CN219660600U - 一种渐变浇灌系统 - Google Patents

Abstract

本申请实施例提供了一种渐变浇灌系统，属于浇灌技术领域。渐变浇灌系统包括供水组件、输水管路、浇灌组件和湿度检测组件，供水组件与输水管路连通，以用于向输水管路供水，浇灌组件连接于输水管路，浇灌组件用于向浇灌区进行灌溉；湿度检测组件包括土壤湿度传感器和控制模块，土壤湿度传感器用于监测浇灌区的土壤湿度信息，土壤湿度传感器与控制模块电连接，控制模块与浇灌组件电连接，控制模块用于根据土壤湿度传感器获取的浇灌区的土壤湿度信息来控制浇灌组件工作或停机。当土壤湿度传感器获取的浇灌区的土壤湿度信息低于第一阈值时，控制模块控制浇灌组件工作。这种渐变浇灌系统能够根据土壤含水量实现精准浇灌，节约用水。

Description

一种渐变浇灌系统

技术领域

本申请涉及浇灌技术领域，具体而言，涉及一种渐变浇灌系统。

背景技术

在绿地浇灌维护方面，目前大多采用水压驱动自动圆周旋转的浇灌方式，在圆周旋转半径覆盖不到的地方，绿地就无法浇灌到位，即使依靠逐渐渗透的方式，也会存在浇灌死角，而且旋转半径越大，浇灌死角就越多。另外，由于传统浇灌方式无法感知土壤含水量状况，浇灌程度完全凭感觉。工作人员打开浇灌水阀开始浇灌后，需要一段时间才能完成浇灌，在这期间经常去做其它事情，时常造成忘记关闭浇灌水阀现象，不仅浪费水资源，还会使绿地过度浇灌，让绿地受到伤害。另外，即使工作人员及时查看浇灌状况，也无法得知土壤的含水量是否达到最佳状态，只能凭感觉和经验完成浇灌，不是浇灌不足，就是浇灌过度，很难精准控制浇灌效果。

实用新型内容

本申请实施例提供一种渐变浇灌系统，能够根据土壤含水量实现精准浇灌，节约用水。

本申请实施例提供一种渐变浇灌系统，渐变浇灌系统包括供水组件、输水管路、浇灌组件和湿度检测组件，供水组件与输水管路连通，以用于向输水管路供水，浇灌组件连接于输水管路，浇灌组件用于向浇灌区进行灌溉；湿度检测组件包括土壤湿度传感器和控制模块，土壤湿度传感器用于监测浇灌区的土壤湿度信息，土壤湿度传感器与控制模块电连接，控制模块与浇灌组件电连接，控制模块用于根据土壤湿度传感器获取的浇灌区的土壤湿度信息来控制浇灌组件工作或停机。其中，当土壤湿度传感器获取的浇灌区的土壤湿度信息低于第一阈值时，控制模块控制浇灌组件工作，当土壤湿度传感器获取的浇灌区的土壤湿度信息高于第二阈值时，控制模块控制浇灌组件停机。

在本实施例中，供水组件通过输水管路向浇灌组件供水，在湿度检测组件的作用下，土壤湿度传感器可以感知浇灌区的土壤含水量，当土壤含水量低于第一阈值时，控制模块控制浇灌组件启动，浇灌组件在浇灌过程中土壤湿度传感器同时检测土壤含水量，当土壤含水量达到浇灌设定的第二阈值时，控制模块控制浇灌组件自动停止浇灌，以上过程反复循环，始终让浇灌区的土壤的湿度保持在一定的含水量区间，让浇灌区的绿地处于最佳状态。在湿度检测组件的作用下从而实现对浇灌区的精准浇灌，不需要人工进行干预，根据浇灌区域土壤的湿度来进行合理浇灌，相较于人工手动控制而言，避免了水资源的浪费，具有一定的节水效果。

在一些实施例中，供水组件包括水箱和自来水管，自来水管的出水端与水箱连通，自来水管上设置有第一电磁阀，第一电磁阀与控制模块电连接，自来水管用于向水箱补充水，水箱的出水端与输水管路连通。

上述技术方案中，通过在供水组件中设置有水箱，水箱相当于一个储水设备，由控制模块控制第一电磁阀上水，保证了水箱的供水，水箱作为水压缓冲器，相比于直接采用自来水管向输水管路供水而言，水箱的设置可以避免浇灌组件的浇灌距离受供水水压的影响。

