CN206323904U - 一种智能控制滴灌*** - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能控制滴灌***。一种智能控制滴灌***，其中，包括滴灌储水罐、至少一个水肥池、主水管道、区间管道、滴灌头、土壤信息采集***和控制***，所述滴灌储水罐通过抽水泵及管道与水源连接，所述水肥池通过水肥泵及管道与所述滴灌储水罐连接，所述主水管道通过滴灌泵与所述滴灌储水罐连接，所述区间管道均连接在所述主水管道上，且所述区间管道均布在各滴灌区间中，所述滴灌头设在所述区间管道上，所述土壤信息采集***设在各滴灌区间的土壤中，且所述土壤信息采集***与所述控制***连接，所述抽水泵、水肥泵以及滴灌泵均与所述控制***连接。本实用新型可以兼顾水滴灌和肥滴灌，并且滴灌过程更加智能。

Description

一种智能控制滴灌***

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，更具体地涉及一种智能控制滴灌***。

背景技术

滴灌设备主要应用于宽行、高经济价值的作物，如：果树、棉花、土豆、蔬菜、苗圃、温室作物等的灌溉上，林业种树及园林乔木、灌木、花卉等植物的灌溉上。按照灌溉方式的不同可以分为喷灌、微灌、滴灌等，其中滴灌是将具有一定 压力的水，过滤后经管网和出水管道 （ 滴灌带） 或滴头以水滴的形式缓慢而均匀地滴入植 物根部附近土壤的一种灌水方法。 滴灌条件下，水的有效利用率高，灌溉水湿润部分土壤表 面，可有效减少土壤水分的无效蒸发。 同时，由于滴灌仅湿润作物根部附近土壤，其他区域 土壤水分含量较低，因此，可防止杂草的生长，滴灌不产生地面径流，且易掌握精确的施水 深度，非常省水。但是目前的滴灌设备大多数都是手动式或者半自动式工作模式，这种模式由于灌溉的合理与否，取决于管理人员的知识、经验等，这往往容易导致作物对水的需求度和管理人员的经验得不到有效组合；并且，目前的滴灌***大多都是单一的水滴灌，不能同时兼顾施肥。

实用新型内容

本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种智能控制滴灌***。本实用新型结构简单，使用方便，可以兼顾水滴灌和肥滴灌，并且滴灌过程更加智能，大大减小了人工因素对滴灌效果的影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种智能控制滴灌***，其中，包括滴灌储水罐、至少一个水肥池、主水管道、区间管道、滴灌头、土壤信息采集***和控制***，所述滴灌储水罐通过抽水泵及管道与水源连接，所述水肥池通过水肥泵及管道与所述滴灌储水罐连接，所述主水管道通过滴灌泵与所述滴灌储水罐连接，所述滴灌泵通过变频器控制主水管道中的水压为恒压，所述区间管道均连接在所述主水管道上，且所述区间管道均布在各滴灌区间中，所述滴灌头设在所述区间管道上，所述土壤信息采集***设在各滴灌区间的土壤中，且所述土壤信息采集***与所述控制***连接，所述抽水泵、水肥泵以及滴灌泵均与所述控制***连接。控制***中有两种滴灌模式，一种是水滴灌模式，一种肥滴灌模式，任一种滴灌模式下，都是在控制***中预先设置一个土壤湿度的最低值。土壤信息采集***可以实时的采集土壤的湿度数值，然后将采集到的数值传输给控制***，并与控制***中预先设置的最低湿度值比较，如果采集的土壤的湿度值低于预先设置的最低湿度值，则控制***就会发出相应的指令，使滴灌***做出相应的动作。设置多个水肥池的作用是，可以把其中一个作为主水肥池，其他的作为备用水肥池，以防一个水肥池不够用的情况，也可以在多个水肥池中分别盛装不同的水肥，然后根据比例配合使用。

优选的，所述水肥池的数量为两个，分别为第一水肥池和第二水肥池，所述第一水肥池和第二水肥池分别通过第一水肥泵和第二水肥泵与所述滴灌储水罐连接，所述第一水肥泵和第二水肥泵均与所述控制***连接。

