CN215454498U - 一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于自动化设备领域，尤其涉及一种多路自流滴灌浇花控制系统，适用于气温0℃以上的室内外环境。为了实现浇花次数、时间和浇水量精确控制，实现浇花的同步且个性化控制，实现能源和水资源节约，充分利用太阳能此种清洁能源，本实用新型提供了一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，包括：浇水模块（0）、控制器（1）、供电模块（2）、无线传输模块（3）、土壤湿度检测模块组（4）、浇水控制模块组（5）、加水控制模块（9）、关水控制模块（10）、超声波测距模块（8）、时间模块（6）、气温检测模块（7）、报警装置（11）和显示模块（12）。

Description

一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统

技术领域

本实用新型属于自动化设备领域，尤其涉及一种多路自流滴灌浇花控制系统，适用于气温0℃以上的室内外环境。

背景技术

花卉“成活于水，生长于肥”，花卉浇水是花卉成活、生长、开花、结果的关键，花卉浇水关键是根据花卉种类、生长环境、生长阶段、植株大小、天气特征、种植土壤、花盆材料等因花因时因地制宜，确定合理的每天的浇花次数、浇花时间和浇水量，通常的原则是：

一、不同的植物种类选择不同的浇水量，标准情况下：喜干植物用小浇水量；喜湿植物用大浇水量；中性植物用中浇水量。

二、不同气温选择不同的浇花次数和时间，通常情况下：当平均气温在20℃以上时（夏天）每天浇花2次，早晚8点各一次，用标准浇水量；当平均气温在10℃-20℃之间时（春秋天），每天浇花1次，通常在早8点，用标准浇水量；当平均气温在10℃以下时（冬天），每2-3天浇花一次，通常在下午2点，用降一级的浇水量，即喜干植物和中性植物都用小浇水量，湿性植物用中浇水量。

三、不同的生长阶段选择不同的浇水量，通常情况下：种子发芽前后适当浇水尽量少浇水，休眠期少浇水，生长旺盛期多浇水，花芽分化前期扣水，开花前期少浇水，盛花期适当浇水和结实期要少浇水。

四、砂质松软土壤多浇水，黏土土壤少浇水；小株大盆少浇水，大株小盆勤浇水；室内花卉少浇水，室外花卉多浇水；渗水性好的花盆多浇水，不透气的花盆少浇水。

由此可见，花卉种植是比较复杂的也是有其特定规律的，需要用心钻研技术、经常细心呵护才能将花种活养好，但是当下的人喜欢花的多，真正能把花养好的却是很少，怎样才能把人从养花的琐碎事务中解脱出来，又能欣赏到花开花落，是很多技术人员正在研究的问题，新的研究成果层出不穷，比如：

山东师范大学《一种自动浇花系统》，申请公布号CN 110050674 A，申请公布日2019.07.26，披露了一种自动浇花系统，其特征在于，包括：控制器；空气温湿度模块，其用于采集空气中的温湿度信息并传送至控制器；土壤湿度检测模块，其用于检测土壤的湿度信息并传送至控制器；土壤酸碱度检测模块，其用于检测土壤的酸碱度并传送至控制器；供水模块，其包括储水罐和供水罐，所述储水罐和供水罐之间通过第一水管相连通，第二供水罐还连通有第二水管，所述第二水管上设置有营养液倾倒口以及阀门；所述储水罐内设置有第一水泵，供水罐内设置有第二水泵，所述第一水泵和第二水泵均与控制器相连。但是，其存在以下不足：

一、不能精确控制浇花的次数、时间和浇水量；

二、不能同时对多种类别的花进行差异化、个性化的浇水控制；

三、水流全靠电机提供，不易采用滴灌技术，不仅浪费能源和水，而且系统可靠性和应急能力差；

四、电源未能考虑太阳能发电这种清洁能源。

发明内容

为了解决上述问题，本使用新型提供了一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，其目的在于实现浇花次数、时间和浇水量精确控制，实现浇花的同步且个性化控制，实现能源和水资源节约，充分利用太阳能此种清洁能源。