在一些实施例中，输水管路设置有水泵；或水箱与输水管路之间设置有水泵，水泵与控制模块电连接，水泵用于将水增压输送至浇灌组件。

上述方案中，通过在输水管路上设置有水泵或者在水箱与输水管路之间设置有水泵，水泵做为浇灌组件中水输出的动力，水泵与水箱配合，就可以避免水压波动带来的影响，水泵可以隔离水压的波动，浇灌的出水量完全不受水压影响。

在一些实施例中，水箱内设置有液位传感器，液位传感器用于监测水箱内的液位值，当液位传感器监测到水箱内的液位值等于或低于第三阈值时，控制模块控制第一电磁阀打开，以通过自来水管向水箱内补充水，当液位传感器监测到水箱内的液位值高于第四阈值时，控制模块控制第一电磁阀关闭。

上述方案中，通过在水箱内设置有液位传感器，液位传感器可以对水箱的最低液位进行监控，当水箱内的液位值等于或低于第三阈值时，控制模块控制第一电磁阀打开，通过自来水管向水箱内补充水直至第四阈值，保证了水箱的储水量始终满足浇灌要求，不需要人为来向水箱内补水，自动化程度更高。

在一些实施例中，浇灌组件包括一根或多根出水管，出水管与输水管路连通，出水管上沿其延伸方向开设有若干出水孔。

在一些实施例中，出水管的形状为一字型、三角形、圆形或方形中的任意一种。

在一些实施例中，水箱还连通有雨水收集组件，雨水收集组件用于收集雨水，以向水箱内补充水，水箱的顶部一侧设置有第一溢流管路，第一溢流管路连接于排水管网。

上述方案中，通过在水箱上连通有雨水收集组件，使得水箱不仅可以通过自来水管补充水，还可以收集雨水向水箱内补充水，提高水资源的利用率，在雨季或强降雨天气时雨水过多，通过在水箱的顶部一侧设置有第一溢流管路，第一溢流管路可以将水箱多余的水排入于排水管网。

在一些实施例中，雨水收集组件包括集水管、过滤池和出水管，集水管用于对雨水进行汇集，过滤池的进水口与集水管的末端相通，过滤池内设置有过滤区，过滤区内设置有过滤层，过滤区的底部设置有出水孔，出水孔连通有输水管，输水管的末端与水箱内部相通。

上述方案中，通过集水管对雨水进行收集，雨水在地表流动过程中可能会夹带一部分的杂质，为了避免雨水进入于水箱后后续堵塞浇灌组件，因此通过在集水管的末端设置有过滤池，过滤池内的过滤层能够对雨水进行初步过滤，吸附一部分雨水中所夹带的杂质，降低了雨水堵塞浇灌组件的概率。

在一些实施例中，过滤池在过滤区的顶部开设有溢流口，溢流口连通有第二溢流管路，第二溢流管路与排水管网相通。

上述方案中，由于过滤池内过滤层的过滤能力有限，当应对强降雨天气时，过滤层的过滤能力不能满足集水管排入于过滤池内的雨水排入速度，会在过滤层的表面形成积水，通过在过滤池在过滤区的顶部开设有溢流口，积水会流入于溢流口，并通过第二溢流管路排入于排水管网中，减小了过滤池积水的风险。

本申请的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请一些实施例提供的渐变浇灌系统的结构示意图；

图2为本申请一些实施例提供的渐变浇灌系统中雨水收集组件的剖视图；

图3为图1中提供的渐变浇灌系统中控制模块的控制示意图。

图标：10-供水组件；11-水箱；110-液位传感器；111-第一溢流管路；12-自来水管；120-第一电磁阀；13-水泵；20-输水管路；30-浇灌组件；31-出水管；310-出水孔；40-湿度检测组件；41-控制模块；42-土壤湿度传感器；50-雨水收集组件；51-集水管；52-过滤池；520-过滤层；53-输水管；54-第二溢流管路；55-分水板。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”应做广义理解，例如，可以是固定相连，也可以是可拆卸相连，或一体地相连；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