进一步的，所述控制***包括主控制***以及与所述主控制***连接的从控制***，所述从控制***的数量与滴灌区间的数量相对应，所述各滴灌区间内的土壤信息采集***与同该滴灌区间对应的从控制***连接，所述抽水泵、水肥泵以及滴灌泵均与所述主控制***连接。设置与滴灌区间对应的从控制***是为了每个滴灌区间的滴灌都可以单独控制，互相之间不会产生影响，保证各滴灌区间的滴灌效果。

进一步的，所述主水管道上设有主电磁阀和水压传感器，所述主电磁阀和水压传感器均与所述主控制***连接，水压传感器可以将主水管道内的水压实时反馈给主控制***，保证滴灌***的正常工作；所述各滴灌区间内的区间管道上设有分电磁阀，所述分电磁阀与其对应的从控制***连接。

进一步的，所述滴灌储水罐内设有水储量传感器，所述水肥池与所述滴灌储水罐之间的管道上设有水肥流量传感器，所述水储量传感器和水肥流量传感器均与所述主控制***连接。水储量传感器可以实时监测滴灌储水罐内的水位，并将检测到的数值传输给主控制***，主控制***中预先设置了滴灌储水罐的最大水位和最小水位，主控制***根据水储量传感器传来的水位信息来控制抽水泵和滴灌泵的启停；水肥流量传感器可以记录从水肥池输送到滴灌储水罐内的水肥的量，并把该数值传输给主控制***，主控制***根据水肥流量传感器传来的数据来控制水肥泵的启停。

进一步的，所述主控制***包括主站PLC以及分别与所述主站PLC连接的第一AD数据转换模块、触摸控制屏，水储量传感器和水肥流量传感器都是与第一AD数据转换模块连接的，水储量传感器和水肥流量传感器检测到的是模拟量，第一AD数据转换模块的作用是将模拟量转换成数字量然后传给主站PLC，并和相应的预设值进行比较，所述的各预设值都是设置在主站PLC中的，主站PLC还可以把第一AD数据转换模块转换后的数字量显示在触摸控制屏上，好让操作人员对滴灌***的状况一目了然。另外，滴灌模式的选择、以及水肥的比例这些都是通过触摸控制屏进行输入的。

所述从控制***包括从站PLC以及与所述从站PLC连接的第二AD数据转换模块，所述从站PLC与所述主站PLC连接，并利用RS485有线实时通讯，与无线通讯对比，抗干扰能力强，容量大，信号传输线性稳定，数据互换快速，准确，安全；所述土壤信息采集***包括土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器和空气湿度传感器，因此，所述土壤信息采集***不仅仅是只能采集土壤的湿度值，而且还能够采集土壤的温度、土壤附近空气的湿度和温度值，这样可以更好的了解各滴灌区间内生长的作物或植被的生长环境；所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器和空气湿度传感器均与其对应的从控制***连接，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器和空气湿度传感器其实是直接与从控制***中的第二AD数据转换模块连接的，第二AD数据转换模块与第一AD数据转换模块的作用相同；从站PLC可以把第二AD数据转换模块转换后的数字量传输给主站PLC，并与相应的预设值比较，主站PLC也可以把第二AD数据转换模块转换后的数字量显示在触摸控制屏上。

进一步的，所述主水管道上设有过滤器，过滤器可以过滤大的杂质，避免堵塞滴灌头。所述滴灌储水罐内设有循环搅拌装置，所述循环搅拌装置与所述控制***连接，当水肥按照比例加入到滴灌储水罐内时，控制***会启动循环搅拌装置使得水肥和清水混合均匀。

本实用新型的工作原理：当某滴灌区间处于水滴灌模式下时，土壤信息采集***采集的土壤的湿度值低于控制***中预设的最低湿度值时，控制***则指令主水管道上的主电磁阀以及该滴灌区间的区间管道上的分电磁阀打开，滴灌泵启动（储水罐非最小设置值），抽水泵启动（储水罐非最大设置值），向该滴灌区间滴灌，当该滴灌区间土壤湿度上升到大于预设的最低湿度值时，PLC指令该区间抽水泵，滴灌泵停止，主电磁阀和分电磁阀关闭。

