CN219269769U - 一种自动滴喷灌控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种自动滴喷灌控制系统，涉及农业生产设备的技术领域，其包括控制终端、滴喷灌设备与第一传感器组，所述控制终端分别与所述滴喷灌设备及所述第一传感器组连接，所述第一传感器组用于实时监测农作物的生长环境参数，并将监测的农作物生长环境参数发送至控制终端，所述控制终端内预设有生长环境参数阈值，所述控制终端比对生长环境参数与生长环境参数阈值，以控制滴喷灌设备对农作物进行滴灌及/或喷灌。本申请具有提高灌溉效率的效果。

Description

一种自动滴喷灌控制系统

技术领域

本申请涉及农业生产设备的技术领域，尤其是涉及一种自动滴喷灌孔至系统。

背景技术

传统地面灌水方法技术要求高，容易掌握运用且管理简便，但容易发生超量灌溉，导致地下水位上升、土壤渍害和盐碱化，或沿田面发生跑水现象，造成水资源的浪费，近年来，灌溉技术高速发展，进入高效节水灌溉时代，喷灌、微灌和管道输水灌溉等高效节水灌溉技术因采用“需水灌溉”与“精确用水”技术而快速发展，成为最先进的灌溉节水技术，节水灌溉以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。

相关技术对农作物进行灌溉大多还是采用人工灌溉的方式，即人为查看农作物的缺水情况，进而根据农作物的缺水情况控制灌溉设备对农作物进行灌溉。

针对上述中的相关技术，采用人工灌溉的方式对农作物进行灌溉，比较浪费人力，导致灌溉效率低下。

发明内容

本申请的目的是提供一种可以提高灌溉效率的自动滴喷灌控制系统。

本申请提供的一种自动滴喷灌控制系统，采用如下的技术方案：

一种自动滴喷灌控制系统，包括：控制终端、滴喷灌设备与第一传感器组，所述控制终端分别与所述滴喷灌设备及所述第一传感器组连接，所述第一传感器组用于实时监测农作物的生长环境参数，并将监测的农作物生长环境参数发送至控制终端，所述控制终端内预设有生长环境参数阈值，所述控制终端比对生长环境参数与生长环境参数阈值，以控制滴喷灌设备对农作物进行滴灌及/或喷灌。

通过采用上述技术方案，借助第一传感器组实时监测农作物的生长环境参数，并借助控制终端比对监测的生长环境参数与预设的生长环境参数阈值，得到比对结果，进而根据比对结果可以借助控制终端控制滴喷灌设备对农作物进行滴灌及/或喷灌动作；相比于人工对农作物进行灌溉的方式，可以有效地提高灌溉效率。

可选地，所述滴喷灌设备包括水泵、滴喷灌转换器、喷灌组件与滴灌组件；所述水泵的进水口连接有进水管，所述进水管不与进水口连接的一端伸入至蓄水池内，所述水泵的出水口连接有出水管，所述出水管不与水泵连接的一端连接滴喷灌转换器，所述滴喷灌转换器分别连接滴灌组件与喷灌组件；所述喷灌组件包括喷灌总管与喷灌分管，所述喷灌总管的一端连接滴喷灌转换器，另一端连接喷灌分管，且所述喷灌分管不与喷灌总管连接的一端设置有花洒；所述滴灌组件包括滴灌总管与滴灌分管，所述滴灌总管的一端连接滴喷灌转换器，另一端连接滴灌分管，且所述滴灌分管上开设有多个滴灌口。

通过采用上述技术方案，水泵将水源从蓄水池抽至滴喷灌转换器内，然后根据实际的灌溉要求选择合理的灌溉方式，当需要进行喷灌时，借助滴喷灌转换器将水源输送至喷管组件，当需要进行滴灌时，借助滴喷灌转换器将水源输送至滴灌组件，当需要进行喷灌和滴灌时，借助滴喷灌转换器分别将水源输送至喷灌组件与滴灌组件；从而方便合理地选择灌溉方式。

