CN219803127U - 一种作物防霜冻自动喷淋控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种作物防霜冻自动喷淋控制系统，包括：模拟传感器，所述模拟传感器包括温度传感器和湿度传感器的至少一种；智能气象观测仪，所述智能气象观测仪为云量观测仪；喷淋系统，所述喷淋系统用于喷淋农作物；数据处理器，所述数据处理器采集所述模拟传感器和所述智能气象观测仪的数据，达到设定阈值后，定时启动所述喷淋系统。本防霜冻自动喷淋控制系统不需要人工控制和守候，可根据区域内的温度、湿度、云量等实时气象要素自动启停喷淋系统，可提前预防可能出现的霜冻害影响，同时也节省水资源。本系统属于个体独立的单机系统，可便捷安装在不同的地块使用，不受互联网的影响也不受远程控制，具有方便，简洁，实用性强的特点。

Description

一种作物防霜冻自动喷淋控制系统

技术领域

本实用新型属于农业喷淋装置领域，特别涉及一种作物防霜冻自动喷淋控制系统。

背景技术

霜冻是指空气温度突然下降，地表温度骤降到0℃以下，使农作物受到损害，甚至死亡。霜是否形成通常以气象预报结论为基础，而实际霜体产生有可能因为不同区域气象环境因素差异而存在区域概率性出现的情况。也就是说当气象预报结论为全市局部或者大部地区有霜冻的结论时，市区范围内具体某个区域是否会有霜冻，何时出现霜冻，还存在一定的不确定性。

农业上采用的防霜冻措施包括：1、释放防冻烟雾：当温度等达到设定温度等(每种果树花期能承受的临界温度等)以下时，引发烟雾体，迅速释放烟雾并产生大量气溶胶气体颗粒，减少土壤和植物的热辐射散失，将霜冻地湿冷空气化解成水，并释放一定的热量，能有效的提升周围环境温度，从而化解霜冻对植物的危害，把损失降至最低。但成本较高，且烟雾容易消散。2、霜前及时浇水或灌水：通过浇水，灌水等方式预防，增加地面附近空气湿度，保护地热，提高空气温度，延缓田间温度下降，从而达到防冻目的。但漫灌方式对于后期作物的管理增加了不少困难。3、通过喷洒化学药剂形成保护膜的方式，药物成本和人力成本均较高，而且根据相关资料表明，效果一般。4、水雾防霜冻，通过喷水系统制造水雾环境笼罩在农作物的叶面上空形成了农作物被水雾包围的小环境，抵御和化解了霜的低温，从而保护农作物不被霜冻。一般需要间歇性定时喷水来实现对植株体整体保护。

目前，大多数种植户采用灌水或水雾喷淋的方式预防霜冻，但一般需要人工启动灌水或喷水装置，并需要人工计时和守候，浪费劳动力。虽然市面上也有一些定时自动喷淋设施，但这些定时自动喷淋设施不能根据种植区域内的气象环境情况来调整喷淋，不适于用来做防霜冻使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述缺陷，提供一种作物防霜冻自动喷淋控制系统，解决现有技术中防霜冻喷淋需人工控制、定时自动喷淋设施不能根据种植区域内的气象环境情况来调整喷淋，不适于防霜冻使用的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种作物防霜冻自动喷淋控制系统，包括：

模拟传感器，所述模拟传感器包括温度传感器和湿度传感器的至少一种，所述模拟传感器与数据处理器电连接，所述模拟传感器用于采集区域的温度和/或湿度数据；

智能气象观测仪，所述智能气象观测仪与数据处理器通讯连接，所述智能气象观测仪用于观测区域的云量、云状或地面凝结并输出对应数据；

喷淋系统，所述喷淋系统设有控制开关，所述控制开关与所述数据处理器电连接；所述喷淋系统用于喷淋农作物；

数据处理器，所述数据处理器用于设定温度和/或湿度的阈值，以及云量、云状或地面凝结的阈值；所述数据处理器还用于采集所述模拟传感器和所述智能气象观测仪的数据，使得其中一个或全部达到设定的阈值后，定时启动所述喷淋系统。可根据需要设置每次启动所述喷淋系统的时间，如2小时。然后再根据采集到的数据情况再判定是否启动喷淋系统。

优选的，所述湿度传感器插入土壤中，用于测量土壤的湿度。

优选的，所述智能气象观测仪为云量观测仪。云量与霜冻密切相关，通过采集关键指标云量可为喷淋系统的启动提供较为准确的参考值。而省去其它指标的观测，也能节省智能气象观测仪的成本，更有利于推广应用。