实施例

本申请实施例提供一种渐变浇灌系统，请参阅图1、图2和图3，渐变浇灌系统包括供水组件10、输水管路20、浇灌组件30和湿度检测组件40，供水组件10与输水管路20连通，以用于向输水管路20供水，浇灌组件30连接于输水管路20，浇灌组件30用于向浇灌区进行灌溉；湿度检测组件40包括土壤湿度传感器42和控制模块41，土壤湿度传感器42用于监测浇灌区的土壤湿度信息，土壤湿度传感器42与控制模块41电连接，控制模块41与浇灌组件30电连接，控制模块41用于根据土壤湿度传感器42获取的浇灌区的土壤湿度信息来控制浇灌组件30工作或停机。其中，当土壤湿度传感器42获取的浇灌区的土壤湿度信息低于第一阈值时，控制模块41控制浇灌组件30工作，当土壤湿度传感器42获取的浇灌区的土壤湿度信息高于第二阈值时，控制模块41控制浇灌组件30停机。

在本实施例中，供水组件10通过输水管路20向浇灌组件30供水，在湿度检测组件40的作用下，土壤湿度传感器42可以感知浇灌区的土壤含水量，当土壤含水量低于第一阈值时，控制模块41控制浇灌组件30启动，浇灌组件30在浇灌过程中土壤湿度传感器42同时检测土壤含水量，当土壤含水量达到浇灌设定的第二阈值时，控制模块41控制浇灌组件30自动停止浇灌，以上过程反复循环，始终让浇灌区的土壤的湿度保持在一定的含水量区间，让浇灌区的绿地处于最佳状态。在湿度检测组件的作用下从而实现对浇灌区的精准浇灌，不需要人工进行干预，根据浇灌区域土壤的湿度来进行合理浇灌，相较于人工手动控制而言，避免了水资源的浪费，具有一定的节水效果。

其中，土壤湿度传感器42与控制模块41之间除了采用有线连接的方式，还可以采用无线连接，在土壤湿度传感器42与控制模块41之间可以无线通讯连接，这样浇灌系统可以转移到多个其他需要的地方使用，方便灵活，利于推广使用。第一阈值和第二阈值可以为土壤的湿度百分比，第一阈值和第二阈值之间便构成土壤的含水量区间，如第一阈值可以为35％，第二阈值可以为50％，当然，第一阈值和第二阈值可以根据实际情况进行设定调节，如第一阈值可以为55％，第二阈值可以为70％。控制模块41可以采用单片机，别称为微控制器，为现有技术。

可以理解地，单片机(Microcontrollers)是一种集成电路芯片，是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计数器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统，在工业控制领域广泛应用。从上世纪80年代，由当时的4位、8位单片机，发展到现在的300M的高速单片机。

在本方案中通过对控制模块（单片机）编程，可以预设多个浇灌模式或者自定义浇灌模式。当然，控制模块41上集成有控制面板，控制面板上具有编码器操作按钮，人工可以通过操作按钮来调节浇灌组件30的控制模式和初始设定值。譬如，当控制模块41采用为自动模式时，控制模块41可以通过根据土壤湿度的变化来自动控制浇灌组件30的打开或关闭。譬如，当控制模块41采用为定时模块时，控制模块41可以控制浇灌组件30自动定时打开或关闭，实现定时浇灌。当控制模块41采用为手动模式时，人为手动打开或关闭浇灌组件30。

在一些实施例中，供水组件10包括水箱11和自来水管12，自来水管12的出水端与水箱11连通，自来水管12上设置有第一电磁阀120，第一电磁阀120与控制模块41电连接，自来水管12用于向水箱11补充水，水箱11的出水端与输水管路20连通。通过在供水组件10中设置有水箱11，水箱11相当于一个储水设备，由控制模块41控制第一电磁阀120上水，保证了水箱11的供水，水箱11作为水压缓冲器，相比于直接采用自来水管12向输水管路20供水而言，水箱11的设置可以避免浇灌组件30的浇灌距离受供水水压的影响。

由于目前现有技术广泛使用的浇灌系统大多采用水压驱动的方式进行浇灌，在用水高峰时，水压会偏低，用水低谷时，水压又会偏高，所以水压不是稳定值，利用水压驱动会造成喷洒距离变化，时远时近，导致浇灌不均匀，也会导致浇灌效果不理想。

在一些实施例中，输水管路20设置有水泵13；或水箱11与输水管路20之间设置有水泵13，水泵13与控制模块41电连接，水泵13用于将水增压输送至浇灌组件30。通过在输水管路20上设置有水泵13或者在水箱11与输水管路20之间设置有水泵13，水泵13做为浇灌组件30中水输出的动力，水泵13与水箱11配合，就可以避免水压波动带来的影响，水泵13可以隔离水压的波动，浇灌的出水量完全不受水压影响。

