CN110651694A - 基于物联网的园林艺术用灌溉控制*** - Google Patents

基于物联网的园林艺术用灌溉控制*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，涉及灌溉技术领域，解决了现有的园林灌溉通过人工主观的控制管道***进行灌溉，易导致部分植被的灌溉水量不足、部分灌溉水量较少，其灌溉效率较差；此外，部分植被灌溉不久后就自然降雨，导致大量的水资源浪费，其技术方案要点是：包括土壤湿度传感器、空气温度传感器、天气查询模块、存储器、主控制器、水源装置、灌溉管道、喷头和流量控制阀；所述灌溉管道两端分别与水源装置和喷头连接，流量控制阀安装在灌溉管道上；所述土壤湿度传感器、空气温度传感器、天气查询模块、存储器、流量控制阀均与所述主控制器通信连接，具有对植被进行精确灌溉、减少水资源浪费、提高植被灌溉效率的效果。

Description

基于物联网的园林艺术用灌溉控制***
技术领域
本发明涉及灌溉技术领域，更具体地说，它涉及基于物联网的园林艺术用灌溉控制***。
背景技术
园林，是指在一定的地域运用工程技术和艺术手段，通过改造地形(或进一步筑山、叠石、理水)、种植树木花草、营造建筑和布置园路等途径创作而成的美的自然环境和游憩境域。在中国传统建筑中独树一帜，有重大成就的是古典园林建筑。现代的生活方式和生活环境对于园林有着迫切的功能性和艺术性的要求。对于我们现代的生活和未来的人民发展方向有着越来越重要的作用。
园林灌溉是补充园林植物生长所需的土壤水分，以改善其生长条件的技术措施。利用人工的方法或机械的方法以不同的灌水形式，补充园林绿地的土壤水分，满足植物的水分需求。目前，园林灌溉一般采用固定管道式喷灌***。草坪灌概宜采用低压喷头，管道***埋于地下，管道可用塑料管或石棉水泥管。通过人工控制管道***向植被进行灌溉。
但是，现有的园林灌溉，通过人工主观的控制管道***进行灌溉，易导致部分植被的灌溉水量不足、部分灌溉水量较少，其灌溉效率较差；此外，部分植被灌溉不久后就自然降雨，导致大量的水资源浪费。因此，如何设计一种基于物联网的园林艺术用灌溉控制***是我们目前迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是提供基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，具有对植被进行精确灌溉、减少水资源浪费、提高植被灌溉效率的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，包括土壤湿度传感器、空气温度传感器、天气查询模块、存储器、主控制器、水源装置、灌溉管道、喷头和流量控制阀；所述灌溉管道两端分别与水源装置和喷头连接，流量控制阀安装在灌溉管道上；
所述土壤湿度传感器，与所述主控制器通信连接，用于采集相应植被的土壤湿度数据，并将所述土壤湿度数据传输至主控制器；
所述空气温度传感器，与所述主控制器通信连接，用于采集相应植被空间的空气温度信息，并将所述空气温度信息传输至主控制器；
所述天气查询模块，与所述主控制器通信连接，用于获取园林地区在预设定周期内的降雨量数据和温度变化数据，并将所述降雨量数据和温度变化数据传输至主控制器；
所述存储器，储存有所有植被的水分需求数据；
所述主控制器，与所述存储器和流量控制阀连接，用于根据土壤湿度数据、空气温度信息、降雨量数据、温度变化数据和水分需求数据计算出相应植被的灌溉水量和灌溉时间，并根据所述灌溉水量和灌溉时间向相应所述流量控制阀发出流量控制命令；
所述流量控制阀，用于根据流量控制命令控制灌溉管道导通后对植被进行灌溉。
通过采用上述技术方案，对植被的水分需求、土壤湿度、土壤水分的挥发性能、预设定周期内的降雨量进行分析后得到经济合理的灌溉水量和灌溉时间，便于对植被进行精确灌溉，减少了水资源浪费，提高了植被的灌溉效率。
本发明进一步设置为：所述主控制器电连接有时间控制器，时间控制器根据预设定时间信息控制主控制器白天处于通电工作状态以及黑夜处于断电休眠状态。
通过采用上述技术方案，利用时间控制器，减少昼夜温差影响主控制器的计算结果，提高了灌溉***的准确性；同时，灌溉***昼夜交替工作延长了使用寿命。
本发明进一步设置为：所述主控制器设有定时启动单元，定时启动单元的优先级大于时间控制器的优先级。