为了实现上述目的，本实用新型提供的一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统是这样实现的：

一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，包括：浇水模块、控制器、供电模块、无线传输模块、土壤湿度检测模块组、浇水控制模块组、加水控制模块、关水控制模块、超声波测距模块和时间模块，所述浇水模块在所述浇水控制模块组的直接控制下完成多路自流滴灌差异化浇水，所述控制器通过连接各种系统单元完成信息采集、信息处理、信息储存和输出控制指令，所述供电模块用于为系统提供电压、电流、频率合格的电源，所述无线传输模块用于接收显示所述控制器传来的信息并向所述控制器发送设置控制信号，所述土壤湿度检测模块组用于采集多路土壤湿度信号并传送至所述控制器，所述浇水控制模块组用于接收所述控制器的多路控制信号并控制所述浇水模块同步完成个性化的多路浇水任务，所述加水控制模块用于接收控制器的控制信号完成所述浇水模块进水管的开闭任务，所述关水控制模块用于接收控制器的控制信号或所述关水控制模块中压力开关的信号完成所述浇水模块进水管的关闭任务，所述超声波测距模块用于采集所述储水箱中水面高度信号并传送至所述控制器，所述时间模块用于采集本地时间信息并传送至所述控制器；所述浇水模块，包括储水箱、浇花水管和花盆；所述储水箱用于存水、水消毒、水PH值调整和添加养料，包括带支腿的箱体、凹形储水箱盖、进水管、溢流口、排污阀和出水孔，所述箱体用支腿架高增加水流势能，所述凹形储水箱盖安装在所述箱体上部，所述进水管安装在所述箱体顶部边沿处并串联安装有手动阀、关水电磁阀和加水电磁阀，所述溢流口开于所述箱体一侧靠上的适当位置，所述排污阀装于所述箱体底部，所述出水孔布置在所述储水箱底部之上10㎝处，内侧安装滤网，外侧安装浇水电磁阀；所述凹形储水箱盖，用来密封水箱防止水箱中水被污染或蒸发损失，当所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统在室外使用时还可以用作收集雨水或人工加水的水槽，其底部安装有弹性活门，所述弹性活门是雨水或人工加水的进水口，平时保持密封状态；所述浇花水管，为软管，一端连接所述浇水电磁阀的出水口，另一端连接所述花盆的水管接头；所述花盆，包括花盆体和花盆盖，所述花盆体底部开有排水孔，所述花盆体侧面靠近底部的位置开有带水封圈的安装孔，用于插装土壤湿度检测模块；所述花盆盖，为组合结构，包括水管接头、花盆盖罩、滴灌孔管、分水板和挡水板；所述水管接头安装在花盆盖罩外部用于连接所述浇花水管和所述滴灌孔管；所述花盆盖罩为两半扣合体，可以紧密扣合在花盆上沿形成上口小下口大的中空体，花卉植株从中间穿过，其上还安装其它组件，主要作用是防止浇水飞溅和保墒；所述滴灌孔管为两段多孔管，紧贴安装在所述花盆盖罩的内侧上下居中的位置，其中一段连通于所述水管接头，两段多孔管靠两个中空接头组成圆环形，喷水孔向内向下朝向所述分水板；所述分水板为两半扣合的多孔薄板，工作时呈水平状态，对齐安装于所述花盆盖罩下口边沿，用于将所述滴灌孔管的来水分解为更细的水滴增强滴灌效果；所述挡水板为两半扣合的环形短板，工作时呈垂直状态，对齐安装于所述分水板在所述花盆盖罩内的安装位置，用于将沿所述花盆盖罩内表面下流的水导入花盆体内，防止外流；可见所述花盆盖罩、所述滴灌孔管、所述分水板和所述挡水板均为两半结构，各自的一半对齐固定在一起组成两个扣合结构，使用时两个扣合结构通过连接件固定在一起；所述供电模块，包括太阳能电池、二极管、可充电电池、外部直流电源插座、稳压器、电容、供电按钮和电源保险丝，所述太阳能电池和所述二极管先串联，然后该串联电路与所述可充电电池、所述外部直流电源插座、所述稳压器和所述电容并联，最后再与所述供电按钮和所述电源保险丝串联；所述浇水控制模块组、所述加水控制模块组和所述关水控制模块组成控制模块电路，包括浇水继电器、浇水电磁阀、加水继电器、加水电磁阀、关水继电器、关水电磁阀、急停按钮、压力开关、保险丝和电源，所述浇水继电器和所述浇水电磁阀配对使用，总对数等于所述土壤湿度检测模块组中采集土壤湿度信号的路数，所述浇水电磁阀和所述加水电磁阀为常闭式且阀芯即可电动操作也可手动操作，所述关水电磁阀为常开式，所述浇水继电器的触点和所述浇水电磁阀的线圈、所述加水继电器的触点和所述加水电磁阀的线圈、所述关水继电器的触点和所述关水电磁阀的线圈分别串联后再并联，然后此并联电路与所述急停按钮、所述保险丝和所述电源串联，另外所述关水继电器的触点被与其并联的所述压力开关短路，所述压力开关安装于一个水容器弹性底的下面，所述水容器底受水压迫变形后能接通所述压力开关，所述水容器放于所述储水箱溢流口的下方。

