CN107771641A - 一种智能果园节水积雨器 - Google Patents

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束钰
张磊
王金星
魏树伟
刘双喜
赵志强
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Shandong Agricultural University
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    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00—Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03B—INSTALLATIONS OR METHODS FOR OBTAINING, COLLECTING, OR DISTRIBUTING WATER
    • E03B3/00—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water
    • E03B3/02—Methods or installations for obtaining or collecting drinking water or tap water from rain-water
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    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
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Abstract

本发明涉及一种智能果园节水积雨器，包括储排水机构、安装在储排水机构内的排水泵和雨水控制管理***；在排水泵上设有控制箱；所述雨水控制管理***包括单片机、电池以及分别与单片机电连接的超声波模块、温度采集模块、湿度采集模块和土壤湿度传感器，排水泵控制箱的输出端分别通过压力采集模块和流量采集模块与单片机电连接，排水泵控制箱的输入端直接与单片机电连接。本发明的积雨器能将雨季的雨水储藏起来，可以减少过多的体表径流；能智能感应果园外部环境，排水泵的压力和流量可调节，可以定点定量的将储藏的雨水经地表下70‑100cm处排出，满足果树必须的水分需要，减少了水分的挥发，有利于水分的高效利用。

Description

一种智能果园节水积雨器
技术领域
本发明属于农业机械技术领域，尤其涉及一种智能果园节水积雨器。
背景技术
我国幅员辽阔，有很多优良的果树生产地。科学合理的管理果园，充分发挥果树在农业经济中的作用，对于改善当地自然环境，提高人民收入水平，提供高质量的果品都有积极的作用。
大力推广果园的节水节肥技术，是果园科学管理中重要一环，具有十分重大的现实意义。在我国的南方地区，因为年降雨量较大，常年高温等因素，导致水土流失严重，土地较为瘠薄。这严重影响了生态环境和果园的效益。与此同时，在我国的北方地区，雨水相对较少，降雨不均衡。特别是山区由于植被破坏导致水土流失加剧不利于果树的生产和管理。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种智能果园节水积雨器，本发明设计的积雨器有一个积水桶，能将雨季的雨水储藏起来，可以有效较少过多的体表径流；积雨器能智能感应果园外部环境，符合果树施水规律，排水泵的压力和流量可调节，可根据果树的需要定量排水，可以定点定量的将储藏的雨水经地表下70-100cm处排出，满足果树必须的水分需要，减少了水分的挥发，有利于水分的高效利用。
本发明是通过如下技术方案实现的，本发明提供一种智能果园节水积雨器，包括储排水机构、安装在储排水机构内的排水泵和雨水控制管理***；在排水泵上设有控制箱；所述雨水控制管理***包括单片机、电池以及分别与单片机电连接的超声波模块、温度采集模块、湿度采集模块和土壤湿度传感器，排水泵控制箱的输出端分别通过压力采集模块和流量采集模块与单片机电连接，排水泵控制箱的输入端直接与单片机电连接；所述无线通信模块与管理接收端连接；所述电池为上述各个元件供电。
所述单片机为积雨器的核心控制单元；电池为积雨器提供电能；通过温度采集模块、湿度采集模块、土壤湿度传感器采集果园环境参数发送给单片机；通过超声波模块获得积雨器内水量发送给单片机；通过压力采集模块和流量采集模块获得排水泵的作业参数然后发送给单片机，有利于排水泵工作的稳定性；单片机通过无线模块与果园管理者的管理接收端进行信息数据的联系。
作为优选，所述储排水机构包括积水桶和安装在积水桶下方的排水器；所述排水器包括排水栅和安装在排水栅内的内层，在内层形成的空腔内放置排水泵；排水泵的入口通过钢管与积水桶连通；出口通过钢管与排水栅和内层间的空腔连通。通过排水泵的工作，将积水桶的水以一定压力和流量排入排水栅与内层间的空腔中，排出的水可通过排水栅的栅孔流入土壤中。
作为优选，所述排水栅与内层之间的间距保持10-20mm。
作为优选，所述储排水机构还包括底托，所述排水器安装在底托上。底托用于支撑排水器。
作为优选，在所述积水桶上套有裙边，在裙边上部加装盖子。裙边套在积水桶上，雨天积水沿着裙边流入积水桶内；在裙边上部加装一个盖子，盖子可以减少积水桶内水分蒸发，同时可以阻挡砂石进入积水桶内。
作为优选，在所述盖子的下方安装控制器内托。控制器内托用于放置雨水控制管理***。
作为优选，所述雨水控制管理***安装在控制器内托内。控制器内托用于保护内部的雨水控制管理***不被水浸泡损坏。
作为优选，在所述积水桶与排水器之间增加安装内盖。为了提高排水器的密闭性，在积水桶与排水器之间增加安装一个内盖。
