CN208905294U - 一种自动检测滴灌系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自动检测滴灌系统，属于滴灌领域，包括蓄水池、施肥设备、混合池、过滤器、反冲洗过滤管道、滴灌装置、检测装置以及控制装置；混合池的出水管道上安装有电磁阀，滴灌装置包括滴灌管道和滴灌头；检测装置包括水压检测器、液位检测器以及温湿度检测器，水压检测器设置在滴灌管道，液位检测器设置在混合池，温湿度检测器分布于植株之间；检测装置与控制装置通过网络通讯连接，且控制装置控制电磁阀启闭。采用检测装置实现滴灌系统的水压、液位以及温湿度的监测，再由检测装置发送实时数据至控制装置，通过控制装置控制电磁阀的启闭，实现滴灌系统的检测以及自动控制。

Description

一种自动检测滴灌系统

技术领域

本实用新型属于滴灌领域，具体涉及一种自动检测滴灌系统。

背景技术

滴灌是干旱缺水地区最有效的一种节水灌溉方式，水的利用率可达百分之九十五。滴灌较喷灌具有更高的节水增产效果，同时可以结合施肥，提高肥效一倍以上，可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉，在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。其不足之处是滴头易结垢和堵塞，因此应对水源进行严格的过滤处理。

现有的滴灌系统，对农业生产中的作物用水量进行精确的控制，避免对水泵及管网造成危害，延长系统使用寿命，便于维护。同时采用智能控制系统，可实现智能化灌溉及施肥，提高灌溉施肥效率以及滴灌质量。但是现有的滴灌系统中多为人工控制滴灌系统的开启与关闭，且在进行滴灌时，水压、液位以及温湿度等参数不能进行实时监测。

实用新型内容

本实用新型公开了一种自动检测滴灌系统，旨在改善滴灌过程中的实时监测和控制问题。

本实用新型采用了如下方案：

一种自动检测滴灌系统，包括蓄水池、施肥设备、混合池、过滤器、反冲洗过滤管道、滴灌装置、检测装置以及控制装置；所述蓄水池的出水管道和所述施肥设备的出料管道分别连接至所述混合池，用于将水和肥料分别输送至所述混合池；所述混合池、所述过滤器、所述反冲洗过滤管道和所述滴灌装置沿出水路径依次通过管道连接；所述混合池的出水管道上安装有电磁阀，所述滴灌装置包括滴灌管道和滴灌头；所述检测装置包括水压检测器、液位检测器以及温湿度检测器，所述水压检测器设置在所述滴灌管道，所述液位检测器设置在所述混合池，所述温湿度检测器分布于植株之间；所述检测装置与所述控制装置通过网络通讯连接，且所述控制装置控制所述电磁阀启闭。

作为进一步改进，所述控制装置包括单片机、电源模块、定时模块和驱动电路，所述单片机分别与电源模块、定时模块、驱动电路电性连接，所述驱动电路与所述电磁阀电性连接。

作为进一步，改进所述检测装置与所述控制装置通过无线通讯或有线通讯方式传输数据。

作为进一步改进，所述蓄水池的出水管道上安装有水泵和出水阀，所述施肥设备的出料管道上安装有出料泵和比例阀，所述控制装置通过变频器分别控制所述水泵和所述出料泵的输出量。

作为进一步改进，所述反冲洗过滤管道安装有排气阀与排水阀，所述控制装置分别控制所述排气阀和所述排水阀的启闭。

作为进一步改进，所述单片机选用型号为CC2430。

通过采用上述技术方案，本实用新型可以取得以下技术效果：

1.通过沿出水路径依次连接设置过滤器和反冲洗过滤管道，对营养液进行过滤和再过滤，将营养液中的杂质更为彻底的过滤隔离，保证了有效的清除营养液中的杂质，避免滴灌头的结垢和堵塞。

2.自动检测滴灌系统采用检测装置实现滴灌系统的水压、液位以及温湿度的监测，再由检测装置发送实时数据至控制装置，通过控制装置控制电磁阀的启闭，实现滴灌系统的检测以及自动控制。

附图说明

图1本实用新型的自动检测滴灌系统的结构示意图；

图2为本实用新型的检测装置和控制装置的流程示意图；

图3为本实用新型的单片机控制的流程示意图。

图标：1-蓄水池；2-施肥设备；3-混合池；4-过滤器；5-反冲洗过滤管道；6-电磁阀；7-滴灌管道；8-滴灌头；9-水压检测器；10-液位检测器；11-温湿度检测器；12-单片机；13-水泵；14-出水阀；15-出料泵；16-比例阀；17-排气阀；18-排水阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图对本实用新型的具体实施例做详细说明。

