多区域自动化灌溉系统的制作方法

1.本技术属于农业灌溉技术领域，具体涉及一种多区域自动化灌溉系统。


背景技术：

2.随着人们对生活水平要求的日益提高，对高品质奶源和肉源的需求也在不断加大，我国养殖业呈现了迅猛增长的趋势。但同时，畜禽养殖业的规模化也带来了不可忽略的环境问题，尤其是动物排泄物的处理，若将其就地排放，极易污染附近的水体，造成环境的破坏。
3.现有技术中，将动物的粪便等排泄物发酵，以形成农业灌溉时的肥料属于一种常见的资源再利用手段，能够有效解决上述环境问题。
4.但在实际使用阶段，发明人发现以下技术难题尚未被克服：
5.为了实现资源内循环，现有的部分养殖场存在与畜牧区共生的种植区，以实现以下循环过程：
6.畜牧区产生的动物排泄物经过发酵处理后形成肥料，此肥料可外销或应用于种植区内植物灌溉过程；生长后的植物可外销或作为动物的食粮，以使能量再次流入畜牧区。
7.在上述过程中，畜牧区和种植区均需要投入大量的人力资源，而养殖场的主要工作内容仍然是畜牧区作业(长时间工作于种植区的人员较少)，向种植区作业投入人力容易导致畜牧区的工作量分配受到影响；即植物灌溉时需要畜牧区的工作人员参与，而导致畜牧区的工作安排受到影响。


