专利名称：一种温室滴灌自动控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种新的农业滴灌装备系统，特别是涉及一种采用重力传感器实现温室农业生产滴灌的自动控制系统。
背景技术：
目前，温室滴灌自动控制系统已经发展为一种新型的农业生产栽培技术，在国内市场上已经有许多国内外的产品在应用，但是，普遍存在成本高，结构复杂，可靠性差，安装和使用操作不方便等问题，一般农户经济上承受不起、技术上难于把握，很难推广等情况。因此，开发一种经济、实用和可靠性高的温室滴灌自动控制系统产品，是解决推广应用问题的必然。
例举中华人民共和国授权公告号为CN 2645436Y的实用新型，此实用新型主要是利用湿度传感器，将湿度传感器置于植物或农作物的土壤中，湿度传感器可根据土壤的干湿度控制滴灌，其结构简单，成本低，其使用也比较方便。
但是该实用新型也存在以下几种缺点1)湿度传感器测量不精确、不稳定、有效时间短，而且也不能代表整个地块的湿度情况。
2)没有对土壤湿度情况进行精确测量显示的装置，控制器只能进行模糊控制。
3)将传感器固定在某一位置，受传感器的限制不能代表所有植株的状态。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种温室滴灌自动控制系统，以解决现有产品成本高的缺点，并且使系统结构简单，使用操作更加简便。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种温室滴灌自动控制系统，包括一用以测量植株部的传感器、一与该传感器及电源连接的控制机构、与该控制机构连接的滴灌控制部及与该滴灌控制部连接用于滴灌的滴箭，其特征在于，还包括一吊具，该植株部通过该吊具吊挂在该传感器下方，该传感器为一重力传感器。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该控制机构为一控制箱，该控制箱内设置有一单片机及与该单片机连接的一继电器。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，还包括一数字显示装置，设置于该控制机构上，该数字显示装置与该传感器连接。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，还包括用于控制工作状态的两个报警指示灯，与该继电器相连接。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该滴灌控制部分为单片机控制的水泵或者电磁阀。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该滴箭包括毛管。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该重力传感器为一S形吊钩状传感器。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该植株部包括培养器具、基质及植株本体，所述植株本体和基质设置在所述培养器具内。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该吊具为多个吊具。
上述温室滴灌自动控制系统，其特点在于，该吊具为4点悬挂式吊具。
本实用新型的功效，在于不仅减少了大量的人工操作，减少了人力物力，同时也避免了人为因素的干扰，大大提高了滴灌的精度，用最简单的电路、最简单的电器元件实现了自动控制功能，并保持了产品的精度，0.01升的精度能够充分满足现在温室农业的要求。
以下结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细描述，但不作为对本实用新型的限定。
图1为本实用新型中控制系统与植株部的连接关系方块图；图2为本实用新型中控制系统与植株部的连接关系示意图；图3为本实用新型中控制箱内部结构示意图。
具体实施方式
本实用新型根据作物的需水要求，通过测量土壤中的含水量，采用重力传感器及控制系统，控制作物的灌水时间和灌水量，实现温室滴灌自动控制。现在温室生产大都采用基质无土栽培方法，由于同一类基质的质量是一致的，采用重力传感器测量悬挂植株及基质的质量的方法来计量滴灌水量，实现滴灌的自动控制。
请参阅图1及图2，在本实用新型采用控制箱1、传感器3、泵阀等滴灌控制部3和数字显示部18(如图2)等部件组成自动控制系统，在这里控制箱1与电源、滴灌控制部3及传感器2连接，传感器2与滴灌控制部分3与植株部4连接，利用这套系统实现温室作物栽培需水量的自动控制。
控制箱1包括一机箱10(如图2)、单片机12及继电器14。请参阅图3，为控制箱1的机箱10内部结构图。该单片机12与继电器14连接，单片机12与传感器2及外部电源连接，单片机12采集传感器2的信号对继电器14做出动作，实时监控传感器所采集的数据，贮存传感器2采集回来的数据，进行分析处理并发出执行命令，通过电路实现泵阀开关的自动控制。机箱10还具有两个与继电器14连接的报警指示灯16，形成一个简单的开关控制电路，可以实现在低报警点接通开关，到高报警点关闭开关的动作。
机箱可以市场采购，但一定做好密封工作。
如图2所示，上述数字显示部18设置在该控制箱1上，显示当前植物地状况，使得更精确地实现滴灌。
传感器2还包括—吊具22，该吊具22上放置有植株部，该吊具22悬挂在传感器2上，传感器2承受植株整体的重量。如图2所示，本实用新型中使用的传感器3为S形吊钩状。如果是藤蔓植物植株可以单独悬挂以减小误差。
滴灌控制部3可以是水泵或者电磁阀，一般可以通过控制箱1的电路的通断直接把电源从控制箱1输出到泵或阀，并实现通断。与该滴灌控制部连接用于滴灌的滴箭应使用足够长的毛管，避免由于毛管的拉力引起的误差。
植株部4包括培养器具、基质和植株本身。吊具22一般可以使用4点悬挂的方法把器具从地面托起并保持稳定。
