在30°至150°之间进行调整，例如在6：00时，太阳能板111与水平面的角度为30°，在9：00时，太阳能板111与水平面的角度为60°，在中午12：00是，太阳能板111与水平面平行，在15：00时，太阳能板111与水平面的角度为120°，在18：00时，太阳能板111与水平面的角度为150°，然后复位至与水平面的角度为30°的位置，可提高太阳能板111对太阳光的吸收，提高蓄电池13的蓄电效率。

雨水采集装置21包括雨水收集器211、雨水过滤装置，雨水收集器211设置与雨水过滤装置上方，雨水过滤装置包括第一过滤组212以及第二过滤组213，第一过滤组212设置于雨水收集器211下方，第二过滤组213设置于第一过滤组212下方。

生活用水采集装置22包括生活用水收集器221、生活用水过滤装置，生活用水收集器221设置于生活用水过滤装置上方，生活用水过滤装置包括第三过滤组222以及第四过滤组223，第三过滤组222设置于生活用水收集器221下方，第四过滤组223设置于第三过滤组222下方。

雨水收集器211与生活用水收集器221结构一致，均包括收集装置61，呈锥形状，从上端至下端逐渐收缩，可大大提高雨水的收集，同时可设置多个雨水收集器211。

由于雨水与生活用水会在收集的过程中会存在一些固体杂质：例如风大时，树叶会被吹入雨水收集器211中，洗菜时，残留菜叶可能会被收集到生活用水收集器221中，因此需要对雨水与生活用水进行固液分离，因此利用第一过滤组212对雨水进行固液分离，第三过滤组222对生活用水进行固液分离，其中第一过滤组212与第三过滤组222结构一致，均包括包括分离网71、引流板72、限位装置73、滑道74以及牵引装置(图中未示出)，分离网71设置于雨水收集器211下方，引流板72倾斜设置，与分离网71固定连接，形成45度夹角，而且在限位装置73与引流板72之间套设有弹簧，并在引流板72末端设置限位条，牵引装置与限位装置73配合使用可驱动分离网71与引流板72反复运动，引流板72一侧下方设置第二过滤组213或者第四过滤组223；先将雨水或者生活用水通过雨水收集器211或者生活用水收集器221进行收集，流入后经过分离网71，将固体留在分离网71上，液体经过引流板72流入第二过滤组213或者第四过滤组223，当分离网71上的固体累积到一定程度，牵引装置将引流板72沿着滑道74向后运动，利用雨水收集器211或者生活收集器内侧将固体从分离网71上刮下，并回收，同时在限位装置73与引流板72之间套有弹簧，当将分离网71上的固体处理完后，牵引装置不作用，在弹簧的弹性势能作用下返回到原有的位置，在限位装置73末端的限位条可限制分离网71与引流板72的位置。

第二过滤组213与第四过滤组223结构一致，对雨水或者生活用水进行二次过滤，均包括依次设置的第一保护层81、无纺布层82、可杀死细菌和病毒的杀菌灭病毒层83、可清除异味和吸附有害气体的活性炭吸附层84、可吸附PM2.5的静电纤维层85以及第二保护层86；第一保护层81和第二保护层86设置为不锈钢滤网，第二过滤组213与第四过滤组223均与蓄水池24连接。通过设置第二过滤组213与第四过滤组223，即便是在水质较差的情形下，也能起到一定程度的水质净化功能，从而使得通过喷头28的水质达到灌溉用水的标准，而且对水泵25，喷头28等一些关键零部件起到保护作用；通过设置第一保护层81和第二保护层86，以避免无纺布层82、杀菌灭病毒层83、活性炭吸附层84、静电纤维层85中组分被冲散，通过设置无纺布层82、杀菌灭病毒层83、活性炭吸附层84、静电纤维层85，实现了污水中杂质的吸附及去除功能。