当某滴灌区间处于肥滴灌模式下时，土壤信息采集***采集的土壤的湿度值低于控制***中预设的最低湿度值时，（一）控制***指令抽水泵启动为滴灌储水罐加水，达到设定水量时停止；（二）控制***指令水肥泵启动，达到设定加肥量时停止；（三）控制***指令循环搅拌装置启动，达到设定时间时停止；（四）控制***指令主电磁阀和该滴灌区间的区间管道上的分电磁阀打开，滴灌泵启动向该滴灌区间滴灌，当滴灌储水罐储量下降到预设的最小水位值时，停止滴灌泵，假若此时土壤湿度传感器读取的湿度还未大于预设的最低湿度值，则重复上述（一）（二）（三）（四）步，直到土壤湿度传感器读取的湿度大于预设的最低湿度值，控制***指令滴灌泵停止，主电磁阀和该滴灌区间的区间管道上的分电磁阀关闭。

同现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型的滴灌***中设置了滴灌储水罐和水肥池，这样一套***就可以兼顾水滴灌和肥滴灌，而且本实用新型的滴灌***中可以设置多个水肥池，使得不同种类的水肥可以按照一定的比例混合使用，以达到更好的滴灌效果。

2、本实用新型的滴灌***中还设置了主控制***和分控制***，分控制***与各滴灌区间相对应，这样就可以使得各滴灌区间中的滴灌过程和控制都可以单独控制，互相之间不会影响，以达到最佳的滴灌效果。

3、本实用新型的滴灌***中设置了水储量传感器、水肥流量传感器以及土壤信息采集***，并在控制***中都预先设置了多个预设值，根据传感器和采集***反馈给控制***的数据与对应预设值比较可以来控制整个滴灌***的动作，更加智能，更加准确。

附图说明

图1 是本实用新型的整体结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

如图1所示，一种智能控制滴灌***，其中，包括滴灌储水罐1、第一水肥池6、第二水肥池7、主水管道2、区间管道3、滴灌头、土壤信息采集***和控制***，所述滴灌储水罐1通过抽水泵4及管道与水源连接，所述第一水肥池6和第二水肥池7分别通过第一水肥泵8和第二水肥泵9与所述滴灌储水罐1连接，所述主水管道2通过滴灌泵5与所述滴灌储水罐1连接，所述滴灌泵5通过变频器控制主水管道2中的水压为恒压，所述区间管道3均连接在所述主水管道2上，且所述区间管道3均布在各滴灌区间中，所述滴灌头设在所述区间管道3上，所述土壤信息采集***设在各滴灌区间的土壤中，且所述土壤信息采集***与所述控制***连接，所述抽水泵4、第一水肥泵8、第二水肥泵9以及滴灌泵5均与所述控制***连接。控制***中有两种滴灌模式，一种是水滴灌模式，一种肥滴灌模式，任一种滴灌模式下，都是在控制***中预先设置一个土壤湿度的最低值。土壤信息采集***可以实时的采集土壤的湿度数值，然后将采集到的数值传输给控制***，并与控制***中预先设置的最低湿度值比较，如果采集的土壤的湿度值低于预先设置的最低湿度值，则控制***就会发出相应的指令，使滴灌***做出相应的动作。设置多个水肥池的作用是，可以把其中一个作为主水肥池，其他的作为备用水肥池，以防一个水肥池不够用的情况，也可以在多个水肥池中分别盛装不同的水肥，然后根据比例配合使用。

如图1所示，所述控制***包括主控制***以及与所述主控制***连接的从控制***，所述从控制***的数量与滴灌区间的数量相对应，所述各滴灌区间内的土壤信息采集***与同该滴灌区间对应的从控制***连接，所述抽水泵4、水肥泵以及滴灌泵5均与所述主控制***连接。设置与滴灌区间对应的从控制***是为了每个滴灌区间的滴灌都可以单独控制，互相之间不会产生影响，保证各滴灌区间的滴灌效果。

