CN209460436U - 一种基于农业灌溉***的气象站 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于农业灌溉***的气象站，包括支杆、三角支架、光伏发电单元、传感器单元、采集控制单元和无线传输单元，所述三角支架设置在地面上，所述支杆安装在三角支架的上端，所述光伏发电单元与传感器单元电性连接，所述传感器单元与采集控制单元电性连接，所述采集控制单元与无线传输单元电性连接，所述传感器单元包括紫外线传感器、二氧化碳传感器、空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、日照时数传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和土壤盐分传感器。本实用新型通过设置光伏发电单元、传感器单元、采集控制单元和无线传输单元，解决了现有的技术灌溉效率低，灌溉不科学，水资源浪费严重的问题。

Description

一种基于农业灌溉***的气象站

技术领域

本实用新型涉及节水灌溉技术领域，具体为一种基于农业灌溉***的气象站。

背景技术

中国是一个严重缺水的国家，传统的农艺节水和单一工程节水已经不能满足现代化节水需求，采用高新技术，通过节水管理对水资源及其灌溉过程实现动态监测与信息管理，是时代与科技发展的必要趋势。

但是，现有的技术存在以下缺点；

1、传统的灌溉采用大水漫灌方式，灌溉效率只有40％左右，而且需要大量的人力配合，造成巨大的人力物力浪费。

2、普通的节水灌溉工程，灌溉效率可以提高到60％以上，相对传统灌溉方式已有很大改善，特别是采用灌溉自动化控制***，省工省力，节水效果显著，控制***可以设置灌溉时间和灌水量，但是，这些设置都是人为根据经验进行的，没有雨实时的气候环境，植物类型，土壤结构等因素结合起来，不能做到科学灌溉，仍然存在水资源浪费的现象。

实用新型内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于农业灌溉***的气象站，解决了现有的技术灌溉效率低，灌溉不科学，水资源浪费严重的问题。

(二)技术方案

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于农业灌溉***的气象站，包括支杆、三角支架、光伏发电单元、传感器单元、采集控制单元和无线传输单元，所述三角支架设置在地面上，所述支杆安装在三角支架的上端，所述光伏发电单元与传感器单元电性连接，所述传感器单元与采集控制单元电性连接，所述采集控制单元与无线传输单元电性连接，所述传感器单元包括紫外线传感器、二氧化碳传感器、空气温湿度传感器、风速风向传感器、雨量传感器、日照时数传感器、土壤温度传感器、土壤水分传感器和土壤盐分传感器，所述紫外线传感器和风速风向传感器安装在支杆的顶端，所述二氧化碳传感器、空气温湿度传感器和日照时数传感器安装在支杆的两侧略低于顶端的位置，所述土壤温度传感器、土壤水分传感器和土壤盐分传感器组合插接在地面上，所述雨量传感器设置在三角支架的一侧，所述采集控制单元包括数据采集器和灌溉控制器，所述数据采集器的输出端与灌溉控制器的输入端电性连接，所述灌溉控制器的输出端与无线传输单元的输入端电性连接。

优选的，所述光伏发电单元包括光伏板、光电转换器、箱体、光伏控制器、逆变器和蓄电池，所述光伏板安装在支杆的一侧，所述光电转换器安装在光伏板的背面，所述箱体安装在光伏板的正下方支杆上，所述箱体内部设置有光伏控制器、逆变器和蓄电池，所述光伏板的输出端与光电转换器的输入端电性连接，所述光电转换器的输出端与光伏控制器的输入端电性连接，所述光伏控制器的输出端分别与逆变器的输入端和蓄电池的输入端连接，所述蓄电池的输出端与逆变器的输入端电性连接，所述逆变器的输出端与传感器单元的输入端电性连接。

优选的，所述无线传输单元安装在支杆的顶端，所述无线传输单元为信号发射器、所述无线传输单元与云端平台无线连接。

优选的，所述传感器单元的输出端与数据采集器的输入端电性连接。

优选的，所述三角支架的底端嵌入在设置在嵌入在混凝土预埋件内。

优选的，所述数据采集器安装在光伏板对称位置的支杆上，所述灌溉控制器设置在数据采集器的上端。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种基于农业灌溉***的气象站，具备以下有益效果：

