专利名称：园林景观大树移植智能灌水施肥系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及智能监测系统，具体地说是一种园林景观大树移植智能灌水施肥系统。
背景技术：
在城市现代化进程中，园林景观改造已经成为改善城市环境的重要手段，在园林景观建造过程中，树木移植可以快速绿化，起到美化园林的效果。然而，在大树移植时，不可能大量移植大树根际土壤，因此，会造成大树根系损伤，从而延缓大树移植后的复壮，甚至可能因为管理和管护不当，造成大树根系损伤，降低大树移植成活率。基于此种背景，对大树移栽后的土壤水分状况进行及时准确的信息获取，并根据大树根系土壤水分状况，进行适时灌溉与施肥，提高移植成活率十分必要。新移植大树，由于根系损伤，导致根系吸水功能减弱，因而根系对土壤水分需求量较少。在此阶段，土壤含水量过大，会影响土壤的透气性能，抑制根系的呼吸，对发根复壮不利，严重的时候会导致烂根死亡；土壤含水量过小，土壤水分不能供给根系吸收利用，势必造成大树复壮过程延长，甚至造成大树缺水死亡。因此，需要保持移植大树土壤合适的含水量。在园林管护过程中，大树移植后，待十天左右再开穴浇水，以后每隔十天至十五天浇一次，但灌水与管护过程需要根据天气情况和土壤水分状况确定。大树移植初期，根系吸肥能力差，最合适的施肥方式是根外施肥，且施肥一般半个月左右进行一次，施肥种类是用尿素、硫酸铵、磷酸二氢钾等速效性肥料配制成相应浓度的肥料溶液，选择合适时期进行喷洒。而在根系萌发后，才能进行土壤施肥，施肥过程要求薄肥勤施，主要是慎防损伤树木根系。近年来，综合信息技术和智能化技术迅速发展，这些技术的实用为定位、定时、定量农业管理奠定了技术基础。在此背景下，结合土壤水分传感器与数据采集控制模块、微型电磁阀、微型流量计和储水袋的大树移植智能灌水是非系统，能够有效降低水资源和肥料使用率，并提高大树移植成活率。
实用新型内容针对现有技术中的上述不足之处，本实用新型提供了一种节能、自动、省时、高效的大树与珍稀树木移植智能灌水施肥系统。本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是一种园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，包括储水袋，下行水管，环形渗透管、微型流量计、微型电磁阀、数据采集控制模块和土壤墒情传感器；其中储水袋上端固定于树干，储水袋下端连接下行水管；下行水管的另一端连接环形渗透管，环形渗透管铺设于移植大树根际土壤表层；下行水管中间安装微型流量计和微型电磁阀；微型流量计的进水口和出水口连接下行水管的一个断开处，电源线和数据线分别连接数据采集控制模块的电源线和数据线；微型电磁阀的上下两端连接下行水管的另一个断开处，电源线和数据线连接数据采集控制模块的电源线和数据线；数据采集控制模块的电源线和数据线连接土壤墒情传感器的电源线和数据线；土壤墒情传感器埋设于移植大树的根际。所述储水袋为储备灌溉水与水溶性肥料溶液的塑料袋或橡胶袋，上端具有圆形孔并具备与袋体结合紧密的可开合圆盖，下端连接带螺旋的接口，连接下行水管接头。
所述微型流量计为能够计算通过下行水管的液体流量并进行数据传输的仪器。所述微型电磁阀为控制下行水管水流通断并进行数据传输的开关阀。所述数据采集控制模块为具有液晶操作屏，6路开关量或脉冲量输入，6路开关量输出，8路直流采样，并可以接变送器的模块。所述土壤墒情传感器为能够对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量的传感器。本实用新型具有以下优点I.本系统采用充电电池供电，可以在无人值守的情况下对移植初期树木根区周边环境进行长期实时监测，并通过预先输入数据采集控制模块的阈值，进行智能化灌水与施肥。2.本系统能够通过不同连接方式，并通过监测结果对大树采用统一的灌水管进行智能化灌溉，节约园林景观的水分资源，降低环境污染风险，减少人工劳动力资本。
图I为本实用新型系统架构图；图2为本实用新型数据采集控制模块连接结构图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。如图I为本实用新型的系统架构图，以数据采集控制模块为中心，数据采集控制模块通过数据线与电源线连接微型电磁阀、微型流量计和土壤湿度传感器，其内的蓄电池能够为整个系统提供储备电源。储水袋被套索固定在移植大树树干上，储水袋内的水分或肥料溶液通过重力作用，通过下行水管和环形渗透管，能够自由渗流到根际土壤中。微型电磁阀与土壤湿度传感器通过连接于数据采集控制模块的数据线，将下行的流量信息与土壤墒情信息传递给数据采集控制模块内，数据采集控制模块通过预先设定的阈值，发出电磁阀通断指令，进而控制灌溉水流量与肥料溶液流量。储水袋为系统提供水源与水溶性肥料溶液，上端通过环形套索固定于树干，下端与下行水管相连接。水管上端连接储水袋，下端连接环形渗灌管，中间安装微型电磁阀与微型流量计；环形渗灌管与下行水管相连接，铺设于移植大树根际土壤表层，将灌溉水和肥料溶液渗透到根际土壤中；微型流量计进水口与出水口均与下行水管相连，主要用于计算通过下行水管的流量，其电源线与数据线均与数据采集控制模块相连接，方便系统进行灌溉与施肥量计算；微型电磁阀上下两端与均与下行水管相连，主要通过其开关控制水管水流的通断，其电源线与数据线均与数据采集控制模块相连接，执行系统的自动灌溉与施肥指令；数据采集控制模块通过数据线与电源线连接微型电磁阀、微型流量计和土壤墒情传感器，可充电电池组为其提供电源；土壤墒情传感器与数据采集模块相连，埋设于大树根际，主要作用是监测根际土壤墒情，便于数据采集控制模块发出电磁阀通断指令。