优选的，所述喷淋系统包括供水总管、若干供水分管、伸缩支杆和喷头，所述供水总管上设有所述控制开关，若干所述供水分管一端与所述供水总管相连、另一端与所述喷头相连，所述喷头通过伸缩支杆与地面固定。进一步地，所述供水分管采用塑料软管。所述伸缩支杆为电动伸缩或者手动伸缩的支杆。

优选的，所述喷头为旋转喷头，更有利于喷淋。

优选的，所述喷头分别设于农作物叶片的上方和下方。研究发现，农作物的枝叶等受冻害的表现更为明显。将喷头分别在农作物叶片的上方和下方喷水，使水雾可围绕农作物叶片，更有利于预防霜冻。

优选的，还包括药箱，所述药箱与所述供水总管连通，且所述药箱与所述供水总管之间设有调节阀。

优选的，所述数据处理器设有显示屏和阈值设定按键，所述阈值设定按键包括温度、湿度、云量和时间。

优选的，所述数据处理器还设有FLASH存储器。

优选的，所述数据处理器还设有自动-手动转换键和手动开-停键。即所述喷淋系统也可以采用手动来控制启动。

与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1、本防霜冻自动喷淋控制系统不需要人工控制和守候，可根据区域内的天气情况自动启停相关联的喷淋系统，从而提前预防可能出现的霜冻害影响，同时也节省水资源。

2、一种防霜冻自动喷淋控制系统属于个体独立的单机系统，可便捷安装在不同的地块使用，不受互联网的影响也不受远程控制，具有方便，简洁，实用性强的特点，可满足大众种植户的需求。

3、区域内的辐射型霜冻害与一段时间内天空上的云量存在一定的关系，本系统对该区域内可能产生的霜冻害开展温度、湿度、云量等实时气象要素监测，使用监测数据进行霜冻发生可能性的科学预判，及时采取防霜冻喷淋措施，可减少农作物的损失。

附图说明

图1是本实用新型喷淋控制系统的模块示意图。

图2是本实用新型数据处理器的结构示意图。

图3是本实用新型喷淋系统的结构示意图。

主要附图标记说明：1、模拟传感器；11、温度传感器；12、湿度传感器；2、智能气象观测仪；3、喷淋系统；31、控制开关；32、供水总管；33、供水分管；34、伸缩支杆、35、喷头；36、药箱；37、调节阀；4、数据处理器；41、显示屏；42、阈值设定按键；43、自动-手动转换键；44、手动开-停键；45、FLASH存储器。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图对本实用新型进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本实用新型的保护范围有任何的限制作用。

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。

需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。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。

此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。

实施例1

如图1所示，一种作物防霜冻自动喷淋控制系统，包括：模拟传感器1，所述模拟传感器1包括温度传感器11和湿度传感器12，所述模拟传感器1与数据处理器4电连接，所述模拟传感器1用于采集区域的温度和湿度数据。

智能气象观测仪2，所述智能气象观测仪2与数据处理器4通讯连接。本实施例中，所述智能气象观测仪2为云量观测仪，用于采集区域的云量并输出对应数据。云量与霜冻密切相关，通过采集关键指标云量可为喷淋系统3的启动提供较为准确的参考值。而省去其它指标的观测，也能节省智能气象观测仪2的成本，更有利于推广应用。本云量观测仪可由市面采购或定制生产。

喷淋系统3，所述喷淋系统3用于喷淋农作物。所述喷淋系统3设有控制开关31，所述控制开关31与所述数据处理器4电连接，并由数据处理器4控制启闭，从而控制喷淋系统3的工作。

数据处理器4，所述数据处理器4用于设定温度、湿度和云量的阈值；所述数据处理器4还用于采集所述模拟传感器1和所述智能气象观测仪2的数据，使得其中一个或全部达到设定的阈值后，定时启动所述喷淋系统3。

由于霜是否形成通常以气象预报结论为基础，而实际霜体产生有可能因为不同区域气象环境因素差异而存在区域概率性出现的情况，本实用新型的防霜冻自动喷淋控制系统具有对霜体形成的必要气象要素(云量、温度等)进行即时监测、对所监测气象要素数值与临界点(阈值)对比，超过阈值则启动喷淋系统3进行喷淋作业，未超过阈值则继续监测。启动喷淋系统3后自动计时，喷淋一定时间后，如2小时，自动结束喷淋，然后继续监测数据。本实用新型的防霜冻自动喷淋控制系统，以气象预报为前提，同时又能通过系统的区域监测功能修正霜体产生的可能性，从而启动喷淋预防设备。可有效预防可能出现的霜冻害影响，同时也节省水资源。