(1)本实用新型通过设置传感器单元，采用现场测量空气中的温度，二氧化碳含量，太阳紫外线强度，风速和风向，及降雨量等，跟踪环境气候特征，采集数据，进行数据计算，算出蒸发蒸腾量，并将数据传输至云端平台，利用云端平台反馈给用户，用户可以根据此参数，设置灌溉制度，依据数据，根据相应作物，制定相应的灌溉制度，避免在灌溉管理中的主观猜测，依据经验灌溉造成的不科学，真正实现了为作物适时适量提供水分和养分，从而达到自动化灌溉的目的，并且根据作物实际需求，做到精确灌溉。

(2)本实用新型采用与先进土壤墒情监测设备配合使用，感知土壤水分含量及盐分，与气象站组建小型气象环境***，为制定合理科学的灌溉制度提供重要数据支持。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的箱体的内部结构示意图；

图3为本实用新型图1中A处的结构放大图；

图4为本实用新型的流程框图。

图中附图标记为：1、支杆；2、三角支架；3、光伏发电单元；4、传感器单元；5、采集控制单元；6、无线传输单元；7、光伏板；8、光电转换器；9、箱体；10、光伏控制器；11、逆变器；12、蓄电池；13、紫外线传感器；14、二氧化碳传感器；15、空气温湿度传感器；16、风速风向传感器；17、雨量传感器；18、日照时数传感器；19、土壤温度传感器；20、土壤水分传感器；21、土壤盐分传感器；22、数据采集器；23、灌溉控制器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型提供一种技术方案：一种基于农业灌溉***的气象站，包括支杆1、三角支架2、光伏发电单元3、传感器单元4、采集控制单元5和无线传输单元6，三角支架2设置在地面上，支杆1安装在三角支架2的上端，光伏发电单元3与传感器单元4电性连接，传感器单元4与采集控制单元5电性连接，采集控制单元5与无线传输单元6电性连接，传感器单元4包括紫外线传感器13、二氧化碳传感器14、空气温湿度传感器15、风速风向传感器16、雨量传感器17、日照时数传感器18、土壤温度传感器19、土壤水分传感器20和土壤盐分传感器21，紫外线传感器13型号为GUVB-T21GH，二氧化碳传感器14型号为TGS4160，空气温湿度传感器15型号为DS-KWS，风速风向传感器16型号为EC21B，雨量传感器17型号为JD05，日照时数传感器18型号为DP-CSD3，土壤温度传感器19型号为SYS-TW，土壤水分传感器20型号为FDS-100，土壤盐分传感器21型号为WP-Y100，紫外线传感器13和风速风向传感器16安装在支杆1的顶端，二氧化碳传感器14、空气温湿度传感器15和日照时数传感器18安装在支杆1的两侧略低于顶端的位置，土壤温度传感器19、土壤水分传感器20和土壤盐分传感器21组合插接在地面上，雨量传感器17设置在三角支架2的一侧，采集控制单元5包括数据采集器22和灌溉控制器23，数据采集器22的输出端与灌溉控制器23的输入端电性连接，灌溉控制器23的输出端与无线传输单元6的输入端电性连接，光伏发电单元3包括光伏板7、光电转换器8、箱体9、光伏控制器10、逆变器11和蓄电池12，光伏板7安装在支杆1的一侧，光电转换器8安装在光伏板7的背面，箱体9安装在光伏板7的正下方支杆1上，箱体9内部设置有光伏控制器10、逆变器11和蓄电池12，光伏板7的输出端与光电转换器8的输入端电性连接，光电转换器8的输出端与光伏控制器10的输入端电性连接，光伏控制器10的输出端分别与逆变器11的输入端和蓄电池12的输入端连接，蓄电池12的输出端与逆变器11的输入端电性连接，逆变器11的输出端与传感器单元4的输入端电性连接，无线传输单元6安装在支杆1的顶端，无线传输单元6为信号发射器、无线传输单元6与云端平台无线连接，传感器单元4的输出端与数据采集器22的输入端电性连接，三角支架2的底端嵌入在混凝土预埋件内，数据采集器22安装在光伏板7对称位置的支杆1上，灌溉控制器23设置在数据采集器22的上端，灌溉控制器23型号为DATA7208。