作为优选，所述单片机采用stm32单片机。stm32单片机程序都是模块化的，接口简单，自身带好多功能，工作速度也快。
本发明在使用时，在果树周围60-100cm处挖一个深70-100cm，直径20-25cm的坑，将该积雨器放入坑中，积雨器的裙边通过薄钢板剪切和卷曲而成，裙边下缘通过螺栓与积水桶固定在一起，积水桶通过薄钢板剪切和卷曲而成，在积水桶底部钻铣孔，通过薄钢板剪切和卷曲加工盖子，盖子放在裙边的上缘，控制器内托通过薄钢板剪切和卷曲而成，并通过螺栓固定在盖子下方，在控制器内托内安装雨水控制管理***，实现积雨器的智能控制；在积水桶下部安装排水器；从积水桶底部的孔安装并密封钢管，钢管另一端连接排水泵的入口；排水泵的底部加工有四个定位孔；底托由薄钢板剪切和卷曲而成，并在底托底部加工钻铣四个定位孔，将四个定位孔通过螺栓与排水泵固定在一起；在底托的外缘通过螺钉固定排水栅，排水栅是由薄钢板剪切和卷曲而成，并在排水栅加工多个孔；内层由薄钢板剪切和卷曲而成，与排水栅内侧保持10-20mm间隙，并通过电焊固定在底托上；在内层壁上钻铣孔，连接并密封钢管，钢管与排水泵的出口连接；在积水桶和排水器之间为了加强防水密封须要配合一个内盖，内盖由薄钢板剪切和卷曲而成。
本发明的有益效果为：
本发明设计的积雨器有一个积水桶，能将雨季的雨水储藏起来，可以有效较少过多的体表径流；积雨器能智能感应果园外部环境，符合果树施水规律，排水泵的压力和流量可调节，可根据果树的需要定量排水，可以定点定量的将储藏的雨水经地表下70-100cm处排出，满足果树必须的水分需要，减少了水分的挥发，有利于水分的高效利用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。
图1是本发明的结构立体图；
图2是本发明的中轴剖视图；
图3是本发明的雨水控制管理***的示意图；
图中1、底托；2、积水桶；3、内盖；4、排水泵；5、钢管；6、内层；7、盖子；8、控制器内托；9、裙边；10排水栅。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。
实施例1，参照图3，一种智能果园节水积雨器，包括储排水机构、安装在储排水机构内的排水泵4和雨水控制管理***；在排水泵4上设有控制箱；所述雨水控制管理***包括单片机、电池以及分别与单片机电连接的超声波模块、温度采集模块、湿度采集模块和土壤湿度传感器，排水泵4控制箱的输出端分别通过压力采集模块和流量采集模块与单片机电连接，排水泵4控制箱的输入端直接与单片机电连接；所述无线通信模块与管理接收端连接；所述电池为上述各个元件供电。
所述单片机为积雨器的核心控制单元；电池为积雨器提供电能；通过温度采集模块、湿度采集模块、土壤湿度传感器采集果园环境参数发送给单片机；通过超声波模块获得积雨器内水量发送给单片机；通过压力采集模块和流量采集模块获得排水泵的作业参数然后发送给单片机，有利于排水泵工作的稳定性；单片机通过无线模块与果园管理者的管理接收端进行信息数据的联系。
参照图1-2，所述储排水机构包括积水桶2和安装在积水桶2下方的排水器；所述排水器包括排水栅10和安装在排水栅10内的内层6，在内层6形成的空腔内放置排水泵4；排水泵4的入口通过钢管5与积水桶2连通；出口通过钢管5与排水栅10和内层6间的空腔连通。通过排水泵的工作，将积水桶的水以一定压力和流量排入排水栅与内层间的空腔中，排出的水可通过排水栅的栅孔流入土壤中。
所述排水栅10与内层6之间的间距保持20mm。所述储排水机构还包括底托1，所述排水器安装在底托1上。底托1用于支撑排水器。
在所述积水桶2与排水器之间增加安装内盖3。为了提高排水器的密闭性，在积水桶与排水器之间增加安装一个内盖。
所述单片机采用stm32单片机。STM32单片机程序都是模块化的，接口简单，自身带好多功能，工作速度也快。
实施例2，本实施例与实施例1的不同之处在于，所述排水栅10与内层6之间的间距保持10mm，还包括在所述积水桶2上套有裙边9，在裙边9上部加装盖子7。裙边套在积水桶上，雨天积水沿着裙边流入积水桶内；在裙边上部加装一个盖子，盖子可以减少积水桶内水分蒸发，同时可以阻挡砂石进入积水桶内。
在所述盖子7的下方安装控制器内托8。控制器内托8用于放置雨水控制管理***。所述雨水控制管理***安装在控制器内托8内。控制器内托8用于保护内部的雨水控制管理***不被水浸泡损坏。
实施例1-2在使用时，在果树周围60-100cm处挖一个深70-100cm，直径20-25cm的坑，将该积雨器放入坑中，积雨器的裙边9通过薄钢板剪切和卷曲而成，裙边9下缘通过螺栓与积水桶2固定在一起，积水桶2通过薄钢板剪切和卷曲而成，在积水桶2底部钻铣孔，通过薄钢板剪切和卷曲加工盖子7，盖子7放在裙边9的上缘，控制器内托8通过薄钢板剪切和卷曲而成，并通过螺栓固定在盖子7下方，在控制器内托8内安装雨水控制管理***，实现积雨器的智能控制；在积水桶2下部安装排水器；从积水桶2底部的孔安装并密封钢管5，钢管5另一端连接排水泵4的入口；排水泵4的底部加工有四个定位孔；底托1由薄钢板剪切和卷曲而成，并在底托1底部加工钻铣四个定位孔，将四个定位孔通过螺栓与排水泵4固定在一起；在底托1的外缘通过螺钉固定排水栅10，排水栅10是由薄钢板剪切和卷曲而成，并在排水栅10加工多个孔；内层6由薄钢板剪切和卷曲而成，与排水栅10内侧保持10-20mm间隙，并通过电焊固定在底托1上；在内层壁上钻铣孔，连接并密封钢管5，钢管5与排水泵4的出口连接；在积水桶2和排水器之间为了加强防水密封须要配合一个内盖3，内盖3由薄钢板剪切和卷曲而成。
当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (9)