另一方面，所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统还包括气温检测模块、报警装置和显示模块，所述气温检测模块用于采集环境温度信息并传送至所述控制器，所述报警装置按照所述控制器的报警指令进行声光报警，所述显示模块按照所述控制器的指令显示所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统的工作模式。

由于本实用新型采用带有架高储水箱和滴灌花盆的浇水模块、带太阳能电池的供电模块、可采集多路土壤湿度信号的土壤湿度检测模块组、可同步控制多路浇水的浇水控制模块组、带有应急功能的加水关水控制模块和能提供本地时间的时间模块，所以可以得到以下有益效果：能够根据不同的需水情况，通过设置以精确控制浇花的次数、时间和浇水量；能通过多路控制实现浇水的个性化，满足不同种类花卉不同时期的需水量要求；水流靠势能自流并使用太阳能电池，能够节约大量能源；采用先进的滴灌技术，能节约用水；采用系统供电供水的应急措施，防止系统损坏和长流水。

附图说明

以下结合附图，对本实用新型做进一步详细描述：

图1是本实用新型电气结构示意图；

图2是本实用新型浇水模块结构示意图；

图3是本实用新型供电模块结构示意图；

图4是本实用新型加水/关水/浇水控制模块电气结构示意图；

图5是本实用新型自动流程图。

具体实施方式

本实用新型优选实施方式是：

如图1所示，一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，包括：浇水模块0、控制器1、供电模块2、无线传输模块3、土壤湿度检测模块组4、浇水控制模块组5、加水控制模块9、关水控制模块10、超声波测距模块8、时间模块6、气温检测模块7、报警装置11和显示模块12，所述供电模块2、所述无线传输模块3、所述土壤湿度检测模块组4、所述浇水控制模块组5、所述加水控制模块9、所述关水控制模块10、所述超声波测距模块8、所述时间模块6、气温检测模块7、报警装置11和显示模块12都分别连接所述控制器1，所述浇水模块0连接所述浇水控制模块组5。