本实用新型中所述储水袋为塑料、橡胶等材质，容积可自行选择，主要作用是储备灌溉水与水溶性肥料溶液，储水袋顶端具圆形孔，方便挂绳穿过；储水袋上端具备结合紧密的可开合圆盖，方便充水与投放溶解水溶性肥料，其下端连接带螺旋的接口，连接下行水管接头。本实用新型所述下行水管两端能够与储水袋和环形渗漏管相连接，连接端均具接口，便于安装于拆卸。下行水管和环形渗灌管均为一般材质水管，下行水管中间安装微型电 磁阀与微型流量计；环形渗灌管能够自由通过水分与肥料溶液，能够与下行水管连接。本实用新型所述微型电磁阀与微型流量计接口能与下行水管连接安装，微型电磁阀与微型流量计的数据线与电源线与数据采集控制器连接，微型流量计与微型电磁阀均能市面上购买，并方便安装，具备电源线与数据线。其中微型电磁阀能够接收数据采集控制模块指令进行通断动作，微型流量计能将通过下行水管的流量信息传输给数据采集控制模块，便于数据采集控制模块进行进一步处理。本实用新型所述土壤湿度传感器，可以采用SWCP系列土壤墒情传感器，土壤湿度传感器与数据采集模块相连，埋设于大树根际土壤中，土壤墒情传感器可对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量，便于数据采集控制模块发出电磁阀通断指令。土壤墒情传感器埋入土壤，土壤含水量的大小直接导致土壤的介电常数变化，从而影响两个传感器探针之间的电压和通过电路中的电流。数据采集控制模块将其实时信号记录并通过其中心处理器进行解析，转变为土壤含水量相关数据。该系列土壤墒情传感器基本性能如下；量程:0-100% (m3/m3);精度:50%以内误差为1_3%，标定后可达到1%以内；测量区域90%的影响在围绕中央探针直径为3cm、长为6cm圆柱体内。如图2为本实用新型中涉及的数据采集控制模块采用基于MODBUS规约的通用数据采集控制模块，以数据采集控制模块为中心，连接微型电磁阀、微型流量计和土壤湿度传感器。该模块具有触摸液晶屏，能够直接进行读数，也能够进行手动设置于操作，其6路开关量输出，可以作为遥控、跳闸或者告警；6路开关量输入，也可以作为脉冲量输入；8路直流采样，可以接各种变送器；具有标准的485通信口和RS485/232接口，支持MODBUS或其它规约；无外部总线，具有高可靠性和稳定性，并能够根据程序执行系统的自动灌溉与施肥指令，整个系统的电源通过数据采集控制模块的可充电电源供给。
权利要求1.一种园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，包括储水袋，下行水管，环形渗透管、微型流量计、微型电磁阀、数据采集控制模块和土壤墒情传感器；其中储水袋上端固定于树干，储水袋下端连接下行水管；下行水管的另一端连接环形渗透管，环形渗透管铺设于移植大树根际土壤表层；下行水管中间安装微型流量计和微型电磁阀；微型流量计的进水口和出水口连接下行水管的一个断开处，电源线和数据线分别连接数据采集控制模块的电源线和数据线；微型电磁阀的上下两端连接下行水管的另一个断开处，电源线和数据线连接数据采集控制模块的电源线和数据线；数据采集控制模块的电源线和数据线连接土壤墒情传感器的电源线和数据线；土壤墒情传感器埋设于移植大树的根际。
2.根据权利要求I所述的园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，所述储水袋为储备灌溉水与水溶性肥料溶液的塑料袋或橡胶袋，上端具有圆形孔并具备与袋体结合紧密的可开合圆盖，下端连接带螺旋的接口，连接下行水管接头。
3.根据权利要求I所述的园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，所述微型流量计为能够计算通过下行水管的液体流量并进行数据传输的仪器。
4.根据权利要求I所述的园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，所述微型电磁阀为控制下行水管水流通断并进行数据传输的开关阀。
5.根据权利要求I所述的园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，所述数据采集控制模块为具有液晶操作屏，6路开关量或脉冲量输入，6路开关量输出，8路直流采样，并可以接变送器的模块。
6.根据权利要求I所述的园林景观大树移植智能灌水施肥系统，其特征在于，所述土壤墒情传感器为能够对表层和深层土壤进行墒情的定点监测和在线测量的传感器。
专利摘要本实用新型涉及智能监测系统，具体地说是一种园林景观大树移植智能灌水施肥系统。其中，储水袋上端固定于树干，储水袋下端连接下行水管上端，下行水管下端连接环形渗透管，下行水管中间设有微型流量计和微型电磁阀，微型流量计和微型电磁阀另一端连接数据采集控制模块，数据采集控制模块又与土壤墒情传感器相连，蓄电池与数据采集控制模块、微型流量计、微型电磁阀、墒情传感器连接。本系统是可以根据移植后的土壤环境进行智能化灌溉与施肥，不仅可以节省水资源，还可以降低肥料损失率，减少环境污染风险，节省劳动力资源，为大树移植成活率提高奠定技术基础。
文档编号A01G29/00GK202773620SQ20122043390
公开日2013年3月13日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者苗永刚, 卢麟麟, 薛劲松, 邹江宁, 赵晶, 董博, 李蜀嘉, 李冬烨, 王杨, 王敬聪, 杨锋, 陈立华, 惠远森 申请人:辽宁山水城市园林景观有限公司