TWM513560U - 適時灌溉驅動裝置 - Google Patents

Description

適時灌溉驅動裝置

本創作係有關於一種灌溉裝置，尤指一種透過環境感測單元以及PLC控制器配合形成之適時灌溉驅動裝置。

按，植物生長須行光合作用製造碳水化合物，光合作用需要光線及水分，水分不足植物會萎凋，過度灌溉則水份過多，有浪費水、浪費抽水之動力、環境潮濕容易孳生病害等缺點。比較各種灌溉方法，淹灌、噴灌、微噴灌與滴灌中，最節約灌溉水資源的方式為滴灌，而淹灌用水量最大，但灌溉技術之主要決策還是著重於灌溉多少水量與何時灌概，而現今最為廣泛使用在灌溉觸發訊號的方法係利用定時器，但是天氣有陰晴變化，容易有缺乏灌溉或是過度灌概之疑慮，所以定時灌溉是不符合作物生長需求，且缺乏節水節能之功效，進而造成作物的灌溉需要隨天氣陰晴作調整，卻也大幅增加農務更改設定之工作負擔，實為習知灌溉技術之缺失者。

有鑑於此，本創作人於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本創作。

本創作所欲解決之技術問題在於針對現有技術存在的上述缺失，提供一種適時灌溉驅動裝置。

一種適時灌概驅動裝置，其包括至少一環境感測單元以及一電性連接之PLC控制器，該PLC控制器包含電性相連接之電源供應器、PLC主機、I/O介面、至少一繼電器以及一人機介面，其環境感測單元係安裝於各田區預設處，透過環境感測單元針對單一田區進行環境氣候的感測，並將結果經過PLC主機統計運算、比對後將訊號輸出至繼電器，利用繼電器觸發驅動灌概單元如幫浦、馬達等單元進行運作，俾能適時完成一次之灌溉作業，藉由上述結構，俾以構成一種適時灌溉驅動裝置。

對照先前技術之功效：(一)、本創作係透過環境感測單元以及PLC控制器的配合達到自動灌溉之效果，利用環境感測單元偵測田區生長環境之強弱變化，再透過PLC控制器加以統計計算，當統計計算值以達灌溉設定值時，俾會直接以繼電器觸發驅動灌溉單元達到田區的灌溉需求。

(二)、其環境感測單元主要係為一種溫濕度或光照強度感測器，運用溫濕度或光度(太陽輻射強度)與作物蒸發散呈現比例相關的原理，再應用環境數據運算法則統計出計算值，進而隨作物光合作用速率決定灌溉時機，不僅能準確達到供給灌溉之效果，並能有效減少陰雨天更改設定之工作負擔，減輕農務因天氣陰晴變化需要調整定時器設定之管理負擔，兼具有節水節能之效益，另外也能在晴天中午較密集灌溉，發揮適時適量灌概之效果。

10‧‧‧環境感測單元

20‧‧‧PLC控制器

21‧‧‧電源供應器

22‧‧‧PLC主機

23‧‧‧I/O介面

24‧‧‧繼電器

25‧‧‧人機介面

251‧‧‧目前環境值

252‧‧‧灌溉設定值

253‧‧‧統計計算值

254‧‧‧灌概驅動次數

255‧‧‧操作灌溉時間

30‧‧‧灌溉單元

第1圖：係為本創作之PLC控制器及環境感測單元之示意圖。

第2圖：係為本創作之人機介面之示意圖。

第3圖：係為本創作之驅動灌溉示意圖。

為使 貴審查委員對本創作之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】詳述如後：首先，先請參閱第1、2圖所示，一種適時灌概驅動裝置，其包括至少一環境感測單元10以及一電性連接之PLC控制器20，該PLC控制器20包含電性相連接之電源供應器21、PLC主機22、I/O介面23、至少一繼電器24以及一人機介面25，其環境感測單元10係為一種溫濕度或光照強度感測器，安裝於各田區預設處，且環境感測單元10係配合田區數量各別提供安裝，並同時於PLC控制器20內逐一配置有若干繼電器24，透過環境感測單元10針對田區進行環境氣候的感測，並將結果經過PLC主機22統計運算、比對後將訊號輸出至繼電器24，利用繼電器24觸發驅動灌概單元30如幫浦、馬達等單元進行運作，俾能適時完成一次之灌溉作業，且PLC控制器20設計人機介面25具有提供輸入及顯示之目前環境值251、灌溉設定值252、統計計算值253、灌概驅動次數254以及操作灌溉時間255等欄位，並透過人機介面25達到PLC主機22數值的設定。