请参阅图1-3，本实施例提供了一种自动检测滴灌系统，包括蓄水池1、施肥设备2、混合池3、过滤器4、反冲洗过滤管道5、滴灌装置、检测装置以及控制装置。蓄水池1的出水管道和施肥设备2的出料管道分别连接至混合池3，用于将水和肥料输送至混合池3。混合池3的水和肥料按比例合理混合，有效的增加了滴灌营养的均匀性。水和肥料比例合理配合成均匀的营养液，从而进行有效的滴灌。

进一步地，混合池3、过滤器4、反冲洗过滤管道5和滴灌装置沿出水路径依次通过管道连接。混合池3的出水管道上安装有电磁阀6，用以控制滴灌系统的开启与关闭。过滤器4对电磁阀6流出的营养液进行过滤，将营养液中的杂质进行分离。过滤器4与反冲洗过滤管道5相连接，通过反冲洗过滤管道5对营养液进行再过滤，保证了更加有效的清除营养液的杂质。过滤器4可以选用离心、网式、叠片过滤器，用于处理营养液中的泥沙、有机物等杂质。反冲洗过滤管道5内部设有滤网和单向阀，营养液通过反冲洗过滤管道的入口经由滤网过滤，再流经单向阀后到达出口，保证再过滤的同时避免营养液进行逆流。滴灌装置包括滴灌管道7和滴灌头8。通过过滤器4和反冲洗过滤管道5的过滤以及导向作用，使得营养液流经滴灌装置时，过滤后的营养液不会有杂质堵住滴灌头8，保证了滴灌头8的洁净且提高了滴灌的效率。

进一步地，检测装置包括水压检测器9、液位检测器10以及温湿度检测器11。水压检测器9设置在滴灌管道7，用以检测滴灌过程中的水压情况。液位检测器10设置在混合池3，用以监控混合池3的水位情况。温湿度检测器11分布于植株之间，用以检测植株的温度和湿度情况。使得滴灌系统具备实时监测滴灌系统的水压和液位，以及植株的温湿度。水压检测器9、液位检测器10以及温湿度检测器11均可以选用市售的现有检测器，例如温湿度检测器11选用市售的DH11数字温湿度传感器，液位检测器10选用市售的UHZ-1700型智能电子液位控制器，水压检测器9选用市售的HPX-1数显压力变送器等。

进一步地，检测装置与控制装置通过网络通讯连接，可以是通过无线通讯或者有线通讯进行数据的传输，实现检测装置将检测到的数据传输至控制系统。详细地，控制装置包括单片机12、接收模块、电源模块、定时模块以及驱动电路。单片机12分别与接收模块、电源模块、定时模块、驱动电路电性连接。检测装置通过无线通讯或者有线通讯传输数据至控制装置的接收模块，数据通过接收模块再传递至单片机12中进行处理。

进一步地，单片机12选用型号为CC2430。CC2430单片机的引脚连接有接收模块、电源模块、定时模块、驱动电路。接收模块用于接收传递检测装置传输的数据，电源模块为控制装置提供电源，定时模块可实现控制装置的定时功能或者定时中断功能。驱动电路与电磁阀6电性连接，CC2430单片机通过驱动电路控制电磁阀6的启闭。具体地，当温湿度检测器11测得植株当前的温湿度高于预设的最高温度或者低于预设的最低湿度时，此时接收模块将此数据传递至CC2430单片机，再由CC2430单片机通过驱动电路控制电磁阀6的开启，完成自动检测滴灌系统的开启。当温湿度检测器11测得植株当前的温湿度低于预设的最低温度且高于预设的最大湿度时，此时CC2430单片机接收处理此数据，通过驱动电路控制电磁阀6的关闭，完成自动检测滴灌系统的关闭。从而实现滴灌系统的检测和自动控制。

进一步地，蓄水池1的出水管道上安装有水泵13和出水阀14，施肥设备2的出料管道上安装有出料泵15和比例阀16。控制装置中的CC2430单片机通过电性连接变频器，进而通过变频器控制水泵13和出料泵15的输出量。具体地，当液位检测器10测得混合池3当前的液位低于预设的下限值，此时接收模块将此数据传递至CC2430单片机，再由CC2430单片机通过变频器控制水泵13和出料泵15的运转速度提高，使得蓄水池1的水和施肥设备2的肥料快速流入混合池3。当液位检测器10测得混合池3当前的液位高于预设上限值，此时CC2430单片机接收处理此数据，通过变频器控制水泵13和出料泵15的运转速度降低或者关闭水泵13和出料泵15，使得混合池3的水位低于上限值。