该系统可以根据不同的栽培基质、不同的作物、作物的不同生长时期和不同的栽培环境进行预先滴灌模式设置，通过预先设置的条件，实现对植物生长需水量的动态测量，并通过预制条件控制泵阀开关，使基质的含水量保持在合适的范围内。通过作物生长的不同时期对水量的需要进行调整，保证需要的滴灌量。因为整个温室中温度是相对一致的，通过控制典型作物的需水量，对整个温室作物的生产进行统一控制。
以番茄树的育苗为例，本实用新型的实施方法如下。安装时把控制箱1设备安装在靠近培养器的一根柱子上，把传感器2直接吊在植物的正上方。然后把植物和培养器用吊具22(一个托架)水平托起，吊挂在传感器上。硬件部分安装好之后，开始设置软件。例如幼苗时期包括基质测量总重为10kg，测量时植物已经是水分饱和了。设定滴灌区间为8～10kg。经过3个星期后观察到每次浇水到10kg时水量有些不足，这样可以更改滴灌范围的起止位置到9～11kg。等到了坐果的时候，需要减少浇水来获得较好的产品质量，那么可以把滴灌范围变小到9.5～10.5kg来减小滴灌量。最后把水泵的电源连接到控制箱上，让控制箱直接控制。重新开启开关完成设置。
使用时根据首次开机时的重量结合当时的滴灌状态设定需要滴灌范围的整体重量的上下限。以后根据实际植物生长状态对滴灌范围的起止位置(用于抵消植物生长时所引起的重量变化)和滴灌范围的大小(每次的滴灌量，代表基质中水分的含量)进行控制。需要注意的是，滴灌范围的调整可以通过减小每次滴灌量，并增加滴灌时间降低基质中水分的含量。
在使用时还有一点很重要，本设备所采集的数据信息都是相对信息。需要预计植物的需水量以及植物在当前生长状态最佳的基质湿度。可以把首次吊装之后的植株及基质的总质量作为一个基数，并根据当前的土壤湿度状态拟定植物的最佳湿度时，植株及基质的整体重量，这个重量可以作为设计最佳湿度质量。不同植物和一种植物的不同生长阶段对应的最佳湿度质量都有所不同，在生产和研究中还需要边摸索边使用，在实践使用中逐渐补充本控制器的使用经验。
在温室滴灌中，由于滴灌系统的管路有一定的长度。要实现整个温室中较好的均匀程度，每次滴灌时间应该尽可能延长。但相对与样本植物，每次灌水的时间越短，越能保持基质中的最佳水分含量。解决这一矛盾的方法是根据不同作物的需要选择合适的湿度范围，根据生长和环境的变化控制滴灌的时间。例如
在20kg基质中某植物最理想的含水量为5KG，如果我们将设置定为4.5-5.5KG时样本植物将获得最好的湿度控制。另一方面该植物所能接受的湿度范围是3.5-6.5kg，而且每次滴灌量只有1kg，相对比较少，每次滴灌的时间也比较短。在多次启动滴灌系统之后，温室的前端和后端滴灌的程度会有较大偏差。所以可以把滴灌区间改成3.8-6.2kg，这样即满足了植物的需要，又能通过延长每次滴灌的时间来使温室达到比较好的均匀度。
当然，本实用新型还可有其他多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
权利要求1.一种温室滴灌自动控制系统，包括一用以测量植株部的传感器、一与该传感器及电源连接的控制机构、与该控制机构连接的滴灌控制部及与该滴灌控制部连接用于滴灌的滴箭；其特征在于，还包括一吊具，该植株部通过该吊具吊挂在该传感器下方，该传感器为一重力传感器。
2.根据权利要求1所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该控制机构为一控制箱，该控制箱内设置有一单片机及与该单片机连接的一继电器。
3.根据权利要求1或2所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，还包括一数字显示装置，设置于该控制机构上，该数字显示装置与该传感器连接。
4.根据权利要求1或2所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，还包括用于控制工作状态的两个报警指示灯，与该继电器相连接。
5.根据权利要求1所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该滴灌控制部分为单片机控制的水泵或者电磁阀。
6.根据权利要求1所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该滴箭包括毛管。
7.根据权利要求1、2、5或6所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该重力传感器为一S形吊钩状传感器。
8.根据权利要求7所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该植株部包括培养器具、基质及植株本体，所述植株本体和基质设置在所述培养器具内。
9.根据权利要求1或8所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该吊具为多个吊具。
10.根据权利要求9所述的温室滴灌自动控制系统，其特征在于，该吊具为4点悬挂式吊具。
专利摘要本实用新型涉及一种温室滴灌自动控制系统，包括用以测量植株部的传感器、与该传感器及电源连接的控制机构、与该控制机构连接的滴灌控制部及与该滴灌控制部连接用于滴灌的滴箭，还包括吊具，该植株部通过该吊具吊挂在该传感器下方，该传感器为一重力传感器。本实用新型不仅减少了大量的人工操作，减少了人力物力，同时也避免了人为因素的干扰，大大提高了滴灌的精度，用最简单的电路、最简单的电器元件实现了自动控制功能，并保持了产品的精度，0.01升的精度能够充分满足现在温室农业的要求。
文档编号A01G9/14GK2760947SQ200520022718
公开日2006年3月1日 申请日期2005年1月7日 优先权日2005年1月7日
发明者胡渭, 李远新, 张延利, 许安祥 申请人:中国农业机械化科学研究院