可选地，所述滴喷灌转换器包括第一壳体、开设于所述第一壳体上的第一出口及第二出口，设置于所述第一壳体内且用于控制第一出口开闭的第一开关及设置于所述第一壳体内且用于控制第二出口开闭的第二开关。

通过采用上述技术方案，借助第一开关可以控制第一出口的开闭，借助第二开关可以控制第二出口的开闭，从而方便控制滴喷灌转换器内水源的输送方向。

可选地，所述第一开关包括电磁铁、第一杆体、第二杆体、弹簧、第一滑块与第一滑轨，所述电磁铁设置于第一壳体内，所述第一杆体得到一端连接于第一壳体的内壁，且所述第一杆体不与第一壳体连接的一端呈中空，所述第二杆体的一端伸入至第一杆体的中空且通过弹簧与第一杆体连接，所述第二杆体的另一端与第一滑块连接，所述第一滑轨设置于第一壳体的内顶部，所述第一滑块与第一滑轨滑动连接。

通过采用上述技术方案，需要将第一出口封闭时，通过给电磁铁供电，以使电磁铁吸附第一滑块，进而可以借助第一滑块对第一出口进行封闭，需要将第一出口打开时，只需要对电磁铁进行断电即可，从而弹簧通过自身的弹性恢复力带动第一滑块沿第一滑轨运动，进而可以打开第一出口；从而方便控制第一滑块实现对第一出口的封闭与打开。

可选地，所述第二开关包括驱动件、输出轴、第二滑块与第二滑轨，所述驱动件设置于第一壳体内，所述输出轴上开设有外螺纹，所述第二滑块上开设有通孔，且所述通孔内开设有内螺纹，所述输出轴的一端连接在驱动件上，另一端穿过第二滑块且与第二滑块螺纹连接，所述第二滑轨设置于第一壳体内底部，所述第二滑块与第二滑轨滑动连接。

通过采用上述技术方案，需要将第二出口封闭时，启动电机带动输出轴转动，输出轴转动以驱动第二滑块沿第二滑轨运动，以使第二滑块对第二出口进行封闭，需要将第二出口打开时，只需要将电机反转，然后驱动第二滑块沿第二滑轨沿相反的方向滑动，即可打开第二出口；从而方便控制第二滑块实现对第二出口的封闭与打开。

可选地，所述第一传感器组包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器与空气湿度传感器；所述土壤温度传感器用于实时监测农作物种植土壤的温度参数，所述土壤湿度传感器用于实时监测农作物种植土壤的湿度参数，所述空气温度传感器用于实时监测农作物周边环境的空气温度参数，所述空气湿度传感器用于实时监测农作物周边环境的空气湿度参数。

通过采用上述技术方案，借助土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器与空气湿度传感器可以实时监测农作物的生长环境参数，从而方便对农作物的生长环境进行实时监控。

可选地，所述进水管伸入至蓄水池内的一端连接有活水装置，所述活水装置包括第二壳体与设置于第二壳体内的远红外能量发射器，所述远红外能量发射器用于对流经活水装置的水源进行处理。

通过采用上述技术方案，借助远红外能量发射器对进入活水装置中的水源进行处理，从而可以提升水源的质量。

可选地，所述第二壳体内设置有支撑架，且所述第二壳体底部焊接有外盖，所述外盖底部开设有进口，所述第二壳体底面与外盖之间设置有过滤网，所述远红外能量发射器设置于支撑架上。

通过采用上述技术方案，借助过滤网以过滤掉水源中的大颗粒杂质，然后借助远红外能量发射器对过滤掉大颗粒杂质的水源进行处理，从而可以进一步提升水源的质量。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例的活水装置的结构示意图；