进一步地，反冲洗过滤管道5安装有排气阀17与排水阀18。排气阀17设置于反冲洗过滤管道5的上端位置，例如是管道隆起的顶部。排水阀18设置于反冲洗过滤管道5的过滤层前部，同时设置于反冲洗过滤管道5的下端位置。控制装置中的CC2430单片机通过驱动电路，分别控制排气阀17和排水阀18的启闭。具体地，当检测装置的水压检测器9测得管道的水压高于预设的水压值，此时接收模块将此数据传递至CC2430单片机，再由CC2430单片机通过驱动电路控制排气阀17和排水阀18开启，开启排气阀17将管道内多余的气体排出管道，同时连通外气压使得管道气压下降。开启排水阀18将管道内含有杂质的营养液排出管道，使得水压保持稳定不被干扰。当检测装置的水压检测器9测得管道的水压低于预设的水压值，此时CC2430单片机接收处理此数据，通过驱动电路控制排气阀17和排水阀18的关闭，实现水压的控制。通过控制排气阀17和排水阀18的启闭，保证管道内部的水压的稳定，避免管道内部水压过大造成管道破裂现象。

本实施例的自动检测滴灌系统的工作方式如下：

蓄水池1通过水泵13将水引入混合池3，施肥设备2通过出料泵15将肥料引入混合池3。水和肥料在混合池3中混合，从而配合成均匀的营养液。当温湿度检测器11测得植株当前的温湿度高于预设的最高温度或者低于预设的最低湿度时，此时接收模块将此数据传递至CC2430单片机，再由CC2430单片机通过驱动电路控制电磁阀6开启。营养液由于电磁阀6的开启，流入过滤器6进行过滤，再通过反冲洗过滤管道5进入滴灌管道7，流至滴灌头8实现对植株的滴灌。滴灌过程中，CC2430单片机接收处理液位检测器10的数据，通过变频器控制水泵13和出料泵15的运转速度。CC2430单片机接收处理水压检测器10的数据，通过驱动电路控制排气阀17和排水阀18的开启。当温湿度检测器11测得植株当前的温湿度低于预设的最低温度且高于预设的最大湿度时，此时CC2430单片机接收处理此数据，通过驱动电路控制电磁阀6关闭，完成自动检测滴灌系统的关闭。之后，当温湿度检测器11测得植株当前的温湿度高于预设的最高温度或者低于预设的最低湿度时，重复上述步骤，实现滴灌系统的检测和自动控制。

本实施例中，需要说明的是，控制装置的接收模块、电源模块、定时模块、驱动电路等采用现有的模块即可实现其对应的功能。通过水压检测器9、液位检测器10以及温湿度检测器11的检测结果，控制装置根据检测结果控制电磁阀6、排气阀17、排水阀18的启闭等均通过现有的电路结构可实现。上述技术方案不涉及对计算机程序的保护。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种自动检测滴灌系统，其特征在于，包括蓄水池、施肥设备、混合池、过滤器、反冲洗过滤管道、滴灌装置、检测装置以及控制装置；所述蓄水池的出水管道和所述施肥设备的出料管道分别连接至所述混合池，用于将水和肥料分别输送至所述混合池；所述混合池、所述过滤器、所述反冲洗过滤管道和所述滴灌装置沿出水路径依次通过管道连接；所述混合池的出水管道上安装有电磁阀，所述滴灌装置包括滴灌管道和滴灌头；所述检测装置包括水压检测器、液位检测器以及温湿度检测器，所述水压检测器设置在所述滴灌管道，所述液位检测器设置在所述混合池，所述温湿度检测器分布于植株之间；所述检测装置与所述控制装置通过网络通讯连接，且所述控制装置控制所述电磁阀启闭。

2.根据权利要求1所述的自动检测滴灌系统，其特征在于，所述控制装置包括单片机、电源模块、定时模块和驱动电路，所述单片机分别与电源模块、定时模块、驱动电路电性连接，所述驱动电路与所述电磁阀电性连接。

3.根据权利要求1所述的自动检测滴灌系统，其特征在于，所述检测装置与所述控制装置通过无线通讯或有线通讯方式传输数据。

4.根据权利要求1所述的自动检测滴灌系统，其特征在于，所述蓄水池的出水管道上安装有水泵和出水阀，所述施肥设备的出料管道上安装有出料泵和比例阀，所述控制装置通过变频器分别控制所述水泵和所述出料泵的输出量。

5.根据权利要求1所述的自动检测滴灌系统，其特征在于，所述反冲洗过滤管道安装有排气阀与排水阀，所述控制装置分别控制所述排气阀和所述排水阀的启闭。

6.根据权利要求2所述的自动检测滴灌系统，其特征在于，所述单片机选用型号为CC2430。