技术实现要素：

8.本技术实施例提供一种多区域自动化灌溉系统，旨在解决养殖场内人为参与植物灌溉导致畜牧区的正常运行受到影响的技术问题。
9.为实现上述目的，本技术采用的技术方案是：
10.提供一种多区域自动化灌溉系统，包括：
11.蓄水模块，用于容纳及向外排出灌溉水；所述蓄水模块具有用于排出所述灌溉水的排水管，所述排水管上装载有单向阀；
12.蓄肥模块，用于容纳及向外排出肥料；所述蓄肥模块具有用于排出所述肥料的排肥管，所述排肥管上装载有常压阀；
13.比例泵，具有适于与所述排水管连通的进水端、适于与所述排肥管连通的进肥端，以及用于排出混合物液体的排液端；
14.排液管，具有适于与所述排液端连通的进液管，以及与多个所述种植区一一对应的多个排液口；每个所述排液口处均装载有控制阀；以及
15.多个传感器，用于一一对应的设置在多个种植区内，用于检测土壤含水量。
16.在一种可能的实现方式中，所述多区域自动化灌溉系统还包括：
17.控制器，分别与多个所述传感器、多个所述控制阀电连接，用于接收所述传感器的
检测结果并控制对应的所述控制阀开启或关闭；
18.在其中任一所述传感器的检测结果低于正常数值时，所述控制器控制对应的所述控制阀打开；
19.在其中任一所述传感器的检测结果等于或高于正常数值时，所述控制器控制对应的所述控制阀关闭。
20.在一种可能的实现方式中，所述控制器还与所述单向阀、所述常压阀电连接；
21.在其中任一所述传感器的检测结果低于正常数值时，所述控制器控制所述单向阀和所述常压阀开启；
22.在每一个所述传感器的检测结果均等于或高于正常数值时，所述控制器控制所述单向阀和所述常压阀关闭。
23.在一种可能的实现方式中，每个所述排液口处还设有用于铺设在对应的所述种植区内的微喷带；所述微喷带与所述控制阀连通，用于向所述种植区内喷出定量的液体。
24.在一种可能的实现方式中，每个所述控制阀均配备有计时器，所述计时器与对应的所述控制阀电连接，用于控制所述控制阀开启或关闭；
25.所述计时器能够预设时间；在所述控制阀开启时，所述计时器开始计时；在所述计时器达到所述预设时间时，所述计时器控制所述控制阀关闭。
26.在一种可能的实现方式中，所述传感器采用具有探针的传感结构，且所述探针插设于对应的所述种植区远离所述排液管的区域内。
27.在一种可能的实现方式中，所述蓄水模块为搭载有井泵的水井，所述井泵适于与所述排水管连通。
28.在一种可能的实现方式中，所述蓄肥模块为搭载有常压泵的粪水发酵池，所述常压泵适于与所述排肥管连通。
29.本技术实施例中，蓄水模块用来容纳和排出灌溉水，且通过单向阀控制排水；蓄肥模块用来容纳和排出肥料(在本技术中，此肥料通常是指畜牧区产生的排泄物经过发酵后的产品)，且通过常压阀控制排肥。实际应用时，将多个传感器分别布置在多个种植区内，并且将多个排液口对准多个种植区即可完成本系统的布置。
30.在对种植区进行灌溉时，开启单向阀和常压阀，使灌溉水和肥料分别通过排水管和排肥管进入比例泵内按比例混合；随后，混合液通过排液端进入排液管内，开启任一控制阀，即可对相应的种植区进行灌溉作业，直至此区域对应的传感器检测到的含水量满足灌溉要求。
31.本实施例提供的多区域自动化灌溉系统，与现有技术相比，能够利用较少的人力成本完成灌溉作业，实现自动化灌溉，保证灌溉效果的同时，避免种植区对畜牧区的正常运行造成影响。
附图说明
32.图1为本技术实施例提供的多区域自动化灌溉系统的系统结构示意图；
33.图2为本技术实施例所采用控制器的电连接关系示意图；
34.图3为本技术实施例所采用计时器的电连接关系示意图；
35.附图标记说明：
36.1、蓄水模块；11、排水管；12、单向阀；2、蓄肥模块；21、排肥管；22、常压阀；3、比例泵；31、进水端；32、进肥端；33、排液端；4、排液管；41、进液管；42、排液口；43、控制阀；5、传感器；6、控制器；7、微喷带；8、计时器。
具体实施方式
37.为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术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技术，并不用于限定本技术。
38.请参阅图1，现对本技术提供的多区域自动化灌溉系统进行说明。
39.需要在先说明的是，本系统适用于对多个种植区进行灌溉作业，此处提到的多个种植区属于现有技术中常见的种植手法(即按照所要种植的植物差异或土壤成分差异对同一块地面进行划分处理)，在此不再赘述。
40.所述多区域自动化灌溉系统，包括蓄水模块1、蓄肥模块2、比例泵3、排液管4和多个传感器5。
41.蓄水模块1用于容纳及向外排出灌溉水，其容纳灌溉水的原理、排出灌溉水的原理于下文指出，在此可初步理解为现有技术中的水塔。
42.蓄水模块1连通有用于排出灌溉水的排水管11，在此排水管11上装载有单向阀12；该单向阀12用于封闭或开启排水管11的内管腔道，并且限制排水管11内部的灌溉水倒流进蓄水模块1内，造成蓄水模块1内部灌溉水受到污染。
43.蓄肥模块2用于容纳及向外排出肥料(在本技术中，此肥料通常是指畜牧区产生的排泄物经过发酵后的产品)，其容纳肥料的原理、排出肥料的原理于下文指出。
44.蓄肥模块2连通有用于排出肥料的排肥管21，在此排肥管21上装载有常压阀22；该常压阀22用于封闭或开启排肥管21的内管腔道。
45.比例泵3具有适于与排水管11连通的进水端31、适于与排肥管21连通的进肥端32，以及用于排出混合物液体的排液端33。
46.在此比例泵3内，具有能够混合灌溉水和肥料的腔室，且此腔室内不同液体的含量可经过比例泵3搭配的元件进行调整，具体原理为现有技术，在此不再赘述。