如图1所示，所述主水管道2上设有主电磁阀10和水压传感器11，所述主电磁阀10和水压传感器11均与所述主控制***连接，水压传感器11可以将主水管道2内的水压实时反馈给主控制***，保证滴灌***的正常工作；所述各滴灌区间内的区间管道3上设有分电磁阀12，所述分电磁阀12与其对应的从控制***连接。

如图1所示，所述滴灌储水罐1内设有水储量传感器13，所述水肥池与所述滴灌储水罐1之间的管道上设有水肥流量传感器14，所述水储量传感器13和水肥流量传感器14均与所述主控制***连接。水储量传感器13可以实时监测滴灌储水罐1内的水位，并将检测到的数值传输给主控制***，主控制***中预先设置了滴灌储水罐1的最大水位和最小水位，主控制***根据水储量传感器13传来的水位信息来控制抽水泵4和滴灌泵5的启停；水肥流量传感器14可以记录从水肥池输送到滴灌储水罐1内的水肥的量，并把该数值传输给主控制***，主控制***根据水肥流量传感器14传来的数据来控制水肥泵的启停。

如图1所示，所述主控制***包括主站PLC15以及分别与所述主站PLC15连接的第一AD数据转换模块16、触摸控制屏17，水储量传感器13和水肥流量传感器14都是与第一AD数据转换模块16连接的，水储量传感器13和水肥流量传感器14检测到的是模拟量，第一AD数据转换模块16的作用是将模拟量转换成数字量然后传给主站PLC15，并和相应的预设值进行比较，所述的各预设值都是设置在主站PLC15中的，主站PLC15还可以把第一AD数据转换模块16转换后的数字量显示在触摸控制屏17上，好让操作人员对滴灌***的状况一目了然。另外，滴灌模式的选择、以及水肥的比例这些都是通过触摸控制屏17进行输入的。

如图1所示，所述从控制***包括从站PLC18以及与所述从站PLC18连接的第二AD数据转换模块19，所述从站PLC18与所述主站PLC15连接，并利用RS485有线实时通讯，与无线通讯对比，抗干扰能力强，容量大，信号传输线性稳定，数据互换快速，准确，安全；所述土壤信息采集***包括土壤温度传感器20、土壤湿度传感器21、空气温度传感器22和空气湿度传感器23，因此，所述土壤信息采集***不仅仅是只能采集土壤的湿度值，而且还能够采集土壤的温度、土壤附近空气的湿度和温度值，这样可以更好的了解各滴灌区间内生长的作物或植被的生长环境；所述土壤温度传感器20、土壤湿度传感器21、空气温度传感器22和空气湿度传感器23均与其对应的从控制***连接，所述土壤温度传感器20、土壤湿度传感器21、空气温度传感器22和空气湿度传感器23其实是直接与从控制***中的第二AD数据转换模块19连接的，第二AD数据转换模块19与第一AD数据转换模块16的作用相同；从站PLC18可以把第二AD数据转换模块19转换后的数字量传输给主站PLC15，并与相应的预设值比较，主站PLC15也可以把第二AD数据转换模块19转换后的数字量显示在触摸控制屏17上。

如图1所示，所述主水管道2上设有过滤器24，过滤器24可以过滤大的杂质，避免堵塞滴灌头。所述滴灌储水罐1内设有循环搅拌装置，所述循环搅拌装置与所述控制***连接，当水肥按照比例加入到滴灌储水罐1内时，控制***会启动循环搅拌装置使得水肥和清水混合均匀。

本实施例的工作原理：当某滴灌区间处于水滴灌模式下时，土壤信息采集***采集的土壤的湿度值低于控制***中预设的最低湿度值时，控制***则指令主水管道2上的主电磁阀10以及该滴灌区间的区间管道3上的分电磁阀12打开，滴灌泵5启动（储水罐非最小设置值），抽水泵4启动（储水罐非最大设置值），向该滴灌区间滴灌，当该滴灌区间土壤湿度上升到大于预设的最低湿度值时，PLC指令该区间抽水泵4，滴灌泵5停止，主电磁阀10和分电磁阀12关闭。