使用时，光伏板7对太阳热能进行收集，通过光电转换器8将光能转换成电能，然后通过光伏控制器10控制电能传输至逆变器11，通过逆变器11将直流电转换成交流电供各传感器及其它用电设备使用，同时多余的电能则在光伏控制器10的控制下直接输送至蓄电池12内储存备用，传感器单元4中的各传感器分别对太阳紫外线强度、二氧化碳含量、空气温湿度、风速、风向、降雨量、以及土壤水分、盐分、温度进行实时监测，通过数据采集器22对各数据进行采集，采集后的数据传输到灌溉控制器23中，进行数据处理，得出作物需水量，即作物蒸发蒸腾量，然后通过无线传输单元6将此数据传输到云端平台，利用云端平台反馈给用户，用户可以根据此参数，通过灌溉控制器23控制与灌溉控制器23连接的灌溉***的各灌溉设备的开启与关闭，进而可设置灌溉制度，并且根据作物实际需求，做到精确灌溉。

综上可得，本实用新型通过设置光伏发电单元3、传感器单元4、采集控制单元5和无线传输单元6，解决了现有的技术灌溉效率低，灌溉不科学，水资源浪费严重的问题。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，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。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种基于农业灌溉***的气象站，包括支杆(1)、三角支架(2)、光伏发电单元(3)、传感器单元(4)、采集控制单元(5)和无线传输单元(6)，其特征在于：所述三角支架(2)设置在地面上，所述支杆(1)安装在三角支架(2)的上端，所述光伏发电单元(3)与传感器单元(4)电性连接，所述传感器单元(4)与采集控制单元(5)电性连接，所述采集控制单元(5)与无线传输单元(6)电性连接，所述传感器单元(4)包括紫外线传感器(13)、二氧化碳传感器(14)、空气温湿度传感器(15)、风速风向传感器(16)、雨量传感器(17)、日照时数传感器(18)、土壤温度传感器(19)、土壤水分传感器(20)和土壤盐分传感器(21)，所述紫外线传感器(13)和风速风向传感器(16)安装在支杆(1)的顶端，所述二氧化碳传感器(14)、空气温湿度传感器(15)和日照时数传感器(18)安装在支杆(1)的两侧略低于顶端的位置，所述土壤温度传感器(19)、土壤水分传感器(20)和土壤盐分传感器(21)组合插接在地面上，所述雨量传感器(17)设置在三角支架(2)的一侧，所述采集控制单元(5)包括数据采集器(22)和灌溉控制器(23)，所述数据采集器(22)的输出端与灌溉控制器(23)的输入端电性连接，所述灌溉控制器(23)的输出端与无线传输单元(6)的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于农业灌溉***的气象站，其特征在于：所述光伏发电单元(3)包括光伏板(7)、光电转换器(8)、箱体(9)、光伏控制器(10)、逆变器(11)和蓄电池(12)，所述光伏板(7)安装在支杆(1)的一侧，所述光电转换器(8)安装在光伏板(7)的背面，所述箱体(9)安装在光伏板(7)的正下方支杆(1)上，所述箱体(9)内部设置有光伏控制器(10)、逆变器(11)和蓄电池(12)，所述光伏板(7)的输出端与光电转换器(8)的输入端电性连接，所述光电转换器(8)的输出端与光伏控制器(10)的输入端电性连接，所述光伏控制器(10)的输出端分别与逆变器(11)的输入端和蓄电池(12)的输入端连接，所述蓄电池(12)的输出端与逆变器(11)的输入端电性连接，所述逆变器(11)的输出端与传感器单元(4)的输入端电性连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于农业灌溉***的气象站，其特征在于：所述无线传输单元(6)安装在支杆(1)的顶端，所述无线传输单元(6)为信号发射器、所述无线传输单元(6)与云端平台无线连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于农业灌溉***的气象站，其特征在于：所述传感器单元(4)的输出端与数据采集器(22)的输入端电性连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于农业灌溉***的气象站，其特征在于：所述三角支架(2)的底端嵌入在混凝土预埋件内。

6.根据权利要求1所述的一种基于农业灌溉***的气象站，其特征在于：所述数据采集器(22)安装在光伏板(7)对称位置的支杆(1)上，所述灌溉控制器(23)设置在数据采集器(22)的上端。