图3是本申请实施例的第一传感器组及第二传感器组与控制终端的连接模块框架图；

图中，1、水泵；11、进水管；12、出水管；2、滴喷灌转换器；21、第一壳体；22、第一出口；23、第二出口；24、第一开关；241、电磁铁；242、第一杆体；243、第二杆体；244、弹簧；245、第一滑块；246、第一滑轨；25、第二开关；251、驱动件；252、输出轴；253、第二滑块；254、第二滑轨；3、喷灌组件；31、喷灌总管；32、喷灌分管；33、花洒；4、滴灌组件；41、滴灌总管；42、滴灌分管；5、蓄水池；6、控制终端；7、第一传感器组；71、土壤温度传感器；72、土壤湿度传感器；73、空气温度传感器；74、空气湿度传感器；8、第二传感器组；81、电流传感器；82、水压传感器；83、水位传感器；84、流量传感器；9、活水装置；91、第二壳体；92、远红外能量发射器；93、第三出口；94、支撑架；95、外盖；96、进口；97、过滤网。

具体实施方式

以下结合附图1-3，对本申请作进一步详细说明。

滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物的根部进行局部灌溉。它是目前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95%。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。

喷灌是借助水泵和管道系统或利用自然水源的落差，把具有一定压力的水喷到空中，散成小水滴或形成弥雾降落到农作物上和地面上的灌溉方式。

实施例1：

一种自动滴喷灌控制系统，参照图1，包括控制终端6、滴喷灌设备与第一传感器组7，其中，在本实施例中，第一传感器组7用于实时监测农作物的生长环境参数，并将监测到的环境参数发送至控制终端6，控制终端6内预设有环境参数阈值，并判断接收到的环境参数与环境参数阈值，进而生成是否需要对农作物进行灌溉的指令，并将生成的灌溉指令发送至滴喷灌设备，从而利用滴喷灌设备对农作物进行灌溉。

其中，在本申请的一个实施例中，滴喷灌设备包括水泵1、滴喷灌转换器2、喷灌组件3与滴灌组件4，其中，水泵1的进水口连接有进水管11，且进水管11不与进水口连接的一端伸入至蓄水池5内，水泵1的出水口连接有出水管12，出水管12不与水泵1连接的一端连接滴喷灌转换器2，且滴喷灌转换器2分别连接滴灌组件4与喷灌组件3，滴喷灌转换器2用于改变滴喷灌转换器2内水源的出水方式，滴灌组件4用于对农作物进行滴灌，喷灌组件3用于对农作物进行喷灌。

具体地，在本申请的一个实施例中，滴喷灌转换器2包括第一壳体21、第一出口22、第二出口23、用于控制第一出口22开闭的第一开关24及用于控制第二出口23开闭的第二开关25；其中，第一出口22开设于第一壳体21的顶部，第二出口23开设于第一壳体21的底部。

更具体地，第一开关24包括电磁铁241、第一杆体242、第二杆体243、弹簧244、第一滑块245与第一滑轨246；其中，电磁铁241设置于第一壳体21内顶部的一侧，第一杆体242的一端连接于第一壳体21内相对的另一侧，且第一杆体242不与第一壳体21连接的一端呈中空状态，第二杆体243的一端伸入至第一杆体242的中空部分且通过弹簧244与第一杆体242连接，第二杆体243的另一端与第一滑块245连接，第一滑块245与第一滑轨246滑动连接，第一滑轨246设置于第一壳体21内顶部。

具体实施时，当需要将第一出口22封闭时，通过给电磁铁241供电，以使电磁铁241吸附第一滑块245，第一滑块245在被吸附的过程中，弹簧244呈拉伸状态，且第一杆体242的一端始终不脱离第二杆体243的中空部分，从而可以借助第一滑块245对第一出口22进行封闭，本实施例中，第一滑块245与第一出口22接触的一面的面积大于第一出口22的面积，以使第一滑块245可以完全封堵第一出口22；当需要将第一出口22打开时，只需要对电磁铁241进行断电即可，从而弹簧244通过自身的弹性恢复力带动第一滑块245沿第一滑轨246运动，从而可以打开第一出口22。

更具体地，第二开关25包括驱动件251、输出轴252、第二滑块253与第二滑轨254，本实施例中的驱动件251可以设置为电机，驱动件251设置于第一壳体21内底部，输出轴252上开设有外螺纹，第二滑块253上开设有通孔，且通孔内开设有内螺纹，输出轴252的一端连接在驱动件251上，另一端穿过第二滑块253且与第二滑块253螺纹配合，第二滑轨254设置于第一壳体21内底部，且与第二滑块253滑动连接。