如图2所示，所述浇水模块0，包括储水箱13、浇花水管23和花盆26；所述储水箱13包括带支腿的箱体、凹形储水箱盖16、进水管20、溢流口21、排污阀33和出水孔，所述箱体用支腿架高增加水流势能，所述凹形储水箱盖16安装在所述箱体上部，所述进水管20安装在所述箱体顶部边沿处并串联安装有手动阀19、关水电磁阀17和加水电磁阀18，所述溢流口21开于所述箱体一侧靠上的适当位置，所述排污阀33装于所述箱体底部，所述出水孔布置在所述储水箱13底部之上10㎝处，内侧安装滤网，外侧安装浇水电磁阀22；所述凹形储水箱盖16，其底部安装有弹性活门14，所述弹性活门14是雨水或人工加水的进水口，平时保持密封状态；所述浇花水管23，为软管，一端连接所述浇水电磁阀22的出水口，另一端连接所述花盆26的水管接头24；所述花盆26，包括花盆体和花盆盖26，所述花盆体底部开有排水孔28，所述花盆体侧面靠近底部的位置开有带水封圈的安装孔，用于插装土壤湿度检测模块27；所述花盆盖25，为组合结构，包括水管接头24、花盆盖罩32、滴灌孔管31、分水板30和挡水板29；所述水管接头24安装在花盆盖罩32外部用于连接所述浇花水管23和所述滴灌孔管31；所述花盆盖罩32为两半扣合体，可以紧密扣合在花盆上沿形成上口小下口大的中空体，花卉植株从中间穿过，其上还安装其它组件，主要作用是防止浇水飞溅和保墒；所述滴灌孔管31为两段多孔管，紧贴安装在所述花盆盖罩32的内侧上下居中的位置，其中一段连通于所述水管接头24，两段多孔管靠两个中空接头组成圆环形，喷水孔向内向下朝向所述分水板30；所述分水板30为两半扣合的多孔薄板，工作时呈水平状态，对齐安装于所述花盆盖罩32下口边沿，用于将所述滴灌孔管31的来水分解为更细的水滴增强滴灌效果；所述挡水板29为两半扣合的环形短板，工作时呈垂直状态，对齐安装于所述分水板30在所述花盆盖罩32内的安装位置，用于将沿所述花盆盖罩32内表面下流的水导入花盆体内，防止外流；所述花盆盖罩32、所述滴灌孔管31、所述分水板30和所述挡水板29均为两半结构，各自的一半对齐固定在一起组成两个扣合结构，使用时两个扣合结构通过连接件固定在一起。

如图3所示，所述供电模块2，包括太阳能电池37、二极管40、可充电电池36、外部直流电源插座41、稳压器35、电容39、供电按钮34和电源保险丝38，所述太阳能电池37和所述二极管40先串联，然后该串联电路与所述可充电电池36、所述外部直流电源插座41、所述稳压器35和所述电容39并联，最后再与所述供电按钮34和所述电源保险丝38串联。

如图4所示，所述浇水控制模块组5、所述加水控制模块组9和所述关水控制模块10组成控制模块电路，包括浇水继电器44、浇水电磁阀22、加水继电器42、加水电磁阀18、关水继电器43、关水电磁阀17、急停按钮45、压力开关46、保险丝和电源，所述浇水继电器44和所述浇水电磁阀22配对使用，总对数等于所述土壤湿度检测模块组4中采集土壤湿度信号的路数，所述浇水电磁阀22和所述加水电磁阀18为常闭式且阀芯即可电动操作也可手动操作，所述关水电磁阀17为常开式，所述浇水继电器44的触点和所述浇水电磁阀22的线圈、所述加水继电器42的触点和所述加水电磁阀18的线圈、所述关水继电器43的触点和所述关水电磁阀17的线圈分别串联后再并联，然后此并联电路与所述急停按钮45、所述保险丝和所述电源串联，另外在所述关水继电器43的触点的两端并联所述压力开关46，所述压力开关46安装于一个水容器弹性底的下面，所述水容器底受水压迫变形后能接通所述压力开关46，所述水容器放于所述储水箱13溢流口21的下方，保证溢出的水能流进所述水容器。

本实用新型的的工作原理和工作过程如下：

一、系统上电。如图3所示，按下所述供电按钮34，所述控制器1电源指示灯亮，系统上电成功。电源自动选择所述太阳能电池37供电、所述可充电电池36供电或通过外部直流电源插座41由外部供电，可在野外长时间工作，当过载时所述电源保险丝38熔断保护。