当某滴灌区间处于肥滴灌模式下时，土壤信息采集***采集的土壤的湿度值低于控制***中预设的最低湿度值时，（一）控制***指令抽水泵4启动为滴灌储水罐1加水，达到设定水量时停止；（二）控制***指令水肥泵启动，达到设定加肥量时停止；（三）控制***指令循环搅拌装置启动，达到设定时间时停止；（四）控制***指令主电磁阀10和该滴灌区间的区间管道3上的分电磁阀12打开，滴灌泵5启动向该滴灌区间滴灌，当滴灌储水罐1储量下降到预设的最小水位值时，停止滴灌泵5，假若此时土壤湿度传感器21读取的湿度还未大于预设的最低湿度值，则重复上述（一）（二）（三）（四）步，直到土壤湿度传感器21读取的湿度大于预设的最低湿度值，控制***指令滴灌泵5停止，主电磁阀10和该滴灌区间的区间管道3上的分电磁阀12关闭。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能控制滴灌***，其特征在于，包括滴灌储水罐（1）、至少一个水肥池、主水管道（2）、区间管道（3）、滴灌头、土壤信息采集***和控制***，所述滴灌储水罐（1）通过抽水泵（4）及管道与水源连接，所述水肥池通过水肥泵及管道与所述滴灌储水罐（1）连接，所述主水管道（2）通过滴灌泵（5）与所述滴灌储水罐（1）连接，所述区间管道（3）均连接在所述主水管道（2）上，且所述区间管道（3）均布在各滴灌区间中，所述滴灌头设在所述区间管道（3）上，所述土壤信息采集***设在各滴灌区间的土壤中，且所述土壤信息采集***与所述控制***连接，所述抽水泵（4）、水肥泵以及滴灌泵（5）均与所述控制***连接。

2.根据权利要求1所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述水肥池的数量为两个，分别为第一水肥池（6）和第二水肥池（7），所述第一水肥池（6）和第二水肥池（7）分别通过第一水肥泵（8）和第二水肥泵（9）与所述滴灌储水罐（1）连接，所述第一水肥泵（8）和第二水肥泵（9）均与所述控制***连接。

3.根据权利要求1所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述控制***包括主控制***以及与所述主控制***连接的从控制***，所述从控制***的数量与滴灌区间的数量相对应，所述各滴灌区间内的土壤信息采集***与同该滴灌区间对应的从控制***连接，所述抽水泵（4）、水肥泵以及滴灌泵（5）均与所述主控制***连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述主水管道（2）上设有主电磁阀（10）和水压传感器（11），所述主电磁阀（10）和水压传感器（11）均与所述主控制***连接，所述各滴灌区间内的区间管道（3）上设有分电磁阀（12），所述分电磁阀（12）与其对应的从控制***连接。

5.根据权利要求3所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述滴灌储水罐（1）内设有水储量传感器（13），所述水肥池与所述滴灌储水罐（1）之间的管道上设有水肥流量传感器（14），所述水储量传感器（13）和水肥流量传感器（14）均与所述主控制***连接。

6.根据权利要求3所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述主控制***包括主站PLC（15）以及分别与所述主站PLC（15）连接的第一AD数据转换模块（16）、触摸控制屏（17）。

7.根据权利要求6所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述从控制***包括从站PLC（18）以及与所述从站PLC（18）连接的第二AD数据转换模块（19），所述从站PLC（18）与所述主站PLC（15）连接。

8.根据权利要求3所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述土壤信息采集***包括土壤温度传感器（20）、土壤湿度传感器（21）、空气温度传感器（22）和空气湿度传感器（23），所述土壤温度传感器（20）、土壤湿度传感器（21）、空气温度传感器（22）和空气湿度传感器（23）均与其对应的从控制***连接。

9.根据权利要求1所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述主水管道（2）上设有过滤器（24）。

10.根据权利要求1所述的一种智能控制滴灌***，其特征在于，所述滴灌储水罐（1）内设有循环搅拌装置。