具体实施时，当需要将第二出口23封闭时，启动电机带动输出轴252转动，输出轴252转动以驱动第二滑块253沿第二滑轨254运动，以使第二滑块253对第二出口23进行封闭，相同地，当需要将第二出口23打开时，只需要将电机反转，然后驱动第二滑块253沿第二滑轨254沿相反的方向滑动，即可打开第二出口23；本实施例中第二滑块253与第二出口23接触的一面的面积大于第二出口23的面积，以使第二滑块253可以完全封堵第二出口23。

其中，在本申请的一个实施例中，喷灌组件3包括喷灌总管31与喷灌分管32，且喷灌总管31的一端连接第一出口22，另一端连接喷灌分管32，且喷灌分管32不与喷灌总管31连接一端设置有花洒33；进而，当需要对农作物进行喷灌时，打开第一出口22，以使流至滴喷灌转换器2内的水源通过第一出口22流向喷灌总管31，再通过喷灌总管31流向喷灌分管32，最终通过花洒33喷向空中。

其中，在本申请的一个实施例中，滴灌组件4包括滴灌总管41与滴灌分管42，且滴灌总管41的一端连接第二出口23，另一端连接滴灌分管42，且滴灌分管42上开设有多个滴灌口；进而，当需要对农作物进行滴灌时，打开第二出口23，以使流至滴喷灌转换器2内的水源通过第二出口23流向滴灌总管41，再通过滴灌总管41流向滴灌分管42，最终通过多个滴灌口向农作物进行滴灌操作。

其中，在本申请的一个实施例中，参照图2，第一传感器组7包括土壤温度传感器71、土壤湿度传感器72、空气温度传感器73与空气湿度传感器74；其中，土壤温度传感器71用于实时监测农作物种植土壤的温度参数，土壤湿度传感器72用于实时监测农作物种植土壤的湿度参数，空气温度传感器73用于实时监测农作物周边环境的空气温度参数，空气湿度传感器74用于实时监测农作物周边环境的空气湿度参数；进而借助上述传感器可以实时监测农作物的生长环境参数，并将监测的环境参数发送至控制终端6；本实施例中的第一传感器组7与控制终端6之间通过RS485总线连接。

具体地，土壤温度传感器71与土壤湿度传感器72分别插设于农作物的生长土壤中；空气温度传感器73与空气湿度传感器74分别设置于喷灌分管32或喷灌总管31上。

其中，在本申请的一个实施例中，控制终端6设置于室内或室外，且控制终端6通过RS485总线分别与第一传感器组7及水泵1连接，且控制终端6内预设有土壤温度阈值、土壤湿度阈值、空气温度阈值与空气湿度阈值。

当监测的土壤湿度参数小于预设的土壤湿度阈值或监测的土壤温度参数大于预设的土壤温度阈值时，通过控制终端6控制水泵1开启且控制第一出口22关闭与第二出口23打开，然后借助滴灌组件4对农作物进行滴灌，以提高土壤湿度及降低土壤温度，直至监测的土壤湿度参数大于或等于预设的土壤湿度阈值且监测的土壤温度参数小于或等于预设的土壤温度阈值为止。

当监测的空气湿度参数小于预设的空气湿度阈值或监测的空气温度参数大于预设的空气温度阈值时，通过控制终端6控制水泵1开启且控制第一出口22开启与第二出口23关闭，然后借助喷灌组件3对农作物进行喷灌，以提高空气湿度及降低空气温度，直至监测的空气湿度参数大于或等于预设的空气湿度阈值且监测的空气温度参数小于或等于预设的空气温度阈值为止。

其中，在本申请的一个实施例中，控制终端6的工作电压为9V-15V，控制终端6的工作电流为小于等于30A，控制终端6的最大输出功率为30W，控制终端6的相应时间小于1.5s，控制终端6的工作温度为-15℃-50℃，控制终端6的工作湿度为15%-90%（无凝露），控制终端6的外形尺寸为115mm*85mm*35mm。