1.一种智能果园节水积雨器，其特征在于：包括储排水机构、安装在储排水机构内的排水泵(4)和雨水控制管理***；在排水泵(4)上设有控制箱；所述雨水控制管理***包括单片机、电池以及分别与单片机电连接的超声波模块、温度采集模块、湿度采集模块和土壤湿度传感器，排水泵(4)控制箱的输出端分别通过压力采集模块和流量采集模块与单片机电连接，排水泵(4)控制箱的输入端直接与单片机电连接；所述无线通信模块与管理接收端连接；所述电池为上述各个元件供电。
2.根据权利要求1所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：所述储排水机构包括积水桶(2)和安装在积水桶(2)下方的排水器；所述排水器包括排水栅(10)和安装在排水栅(10)内的内层(6)，在内层(6)形成的空腔内放置排水泵(4)；排水泵(4)的入口通过钢管(5)与积水桶(2)连通；出口通过钢管(5)与排水栅(10)和内层(6)间的空腔连通。
3.根据权利要求2所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：所述排水栅(10)与内层(6)之间的间距保持10-20mm。
4.根据权利要求2所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：所述储排水机构还包括底托(1)，所述排水器安装在底托(1)上。
5.根据权利要求2所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：在所述积水桶(2)上套有裙边(9)，在裙边(9)上部加装盖子(7)。
6.根据权利要求5所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：在所述盖子(7)的下方安装控制器内托(8)。
7.根据权利要求6所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：所述雨水控制管理***安装在控制器内托(8)内。
8.根据权利要求2所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：在所述积水桶(2)与排水器之间增加安装内盖(3)。
9.根据权利要求1所述的一种智能果园节水积雨器，其特征在于：所述单片机采用stm32单片机。
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