具体的，温度传感器11和湿度传感器12均由市面上采购，所述湿度传感器12插入土壤中，用于监测区域范围内土壤的湿度。可根据区域内农作物的面积，调整温度传感器11和湿度传感器12的数量及放置位置。

结合图2，所述数据处理器4设有显示屏41和阈值设定按键42，所述阈值设定按键42包括温度、湿度、云量和时间，可根据区域内的天气情况合理设置温度、湿度、云量和时间的阈值，用作启动喷淋系统3的参考值。所述数据处理器4还设有自动-手动转换键43和手动开-停键44。自动设置后数据处理器4根据设置的阈值在必要条件符合时循环发生作用，手动设置则以人为需要主动管理开停控制器。即所述喷淋系统3也可以根据需要采用手动来控制启动。进一步地，所述数据处理器4还设有嵌入式FLASH存储器45，可将采集到的数据生成数据表、日志表等数据序列。

结合图3，所述喷淋系统3包括供水总管32、若干供水分管33、伸缩支杆34和喷头35。所述供水总管32上设有所述控制开关31，若干所述供水分管33一端与所述供水总管32相连、另一端与所述喷头35相连，所述喷头35通过伸缩支杆34与地面固定。所述喷淋系统3可采用现有微喷设备，所述喷头35为旋转喷头35。通过伸缩支撑杆将所述喷头35分别设于农作物叶片的上方和下方。研究发现，马铃薯等农作物的枝叶等受冻害的表现更为明显。将喷头35分别在农作物叶片的上方和下方喷水，使水雾可围绕农作物叶片，更有利于预防霜冻。进一步地，还包括药箱36，所述药箱36与所述供水总管32连通，且所述药箱36与所述供水总管32之间设有调节阀37。在霜冻较严重的情况下，可通过药箱36往水中添加药剂以提高防霜效果。在无霜情期间，本喷淋系统3也可以当普通的喷淋系统3使用。

综上所述，本防霜冻自动喷淋控制系统不需要人工控制和守候，可根据区域内的温度、湿度、云量等实时气象要素自动启停喷淋系统3，可提前预防可能出现的霜冻害影响，同时也节省水资源。本系统属于个体独立的单机系统，可便捷安装在不同的地块使用，不受互联网的影响也不受远程控制，具有方便，简洁，实用性强，成本低的特点。

本申请文件中使用到的标准零件均可以从市场上购买，而且根据说明书和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中常规的型号，控制方式是通过控制器来自动控制，控制器的控制电路通过本领域的技术人员简单编程即可实现，属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和电路连接，且说明书中提到的外设控制器可为本文提到的电器元件起到控制作用，而且该外设控制器为常规的已知设备。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

前述对本实用新型的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本实用新型的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本实用新型的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (10)

1.一种作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，包括：

模拟传感器，所述模拟传感器包括温度传感器和湿度传感器的至少一种，所述模拟传感器与数据处理器电连接，所述模拟传感器用于采集区域的温度和/或湿度数据；

智能气象观测仪，所述智能气象观测仪与数据处理器通讯连接，所述智能气象观测仪用于观测区域的云量、云状或地面凝结并输出对应数据；

喷淋系统，所述喷淋系统设有控制开关，所述控制开关与所述数据处理器电连接；所述喷淋系统用于喷淋农作物；

数据处理器，所述数据处理器用于设定温度和/或湿度的阈值，以及云量、云状或地面凝结的阈值；所述数据处理器还用于采集所述模拟传感器和所述智能气象观测仪的数据，使得其中一个或全部达到设定的阈值后，定时启动所述喷淋系统。

2.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述湿度传感器插入土壤中。

3.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述智能气象观测仪为云量观测仪。

4.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述喷淋系统包括供水总管、若干供水分管、伸缩支杆和喷头，所述供水总管上设有所述控制开关，若干所述供水分管一端与所述供水总管相连、另一端与所述喷头相连，所述喷头通过伸缩支杆与地面固定。

5.根据权利要求4所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述喷头为旋转喷头。

6.根据权利要求4所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述喷头分别设于农作物叶片的上方和下方。

7.根据权利要求4所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，还包括药箱，所述药箱与所述供水总管连通，且所述药箱与所述供水总管之间设有调节阀。

8.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述数据处理器设有显示屏和阈值设定按键，所述阈值设定按键包括温度、湿度、云量和时间。

9.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述数据处理器还设有FLASH存储器。

10.根据权利要求1所述的作物防霜冻自动喷淋控制系统，其特征在于，所述数据处理器还设有自动-手动转换键和手动开-停键。