47.排液管4上具有适于与排液端33连通的进液管41，以及与多个种植区一一对应的多个排液口42，每个排液口42均朝向对应的种植区。
48.每个排液口42处均装载有控制阀43，通过控制阀43能够控制排液口42的开启或关闭。
49.多个传感器5用于一一对应的设置在多个种植区内，用于检测该种植区内的土壤含水量，根据此含水量推断土壤内含液量，从而判断此区域内是否需要进行灌溉作业，以及灌溉作业是否已满足要求。
50.本技术实施例中，蓄水模块1用来容纳和排出灌溉水，且通过单向阀12控制排水；蓄肥模块2用来容纳和排出肥料，且通过常压阀22控制排肥。实际应用时，将多个传感器5分别布置在多个种植区内，并且将多个排液口42对准多个种植区即可完成本系统的布置。
51.在对种植区进行灌溉时，开启单向阀12和常压阀22，使灌溉水和肥料分别通过排水管11和排肥管21进入比例泵3内按比例混合；随后，混合液通过排液端33进入排液管4内，
开启任一控制阀43，即可对相应的种植区进行灌溉作业，直至此区域对应的传感器5检测到的含水量满足灌溉要求。
52.本实施例提供的多区域自动化灌溉系统，与现有技术相比，能够利用较少的人力成本完成灌溉作业，实现自动化灌溉，保证灌溉效果的同时，避免种植区对畜牧区的正常运行造成影响。
53.在一些实施例中，上述特征传感器5和控制阀43之间可以采用如图2所示结构。参见图2，多区域自动化灌溉系统还包括控制器6。
54.控制器6分别与多个传感器5、多个控制阀43电连接，用于接收传感器5的检测结果并控制对应的控制阀43开启或关闭。
55.需要说明的是，控制器6的运行原理采用现有技术中的plc自动控制技术实现，在此不再赘述。
56.此控制器6能够预设一个数值，作为传感器5反馈信号的比较数值(这一数值通常为种植区处于正常状态下的湿度数值，下文简述为正常数值)，在其中任一传感器5的检测结果低于正常数值时，控制器6控制对应的控制阀43打开；在其中任一传感器5的检测结果等于或高于正常数值时，控制器6控制对应的控制阀43关闭。
57.通过采用上述技术方案，控制器6能够免除人为调整控制阀43，具有更高的时效性，确保本系统作业过程的可靠程度。
58.在一些实施例中，上述特征控制器6可以采用如图2所示结构。参见图2，控制器6还与单向阀12和常压阀22电连接。
59.在其中任一传感器5的检测结果低于正常数值时，控制器6控制单向阀12和常压阀22开启，从而保证混合液的供应能够满足灌溉过程。
60.在每一个传感器5的检测结果均等于或高于正常数值时，控制器6控制单向阀12和常压阀22关闭，从而避免混合液的浪费。
61.通过采用上述技术方案，控制器6能够优化肥料和灌溉水的混合过程，确保混合液的供应能够满足灌溉需求，且免除无用混合液的制备，提高了混合液的使用率。
62.需要补充说明的是，控制器6还可以与比例泵3电连接，在单向阀12、常压阀22满足开启条件时，控制器6同时控制比例泵3工作；在单向阀12、常压阀22满足关闭条件时，控制器6同时控制比例泵3停止运行。之所以单独提出这一技术特征，是因为：
63.现有技术中部分比例泵3结构中便存在压力感应装置，在压力产生时(即单向阀12、常压阀22开启时)，比例泵3便能够自动开启；压力消失后(即单向阀12、常压阀22关闭时)，比例泵3便能够自动关闭。
64.在一些实施例中，上述特征排液管4可以采用如图1所示结构。参见图1，在上述的排液管4上，每个排液口42处还设有用于铺设在对应的种植区内的微喷带7；此微喷带7与控制阀43连通，用于向种植区内喷出定量的液体。
65.微喷带7为现有技术，具体是单个管道装载多个等间距设置的喷液口，实现种植区内各个位置的同步灌溉。
66.通过采用上述技术方案，微喷带7确保种植区内各个位置的灌溉效果一致，提高灌溉效率的同时缩短灌溉所需时间，从而保证本系统的运行稳定性。
67.在一些实施例中，上述特征控制阀43可以采用如图3所示结构。参见图3，每个控制
阀43均配备有计时器8，计时器8与对应的控制阀43电连接，用于控制控制阀43开启或关闭。
68.计时器8能够预设时间；在控制阀43开启时，计时器8开始计时；在计时器8达到预设时间时，计时器8控制控制阀43关闭。
69.通过采用上述技术方案，在应用微喷带7的技术背景下，通过计时器8即可实现对控制阀43的关闭和开启，相较于前文中利用控制器6控制该控制阀43的方式，采用计时器8更加便于调整和统一管理，属于另一种控制模式。
70.在一些实施例中，上述特征传感器5可以采用如图1所示结构。参见图1，传感器5采用具有探针的传感结构，且探针插设于对应的种植区远离排液管4的区域内。
71.通过采用上述技术方案，探针结构能够加强土壤湿度检测的可靠性，提高了本系统在实际作业时的可靠性。
72.请参阅图1，在一些实施例中，上述特征蓄水模块1为搭载有井泵的水井，井泵适于与排水管11连通。
73.通过采用上述技术方案，保证本系统的灌溉水供应量，提高了系统稳定性。
74.请参阅图1，在一些实施例中，上述特征蓄肥模块2为搭载有常压泵的粪水发酵池，常压泵适于与排肥管21连通。
75.通过采用上述技术方案，粪水发酵池用于容纳畜牧区产生的粪便，并对粪便进行发酵处理，从而对本系统进行肥料供应，保证了供应过程的稳定性；常压泵确保肥料能够自排肥管21内排出，且使肥料具有一定的初速度，避免肥料于排肥管21内发生堵塞现象，确保比例泵3能够有效接受到肥料，提高本系统作业可靠性。
76.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。