本申请实施例的实施原理为：通过第一传感器组7实时监测农作物的生长环境参数，并将监测的环境参数发送至控制终端6，以与控制终端6内预设的环境参数阈值进行比较，进而生成是否需要对农作物进行喷灌或滴灌的指令，并根据生成的指令控制水泵1启动与滴喷灌转换器2启动，从而借助喷灌组件3进行喷灌或借助滴灌组件4进行滴灌；本申请通过对农作物的灌溉进行自动化的管理，可以有效地提升灌溉效率。

实施例2：

参照图2，为本申请的另一实施例，本实施例与上一实施例的区别之处在于，本申请还包括第二传感器组8，且第二传感器组8包括电流传感器81、水压传感器82、水位传感器83与流量传感器84。

其中，在本申请的一个实施例中，第二传感器组8通过RS485总线与控制终端6连接，电流传感器81设置于水泵1上，用于实时监测水泵1的运行电流参数，进而根据监测的运行电流参数可以监控水泵1在运行过程中是否出现故障；水压传感器82分别设置于出水管12、喷灌总管31、喷灌分管32、滴灌总管41与滴灌分管42上，进而通过水压传感器82可以实时监测出水管12、喷灌总管31、喷灌分管32、滴灌总管41与滴灌分管42上的出水水压情况；水位传感器83设置于蓄水池5内，进而通过水位传感器83可以实时监测蓄水池5内的水位情况；流量传感器84分别设置于喷灌总管31、喷灌分管32、滴灌总管41与滴灌分管42上，进而通过流量传感器84可以实时监测喷灌总管31、喷灌分管32、滴灌总管41与滴灌分管42上的出水流量情况。

实施例3：

参照图3，为本申请的另一实施例，本实施例与上一实施例的区别之处在于，本申请的进水管11伸入至蓄水池5内的一端连接有活水装置9，进而通过活水装置9可以改善农业用水的水质情况。

一般来讲，农作物用水几乎全都是静止的或流动极差的一种大分子团聚体水，这种水不易进入植物的细胞壁，造成大量浪费，也使细胞的新陈代谢不顺畅，植物细胞需要的N、P、K微量元素、氧气不能及时供应，细胞内的排泄物又不能完全及时排出，造成代谢障碍，农作物生长不健康，影响了农作物产量与质量，降低了农业生产的经济效益。

其中，在本申请的一个实施例中，活水装置9包括第二壳体91与远红外能量发射器92，本实施例的远红外能量发射器92设置为远红外能量发射芯片，且远红外能量发射器92设置于第二壳体91内，第二壳体91上开设有第三出口93，活水装置9通过第三出口93与进水管11连接，进而远红外能量发射器92对流经活水装置9的水源进行处理，从而可以提升水源的质量。

其中，在本申请的一个实施例中，第二壳体91内设置有支撑架94，且第二壳体91底部焊接有外盖95，外盖95底部开设有进口96，第二壳体91底面与外盖95之间设置有过滤网97，远红外能量发射器92连接在支撑架94上。

具体实施时，蓄水池5内的水源通过进口96流向过滤网97，经过过滤网97的过滤，以过滤掉水源中的杂质，然后进入第二壳体91内，通过远红外能量发射器92对水源进行处理，以使大分子团的能量水分解成小分子团的能量水，最终通过第三出口93流向进水管11。