现有技术在实际绿地浇灌中，往往会布置多个喷头，一般会根据场地大小和喷水半径综合计算喷头位置和数量，有时因场地问题，使靠近绿地边缘的位置与旋转喷头中心点的距离小于喷头喷洒半径，这样在浇灌时就会造成浇灌超出绿地边界的问题。即使喷头位置正好合适，由于浇灌是靠水压驱动，当水压变大时也会使喷洒半径增加，导致浇灌超越绿地边界。反之，如果水压变小，会使喷洒半径变小，造成部分绿地浇灌不到位。

在一些实施例中，水泵13具有多个不同的输出功率挡位，当浇灌组件30工作时，控制模块41控制水泵13按预设顺序在多个输出功率挡位之间来回切换，以实现浇灌组件30的浇灌距离的渐变切换。为了解决传统的人工浇灌和水压喷头浇灌都存在着浇灌不均匀的问题，通过控制模块41来控制水泵13的输出功率，采用定向渐变浇灌方式，使浇灌组件30的出水水压能够由小到大，再由大到小，水泵13在最大输出功率和最小输出功率之间依次切换，譬如，水泵13在最大功率时，浇灌组件30能够浇灌到最远端，水泵13在最小功率时，浇灌组件30浇灌到最近端。且浇灌出水量由小到大，再由大到小，反复循环，模拟下雨效果，使得浇灌组件30能够均匀覆盖绿地，不超边界。

在本实施例中，根据需要将水泵13的输出功率平均分成多个功率级别，如将水泵13的输出功率分为10-20个功率级别，实现浇灌组件30的定向渐变浇灌。

在一些实施例中，水箱11内设置有液位传感器110，液位传感器110用于监测水箱11内的液位值，当液位传感器110监测到水箱11内的液位值等于或低于第三阈值时，控制模块41控制第一电磁阀120打开，以通过自来水管12向水箱11内补充水，当液位传感器110监测到水箱11内的液位值高于第四阈值时，控制模块41控制第一电磁阀120关闭。通过在水箱11内设置有液位传感器110，液位传感器110可以对水箱11的最低液位进行监控，当水箱11内的液位值等于或低于第三阈值时，控制模块41控制第一电磁阀120打开，通过自来水管12向水箱11内补充水直至第四阈值，保证了水箱11的储水量始终满足浇灌要求，不需要人为来向水箱11内补水，自动化程度更高。

需要说明的是，液位传感器110为两个，两个液位传感器110呈高低分布的设置于水箱11内，分别用于监测水箱11内的低液位和高液位。

在一些实施例中，浇灌组件30包括一根或多根出水管31，出水管31与输水管路20连通，出水管31上沿其延伸方向开设有若干出水孔310。

其中，出水管31可以采用PVC管，在出水管31上水平均匀打孔形成出水孔310，出水孔310可以为一排或多排，出水管31的长度完全覆盖浇灌区域的宽度，如果浇灌区的地块较宽，可以采用多个设备相连接，实现全范围覆盖。譬如，对于圆形地块而言，将出水管31做成圆形，对于三角形地块而言，调整出水口角度，其它形状可以对出水管31进行组合，达到完全覆盖的目的。

在一些实施例中，出水管31的形状为一字型、三角形、圆形或方形中的任意一种。

在一些实施例中，水箱11还连通有雨水收集组件50，雨水收集组件50用于收集雨水，以向水箱11内补充水，水箱11的顶部一侧设置有第一溢流管路111，第一溢流管路111连接于排水管网。通过在水箱11上连通有雨水收集组件50，使得水箱11不仅可以通过自来水管12补充水，还可以收集雨水向水箱11内补充水，提高水资源的利用率，在雨季或强降雨天气时雨水过多，通过在水箱11的顶部一侧设置有第一溢流管路111，第一溢流管路111可以将水箱11多余的水排入于排水管网。

其中，沿水箱11的高度方向，第一溢流管路111的位置高于水箱11内的第四阈值线的位置。

在一些实施例中，雨水收集组件50包括集水管51、过滤池52和出水管31，集水管51用于对雨水进行汇集，过滤池52的进水口与集水管51的末端相通，过滤池52内设置有过滤区，过滤区内设置有过滤层520，过滤区的底部设置有出水孔310，出水孔310连通有输水管53，输水管53的末端与水箱11内部相通。通过集水管51对雨水进行收集，雨水在地表流动过程中可能会夹带一部分的杂质，为了避免雨水进入于水箱11后后续堵塞浇灌组件30，因此通过在集水管51的末端设置有过滤池52，过滤池52内的过滤层520能够对雨水进行初步过滤，吸附一部分雨水中所夹带的杂质，降低了雨水堵塞浇灌组件30的概率。