蓄水池24内部设置水位探测器241，当蓄水达到一定程度时，停止蓄水。

接收装置40采用GPRS通讯模块41，控制模块30采用MCU模块31。

综上所述，本实用新型的有益效果：

第一，天气服务器通过接收装置接收气象台预测的天气信息，利用控制模块控制灌溉装置的工作与否实现物联网智能灌溉；以气象台的预测的天气信息，作为灌溉的参考条件，如果预测明天有雨，那么灌溉装置就不工作，避免灌溉装置已经浇水了，而后面又下雨，容易造成植物、粮食等减产；利用未来天气信息作为灌溉装置的工作的预测信息，充分利用自然界的雨水，减少重复的灌溉；

第二，灌溉装置设置有雨水采集装置以及生活采集装置，可对雨水以及生活用水进行合理利用，当雨天时，不需要灌溉装置工作的同时，可对雨水进行采集，以备下次的灌溉工作，同时设置的生活用水可大大减少自来水的使用，更加节能环保；

第三，喷头呈锥形状，可大大提高单个喷头的喷水范围，提高对水的利用率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，包括太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置、控制模块以及天气服务器，所述太阳能供电装置、灌溉装置、接收装置均与控制模块连接，且所述太阳能供电装置为灌溉装置、接收装置以及控制模块提供电能，所述天气服务器通过接收装置与控制模块连接；

所述灌溉装置包括雨水采集装置、生活用水采集装置、蓄水池、水泵、主管道、分管道以及喷头，所述雨水采集装置与生活用水采集装置分别与蓄水池连接，所述主管道通过水泵与蓄水池连接，所述分管道与主管道连接，所述分管道上设置有多个出水孔，所述喷头设置于分管道上的出水孔，所述喷头包括连接部以及出水部，所述连接部上设置限位槽与出水孔可拆卸连接，所述出水部包括输水通道以及喷口，所述喷口有若干个，且所述喷口与输水通道连接，所述喷口呈锥形从输水通道一端向下逐渐增大。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述太阳能供电装置包括太阳能装置、控制器以及蓄电池，所述太阳能装置通过控制器与蓄电池连接，所述蓄电池与水泵以及控制模块连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述太阳能装置包括太阳能板、旋转底座、旋转电机，所述旋转电机与控制模块连接，所述旋转电机输出端与旋转底座连接，所述太阳能板固定设置于旋转底座上。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述雨水采集装置包括雨水收集器、雨水过滤装置，所述雨水收集器设置与雨水过滤装置上方，所述雨水过滤装置包括第一过滤组以及第二过滤组，所述第一过滤组设置于雨水收集器下方，所述第二过滤组设置于第一过滤组下方。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述生活用水采集装置包括生活用水收集器、生活用水过滤装置，所述生活用水收集器设置于生活用水过滤装置上方，所述生活用水过滤装置包括第三过滤组以及第四过滤组，所述第三过滤组设置于生活用水收集器下方，所述第四过滤组设置于第三过滤组下方。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述雨水收集器与生活用水收集器结构一致，均包括收集装置，呈锥形状，从上端至下端逐渐收缩。

7.根据权利要求5所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述第一过滤组与第三过滤组结构一致，均包括分离网、引流板、限位装置以及牵引装置，所述分离网设置于雨水收集器下方，所述引流板倾斜设置，与分离网固定连接，形成45度夹角，所述牵引装置与限位装置配合使用可驱动分离网与引流板反复运动。

8.根据权利要求5所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述第二过滤组与第四过滤组结构一致，均包括依次设置的第一保护层、无纺布层、杀菌灭病毒层、活性炭吸附层、静电纤维层以及第二保护层；所述第一保护层和第二保护层设置为不锈钢滤网。

9.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述蓄水池内部设置水位探测器。

10.根据权利要求1所述的一种基于物联网智能太阳能灌溉系统，其特征在于，所述接收装置采用GPRS通讯模块，所述控制模块采用MCU模块。