其結構之實際使用之狀態，再請參閱第1、2圖配合第3圖所示，本創作係透過環境感測單元10感測環境條件的強弱，並同時於人機介面25之目前環境值251欄位顯示目前環境值強度，進而將數值傳輸至PLC主機進行統計運算、比對，運用環境數據計算法則(如溫濕度統計值或光積 值)，將計算數值由人機介面25之統計計算值253欄位顯示，若經統計計算後數值已達到該田區於PLC主機22所預設之灌溉設定值251範圍時，即達到驅動灌溉單元30進行灌概之門檻，進而透過PLC主機22將訊號傳輸至繼電器24觸發灌溉單元30進行田區的灌溉，且灌溉完畢後，其統計計算值253即會歸零，並同時於灌溉驅動次數254顯示已驅動灌溉次數，而各田區之灌溉時間可由人機介面25加以設定，並由人機介面25之灌溉時間255欄位設定及顯示；再者，當白天完成灌溉作業後，次日則會重新自動啟動操作。

另外，各田區可再透過PLC控制器22允許設定不同之灌溉設定值252，以適用各田區栽培不同之作物或是同作物批次之計畫生產。

又，PLC控制器20更連接有用以監控氣溫、相對濕度、風速等之環境感測器，進一步取得田區環境各種影響因子之數值，同時提供PLC控制器20針對各田區參數調整設定。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：(一)本創作係透過環境感測單元10以及PLC控制器20的配合達到自動灌溉之效果，利用環境感測單元10偵測田區生長環境之強弱變化，再透過PLC控制器20加以統計計算，當統計計算值253已達灌溉設定值252時，俾會直接以繼電器24觸發驅動灌溉單元30達到田區的灌溉需求。

(二)其環境感測單元10主要係為一種溫濕度或光照強度感測器，運用溫濕度或光度(太陽輻射強度)與作物蒸發散呈現比例相關的原理，再應用環境數據運算法則統計計算，進而隨作物光合作用速率決定灌溉時機，不僅能準確達到供給灌溉之效果，並能有效減少陰雨天更改設定之工作負擔，減輕農務因天氣陰晴變化需要調整定時器設定之管理負擔， 兼具有節水節能之效益，另外也能在晴天中午較密集灌溉，發揮適時適量灌概之效果。

綜上所述，本創作確實已達突破性之結構設計，而具有改良之創作內容，同時又能夠達到產業上之利用性與進步性，且本創作未見於任何刊物，亦具新穎性，當符合專利法相關法條之規定，爰依法提出創作專利申請，懇請 鈞局審查委員授予合法專利權，至為感禱。

唯以上所述者，僅為本創作之一較佳實施例而已，當不能以之限定本創作實施之範圍；即大凡依本創作申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本創作專利涵蓋之範圍內。

10‧‧‧環境感測單元

20‧‧‧PLC控制器

21‧‧‧電源供應器

22‧‧‧PLC主機

23‧‧‧I/O介面

24‧‧‧繼電器

30‧‧‧灌溉單元

Claims (6)

1. 一種適時灌概驅動裝置，其包括至少一環境感測單元以及一電性連接之PLC控制器，該PLC控制器包含電性相連接之電源供應器、PLC主機、I/O介面、至少一繼電器以及一人機介面，其環境感測單元係安裝於各田區預設處，透過環境感測單元針對田區進行環境氣候的感測，並將結果經過PLC主機統計運算、比對後將訊號輸出至繼電器，利用繼電器觸發驅動灌概單元如幫浦、馬達等單元進行運作，俾能適時完成一次之灌溉作業。
2. 根據申請專利範圍第1項所述之適時灌概驅動裝置，其中，環境感測單元係為一種溫濕度感測器，透過環境感測單元感測環境條件的強弱，進而將數值傳輸至PLC主機進行統計運算、比對，最後運用環境數據計算法則，達到驅動幫浦、馬達進行灌概之門檻者。
3. 根據申請專利範圍第1項所述之適時灌概驅動裝置，其中，環境感測單元係為一種光照強度感測器，透過環境感測單元感測環境條件的強弱，進而將數值傳輸至PLC主機進行統計運算、比對，最後運用環境數據計算法則，達到驅動幫浦、馬達進行灌概之門檻者。
4. 根據申請專利範圍第1、2或3項所述之適時灌概驅動裝置，其中，環境感測單元係配合田區數量各別提供安裝，並同時於PLC控制器內逐一配置有若干繼電器，且各田區可再透過PLC控制器允許設定不同之設定值，以適用各田區栽培不同之作物或是同作物批次之計畫生產。
5. 根據申請專利範圍第4項所述之適時灌概驅動裝置，其中，PLC控制器設計人機介面具有提供輸入及顯示之目前環境值、灌溉設定值、統計計算值、灌概驅動次數以及操作灌溉時間，並透過人機介面達到PLC主機數值的設定。
6. 根據申請專利範圍第1項所述之適時灌概驅動裝置，其中，PLC控制器更連接用以監控氣溫、相對濕度、風速等之環境感測器。