其中，过滤层520可以为级配碎石、卵石、碎砖渣、活性炭或石墨烯等过滤性材料的一种或多种。在本实施例中，过滤层520采用为级配碎石和鹅卵石。

在一些实施例中，过滤池52在过滤区的顶部开设有溢流口，溢流口连通有第二溢流管路54，第二溢流管路54与排水管网相通。由于过滤池52内过滤层520的过滤能力有限，当应对强降雨天气时，过滤层520的过滤能力不能满足集水管51排入于过滤池52内的雨水排入速度，会在过滤层520的表面形成积水，通过在过滤池52在过滤区的顶部开设有溢流口，积水会流入于溢流口，并通过第二溢流管路54排入于排水管网中，减小了过滤池52积水的风险。

在一些实施例中，如图2所示，集水管51的末端连接有分水板55，分水板55为矩形板，分水板55内部具有空腔，空腔与集水管51的末端相通，分水板55的底部具有若干与空腔相通的出水口。通过分水板55的设置，使得进入于过滤池52的水能够通过出水口更为均匀的进入于过滤层520，提高过滤层520对雨水的过滤能力，避免雨水以一点式进入于过滤层520。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种渐变浇灌系统，其特征在于，包括供水组件、输水管路、浇灌组件和湿度检测组件，所述供水组件与所述输水管路连通，以用于向所述输水管路供水，所述浇灌组件连接于所述输水管路，所述浇灌组件用于向浇灌区进行灌溉；所述湿度检测组件包括土壤湿度传感器和控制模块，所述土壤湿度传感器用于监测所述浇灌区的土壤湿度信息，所述土壤湿度传感器与所述控制模块电连接，所述控制模块与所述浇灌组件电连接，所述控制模块用于根据所述土壤湿度传感器获取的所述浇灌区的所述土壤湿度信息来控制所述浇灌组件工作或停机；其中，当所述土壤湿度传感器获取的所述浇灌区的所述土壤湿度信息低于第一阈值时，所述控制模块控制所述浇灌组件工作，当所述土壤湿度传感器获取的所述浇灌区的所述土壤湿度信息高于第二阈值时，所述控制模块控制所述浇灌组件停机；

所述供水组件包括水箱和自来水管，所述自来水管的出水端与所述水箱连通，所述自来水管上设置有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述控制模块电连接，所述自来水管用于向所述水箱补充水，所述水箱的出水端与所述输水管路连通；

所述水箱内设置有液位传感器，所述液位传感器用于监测所述水箱内的液位值，当所述液位传感器监测到所述水箱内的液位值等于或低于第三阈值时，所述控制模块控制所述第一电磁阀打开，以通过所述自来水管向所述水箱内补充水，当所述液位传感器监测到所述水箱内的液位值高于第四阈值时，所述控制模块控制所述第一电磁阀关闭。

2.根据权利要求1所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述输水管路设置有水泵，或所述水箱与所述输水管路之间设置有水泵，所述水泵与所述控制模块电连接，所述水泵用于将水增压输送至所述浇灌组件。

3.根据权利要求1所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述浇灌组件包括一根或多根出水管，所述出水管与所述输水管路连通，所述出水管上沿其延伸方向开设有若干出水孔。

4.根据权利要求3所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述出水管的形状为一字型、三角形、圆形或方形中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述水箱还连通有雨水收集组件，所述雨水收集组件用于收集雨水，以向所述水箱内补充水，所述水箱的顶部一侧设置有第一溢流管路，所述第一溢流管路连接于排水管网。

6.根据权利要求5所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述雨水收集组件包括集水管、过滤池和输水管，所述集水管用于对雨水进行汇集，所述过滤池的进水口与所述集水管的末端相通，所述过滤池内设置有过滤区，所述过滤区内设置有过滤层，所述过滤区的底部设置有出水孔，所述出水孔连通有所述输水管，所述输水管的末端与所述水箱内部相通。

7.根据权利要求6所述的渐变浇灌系统，其特征在于，所述过滤池在所述过滤区的顶部开设有溢流口，所述溢流口连通有第二溢流管路，所述第二溢流管路与所述排水管网相通。