二、程序运行。如图5所示，按下所述控制器1的启动按钮，程序开始运行；通过所述无线传输模块3，在客户端设置所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统运行温度下限，设置所述储水箱13水位上限和下限，设置、记录并显示浇水模式即总体的浇水时间、次数和每路的浇水量（即每路开始浇水土壤湿度和停止浇水土壤湿度），同时在客户端监控环境温度和水位高度；如果所述时间模块6采集的所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统所在地的时间在设置时间范围内时，结束待机；当所述气温检测模块7采集的温度高于系统运行温度下限时，根据所述超声波测距模块8采集的水位高度判断水位是否正常，当水位过低时报警并向客户端发水位过低信息同时转到加水程序，当水位过高时报警并向客户端发水位超高信息，之后程序正常进行；当通过所述土壤湿度检测模块组4中对应的土壤湿度检测模块采集的土壤湿度小于等于设定的开始浇水土壤湿度值时，所述控制器1通过所述浇水控制模块组5中对应的浇水控制模块使对应的所述浇水电磁阀22打开浇水，水经所述浇花软管23和所述水管接头24自流到所述滴灌孔管31中，通过所述滴灌孔管31的喷水孔后再经所述分水板30的分散，最后均匀柔和地洒落到土壤中，否则，返回当前时间判断程序处；然后，判断所述土壤湿度检测模块组4中对应的土壤湿度检测模块采集的土壤湿度是否大于等于停止浇水土壤湿度值，如果是则关闭对应的所述浇水电磁阀22停止浇水，否则继续浇水；停止浇水后，调整所述关水电磁阀17和所述加水电磁阀18使其打开所述进水管20为所述储水箱13补水，当所述超声波测距模块8测得水位达到上限时停止所述进水管20进水，等待设定时间后，判断水位是否超高，如果超高报警并向客户端发水位过高信息同时使所述关水电磁阀17关闭，目的是可靠关断所述进水管20的进水，防止水大量溢出造成浪费，然后返回到时间判断程序处，否则，直接返回时间判断程序处。如上所述，程序周而复始不断运行。

三、应急操作。当所述盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，发生意外时，可通过所述急停按钮45、所述供电按钮34、所述控制器1的电源按钮紧急断开系统的电源，避免系统损坏；当水从所述溢流口21溢出时，会流进放在其正下方的水容器中，所述水容器为安装有所述压力开关46的水容器，当水达到设定量时，水产生的压力使所述压力开关46接通，短路所述关水继电器43的触点，使所述关水电磁阀17工作，切断所述进水管20中的水流，从而防止水的大量溢出，如果所述关水电磁阀17不能正常工作，还可以通过所述手动阀19切断所述进水管20中的水流；当所述浇水电磁阀22或所述加水电磁阀18不能电动操作时，也可手动操作打开电磁阀，使浇水或加水工作正常进行。

Claims (4)