本具体实施方式的实施例均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，其中相同的零部件用相同的附图标记表示。故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种自动滴喷灌控制系统，其特征在于，包括：控制终端（6）、滴喷灌设备与第一传感器组（7），所述控制终端（6）分别与所述滴喷灌设备及所述第一传感器组（7）连接，所述第一传感器组（7）用于实时监测农作物的生长环境参数，并将监测的农作物生长环境参数发送至控制终端（6），所述控制终端（6）内预设有生长环境参数阈值，所述控制终端（6）比对生长环境参数与生长环境参数阈值，以控制滴喷灌设备对农作物进行滴灌及/或喷灌；其中，所述滴喷灌设备包括水泵（1）、滴喷灌转换器（2）、喷灌组件（3）与滴灌组件（4）；所述水泵（1）的进水口连接有进水管（11），所述进水管（11）不与进水口连接的一端伸入至蓄水池（5）内，所述水泵（1）的出水口连接有出水管（12），所述出水管（12）不与水泵（1）连接的一端连接滴喷灌转换器（2），所述滴喷灌转换器（2）分别连接滴灌组件（4）与喷灌组件（3）；所述喷灌组件（3）包括喷灌总管（31）与喷灌分管（32），所述喷灌总管（31）的一端连接滴喷灌转换器（2），另一端连接喷灌分管（32），且所述喷灌分管（32）不与喷灌总管（31）连接的一端设置有花洒（33）；所述滴灌组件（4）包括滴灌总管（41）与滴灌分管（42），所述滴灌总管（41）的一端连接滴喷灌转换器（2），另一端连接滴灌分管（42），且所述滴灌分管（42）上开设有多个滴灌口。

2.根据权利要求1所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述滴喷灌转换器（2）包括第一壳体（21）、开设于所述第一壳体（21）上的第一出口（22）及第二出口（23）、设置于所述第一壳体（21）内且用于控制第一出口（22）开闭的第一开关（24）及设置于所述第一壳体（21）内且用于控制第二出口（23）开闭的第二开关（25）。

3.根据权利要求2所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述第一开关（24）包括电磁铁（241）、第一杆体（242）、第二杆体（243）、弹簧（244）、第一滑块（245）与第一滑轨（246），所述电磁铁（241）设置于第一壳体（21）内，所述第一杆体（242）的一端连接于第一壳体（21）的内壁，且所述第一杆体（242）不与第一壳体（21）连接的一端呈中空，所述第二杆体（243）的一端伸入至第一杆体（242）的中空且通过弹簧（244）与第一杆体（242）连接，所述第二杆体（243）的另一端与第一滑块（245）连接，所述第一滑轨（246）设置于第一壳体（21）的内顶部，所述第一滑块（245）与第一滑轨（246）滑动连接。

4.根据权利要求2所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述第二开关（25）包括驱动件（251）、输出轴（252）、第二滑块（253）与第二滑轨（254），所述驱动件（251）设置于第一壳体（21）内，所述输出轴（252）上开设有外螺纹，所述第二滑块（253）上开设有通孔，且所述通孔内开设有内螺纹，所述输出轴（252）的一端连接在驱动件（251）上，另一端穿过第二滑块（253）且与第二滑块（253）螺纹连接，所述第二滑轨（254）设置于第一壳体（21）内底部，所述第二滑块（253）与第二滑轨（254）滑动连接。

5.根据权利要求1所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述第一传感器组（7）包括土壤温度传感器（71）、土壤湿度传感器（72）、空气温度传感器（73）与空气湿度传感器（74）；所述土壤温度传感器（71）用于实时监测农作物种植土壤的温度参数，所述土壤湿度传感器（72）用于实时监测农作物种植土壤的湿度参数，所述空气温度传感器（73）用于实时监测农作物周边环境的空气温度参数，所述空气湿度传感器（74）用于实时监测农作物周边环境的空气湿度参数。

6.根据权利要求1所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述进水管（11）伸入至蓄水池（5）内的一端连接有活水装置（9），所述活水装置（9）包括第二壳体（91）与设置于第二壳体（91）内的远红外能量发射器（92），所述远红外能量发射器（92）用于对流经活水装置（9）的水源进行处理。

7.根据权利要求6所述的自动滴喷灌控制系统，其特征在于，所述第二壳体（91）内设置有支撑架（94），且所述第二壳体（91）底部焊接有外盖（95），所述外盖（95）底部开设有进口（96），所述第二壳体（91）底面与外盖（95）之间设置有过滤网（97），所述远红外能量发射器（92）设置于支撑架（94）上。

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