通过采用上述技术方案，在园林植被场所临时使用时，定时启动单元根据设置的时间信息控制主控制器关闭，提高了灌溉***使用的灵活性。
本发明进一步设置为：所述流量控制阀与土壤湿度传感器一一对应设置，每一个流量控制阀对应设置有至少一个喷头。
通过采用上述技术方案，在提高灌溉***使用的精度度时，降低灌溉***建设的投入成本。
本发明进一步设置为：所述灌溉管道设有施肥装置，施肥装置位于流量控制阀与喷头之间，施肥装置位于灌溉管道上方。
通过采用上述技术方案，使得植被的人工施肥操作方便。
本发明进一步设置为：所述施肥装置包括主体、进水管和出水管；所述主体内设有连通器；所述进水管一端与灌溉管道连通，另一端与连通器进口端连通；所述出水管一端与连通器出口端连通，另一端与灌溉管道连通；所述主体上表面设有与连通器最底部连通的注料孔，注料孔密封连接有密封活塞。
通过采用上述技术方案，将肥料经注料孔投入连通器内，灌溉管道内的灌溉水在水压作用下从进水管进入连通器内，肥料溶解后随灌溉水从出水管流出，使得植被的施肥操作方便。
综上所述，本发明具有以下有益效果：对植被的水分需求、土壤湿度、土壤水分的挥发性能、预设定周期内的降雨量进行分析后得到经济合理的灌溉水量和灌溉时间，便于对植被进行精确灌溉，减少了水资源浪费，提高了植被的灌溉效率；利用时间控制器，减少昼夜温差影响主控制器的计算结果，提高了灌溉***的准确性；将肥料经注料孔投入连通器内，灌溉管道内的灌溉水在水压作用下从进水管进入连通器内，肥料溶解后随灌溉水从出水管流出，使得植被的施肥操作方便。
附图说明
图1是本发明实施例中的工作原理图；
图2是本发明实施例中施肥装置的结构示意图。
图中：1、主控制器；11、空气温度传感器；12、天气查询模块；13、存储器；14、定时启动单元；15、时间控制器；16、土壤湿度传感器；2、水源装置；21、灌溉管道；22、流量控制阀；23、喷头；3、主体；31、连通器；32、进水管；33、出水管；34、注料孔；35、密封活塞。
具体实施方式
以下结合附图1-2对本发明作进一步详细说明。
实施例：基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，如图1所示，包括土壤湿度传感器16、空气温度传感器11、天气查询模块12、存储器13、主控制器1、水源装置2、灌溉管道21、喷头23和流量控制阀22。灌溉管道21两端分别与水源装置2和喷头23连接，流量控制阀22安装在灌溉管道21上。
土壤湿度传感器16与主控制器1通信连接，用于采集相应植被的土壤湿度数据，并将土壤湿度数据传输至主控制器1。
空气温度传感器11与主控制器1通信连接，用于采集相应植被空间的空气温度信息，并将空气温度信息传输至主控制器1。
天气查询模块12与主控制器1通信连接，用于获取园林地区在预设定周期内的降雨量数据和温度变化数据，并将降雨量数据和温度变化数据传输至主控制器1。在本实施例中，预设定周期为一周。
存储器13储存有所有植被的水分需求数据。
主控制器1与存储器13和流量控制阀22连接，用于根据土壤湿度数据、空气温度信息、降雨量数据、温度变化数据和水分需求数据计算出相应植被的灌溉水量和灌溉时间，并根据灌溉水量和灌溉时间向相应流量控制阀22发出流量控制命令。
流量控制阀22用于根据流量控制命令控制灌溉管道21导通后对植被进行灌溉。对植被的水分需求、土壤湿度、土壤水分的挥发性能、预设定周期内的降雨量进行分析后得到经济合理的灌溉水量和灌溉时间，便于对植被进行精确灌溉，减少了水资源浪费，提高了植被的灌溉效率。
如图1所示，主控制器1电连接有时间控制器15，时间控制器15根据预设定时间信息控制主控制器1白天处于通电工作状态以及黑夜处于断电休眠状态。在本实施例中，预设定时间信息为每天的8:00-18:00。利用时间控制器15，减少昼夜温差影响主控制器1的计算结果，提高了灌溉***的准确性；同时，灌溉***昼夜交替工作延长了使用寿命。
如图1所示，主控制器1设有定时启动单元14，定时启动单元14的优先级大于时间控制器15的优先级。在园林植被场所临时使用时，定时启动单元14根据设置的时间信息控制主控制器1关闭，提高了灌溉***使用的灵活性。
如图1所示，在本实施例中，流量控制阀22与土壤湿度传感器16一一对应设置，每一个流量控制阀22对应设置有四个喷头23，空气温度传感器11设有一个，在提高灌溉***使用的精度度时，降低灌溉***建设的投入成本。