1.一种盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，其特征在于，本系统包括：浇水模块（0）、控制器（1）、供电模块（2）、无线传输模块（3）、土壤湿度检测模块组（4）、浇水控制模块组（5）、加水控制模块（9）、关水控制模块（10）、超声波测距模块（8）和时间模块（6），所述供电模块（2）、所述无线传输模块（3）、所述土壤湿度检测模块组（4）、所述浇水控制模块组（5）、所述加水控制模块（9）、所述关水控制模块（10）、所述超声波测距模块（8）和所述时间模块（6）都分别连接所述控制器（1），所述浇水模块（0）连接所述浇水控制模块组（5）；所述浇水模块（0），包括储水箱（13）、浇花水管（23）和花盆（26）；所述储水箱（13）包括带支腿的箱体、凹形储水箱盖（16）、进水管（20）、溢流口（21）、排污阀（33）和出水孔，所述箱体用支腿架高增加水流势能，所述凹形储水箱盖（16）安装在所述箱体上部，所述进水管（20）安装在所述箱体顶部边沿处并串联安装有手动阀（19）、关水电磁阀（17）和加水电磁阀（18），所述溢流口（21）开于所述箱体一侧靠上的适当位置，所述排污阀（33）装于所述箱体底部，所述出水孔布置在所述储水箱（13）底部之上10㎝处，内侧安装滤网，外侧安装浇水电磁阀（22）；所述凹形储水箱盖（16），其底部安装有弹性活门（14），所述弹性活门（14）是雨水或人工加水的进水口，平时保持密封状态；所述浇花水管（23），为软管，一端连接所述浇水电磁阀（22）的出水口，另一端连接所述花盆（26）的水管接头（24）；所述花盆（26），包括花盆体和花盆盖（25），所述花盆体底部开有排水孔（28），所述花盆体侧面靠近底部的位置开有带水封圈的安装孔，用于插装土壤湿度检测模块（27）；所述花盆盖（25），为组合结构，包括水管接头（24）、花盆盖罩（32）、滴灌孔管（31）、分水板（30）和挡水板（29）；所述水管接头（24）安装在花盆盖罩（32）外部用于连接所述浇花水管（23）和所述滴灌孔管（31）；所述花盆盖罩（32）为两半扣合体，可以紧密扣合在花盆上沿形成上口小下口大的中空体，花卉植株从中间穿过，其上还安装其它组件，主要作用是防止浇水飞溅和保墒；所述滴灌孔管（31）为两段多孔管，紧贴安装在所述花盆盖罩（32）的内侧上下居中的位置，其中一段连通于所述水管接头（24），两段多孔管靠两个中空接头组成圆环形，喷水孔向内向下朝向所述分水板（30）；所述分水板（30）为两半扣合的多孔薄板，工作时呈水平状态，对齐安装于所述花盆盖罩（32）下口边沿，用于将所述滴灌孔管（31）的来水分解为更细的水滴增强滴灌效果；所述挡水板（29）为两半扣合的环形短板，工作时呈垂直状态，对齐安装于所述分水板（30）在所述花盆盖罩（32）内的安装位置，用于将沿所述花盆盖罩（32）内表面下流的水导入花盆体内，防止外流；所述花盆盖罩（32）、所述滴灌孔管（31）、所述分水板（30）和所述挡水板（29）均为两半结构，各自的一半对齐固定在一起组成两个扣合结构，使用时两个扣合结构通过连接件固定在一起；所述供电模块（2），包括太阳能电池（37）、二极管（40）、可充电电池（36）、外部直流电源插座（41）、稳压器（35）、电容（39）、供电按钮（34）和电源保险丝（38），所述太阳能电池（37）和所述二极管（40）先串联，然后该串联电路与所述可充电电池（36）、所述外部直流电源插座（41）、所述稳压器（35）和所述电容（39）并联，最后再与所述供电按钮（34）和所述电源保险丝（38）串联；所述浇水控制模块组（5）、所述加水控制模块（9）和所述关水控制模块（10）组成控制模块电路，包括浇水继电器（44）、浇水电磁阀（22）、加水继电器（42）、加水电磁阀（18）、关水继电器（43）、关水电磁阀（17）、急停按钮（45）、压力开关（46）、保险丝和电源，所述浇水继电器（44）和所述浇水电磁阀（22）配对使用，总对数等于所述土壤湿度检测模块组（4）中采集土壤湿度信号的路数，所述浇水电磁阀（22）和所述加水电磁阀（18）为常闭式且阀芯即可电动操作也可手动操作，所述关水电磁阀（17）为常开式，所述浇水继电器（44）的触点和所述浇水电磁阀（22）的线圈、所述加水继电器（42）的触点和所述加水电磁阀（18）的线圈、所述关水继电器（43）的触点和所述关水电磁阀（17）的线圈分别串联后再并联，然后此并联电路与所述急停按钮（45）、所述保险丝和所述电源串联，另外在所述关水继电器（43）的触点的两端并联所述压力开关（46），所述压力开关（46）安装于一个水容器弹性底的下面，所述水容器底受水压迫变形后能接通所述压力开关（46），所述水容器放于所述储水箱（13）溢流口（21）的下方，保证溢出的水能流进所述水容器。

2.根据权利要求1所述的盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，其特征在于所述控制器（1）还与气温检测模块（7）相连。

3.根据权利要求1所述的盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，其特征在于所述控制器（1）还与报警装置（11）相连。

4.根据权利要求1所述的盆栽花卉多路自流滴灌浇花控制系统，其特征在于所述控制器（1）还与显示模块（12）相连。

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