如图1与图2所示，灌溉管道21设有施肥装置，施肥装置位于流量控制阀22与喷头23之间，施肥装置位于灌溉管道21上方，使得植被的人工施肥操作方便。
如图2所示，施肥装置包括主体3、进水管32和出水管33。主体3内设有连通器31。进水管32一端与灌溉管道21连通，另一端与连通器31进口端连通。出水管33一端与连通器31出口端连通，另一端与灌溉管道21连通。主体3上表面设有与连通器31最底部连通的注料孔34，注料孔34密封连接有密封活塞35。将肥料经注料孔34投入连通器31内，灌溉管道21内的灌溉水在水压作用下从进水管32进入连通器31内，肥料溶解后随灌溉水从出水管33流出，使得植被的施肥操作方便。
工作原理：对植被的水分需求、土壤湿度、土壤水分的挥发性能、预设定周期内的降雨量进行分析后得到经济合理的灌溉水量和灌溉时间，便于对植被进行精确灌溉，减少了水资源浪费，提高了植被的灌溉效率。
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (6)

1.基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：包括土壤湿度传感器(16)、空气温度传感器(11)、天气查询模块(12)、存储器(13)、主控制器(1)、水源装置(2)、灌溉管道(21)、喷头(23)和流量控制阀(22)；所述灌溉管道(21)两端分别与水源装置(2)和喷头(23)连接，流量控制阀(22)安装在灌溉管道(21)上；
所述土壤湿度传感器(16)，与所述主控制器(1)通信连接，用于采集相应植被的土壤湿度数据，并将所述土壤湿度数据传输至主控制器(1)；
所述空气温度传感器(11)，与所述主控制器(1)通信连接，用于采集相应植被空间的空气温度信息，并将所述空气温度信息传输至主控制器(1)；
所述天气查询模块(12)，与所述主控制器(1)通信连接，用于获取园林地区在预设定周期内的降雨量数据和温度变化数据，并将所述降雨量数据和温度变化数据传输至主控制器(1)；
所述存储器(13)，储存有所有植被的水分需求数据；
所述主控制器(1)，与所述存储器(13)和流量控制阀(22)连接，用于根据土壤湿度数据、空气温度信息、降雨量数据、温度变化数据和水分需求数据计算出相应植被的灌溉水量和灌溉时间，并根据所述灌溉水量和灌溉时间向相应所述流量控制阀(22)发出流量控制命令；
所述流量控制阀(22)，用于根据流量控制命令控制灌溉管道(21)导通后对植被进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：所述主控制器(1)电连接有时间控制器(15)，时间控制器(15)根据预设定时间信息控制主控制器(1)白天处于通电工作状态以及黑夜处于断电休眠状态。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：所述主控制器(1)设有定时启动单元(14)，定时启动单元(14)的优先级大于时间控制器(15)的优先级。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：所述流量控制阀(22)与土壤湿度传感器(16)一一对应设置，每一个流量控制阀(22)对应设置有至少一个喷头(23)。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：所述灌溉管道(21)设有施肥装置，施肥装置位于流量控制阀(22)与喷头(23)之间，施肥装置位于灌溉管道(21)上方。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的园林艺术用灌溉控制***，其特征是：所述施肥装置包括主体(3)、进水管(32)和出水管(33)；所述主体(3)内设有连通器(31)；所述进水管(32)一端与灌溉管道(21)连通，另一端与连通器(31)进口端连通；所述出水管(33)一端与连通器(31)出口端连通，另一端与灌溉管道(21)连通；所述主体(3)上表面设有与连通器(31)最底部连通的注料孔(34)，注料孔(34)密封连接有密封活塞(35)。
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