智能大棚滴灌系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种智能大棚滴灌系统，包括大棚主体和设置在多个大棚主体之间的空地上的雨水储存容器，大棚主体棚顶设雨水检测装置，大棚主体棚顶下沿设雨水收集槽，雨水收集槽和外外自来水口管道与雨水储存容器一端连接，雨水储存容器另一端设滴灌管道，雨水收集槽、外自来水口和滴灌管道均配设驱动装置，雨水储存容器底部设水位传感器，大棚内设控制装置、土壤湿度感应装置和显示装置，雨水检测装置、所有驱动装置、水位传感器、土壤湿度感应装置和显示装置分别与控制装置连接。本系统实现了雨水收集、存储，并能够自动检测大棚内的土壤湿度，并根据预先设定的阀值，判断是否对棚内的植物进行滴灌的目的。
【专利说明】智能大棚滴灌系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及智能大棚节水环保领域，尤其是一种智能大棚滴灌系统。
【背景技术】
[0002]我国作为一个农业大国，大棚技术占有一个重要的地位，但目前大多数的大棚作为一个相对封闭的系统，外界的雨水很难被直接利用，这就造成了极大地浪费，所以利用大棚外的雨水，节省水资源，节省种植成本是十分必要的。
[0003]现在国内大多数的大棚还采用人工灌溉，在当前种植大规模化的情况下，灌溉精度不易控制，容易造成水资源的大量浪费，同时极大地浪费了劳动力资源，在一定程度上制约了大规模集成农业的发展。发展智能自动控制灌溉技术是我国大规模集成农业发展的必经之路。
[0004]滴灌技术由于其节水增产的优点，越来越多地被用于棚室灌溉中，但现有的滴灌方式无法根据作物的实际需水量进行灌溉，这样易使作物受涝烂根或受旱枯萎，其灌溉效果差，不利于作物的生长，且浪费水资源。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种智能大棚滴灌系统，该系统在下雨时自动检测感应并自动打开雨水收集系统，进行雨水收集、存储，并能够自动检测大棚内的土壤湿度，并根据预先设定的阀值，判断是否对棚内的植物进行滴灌。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案:一种智能大棚滴灌系统，包括大棚主体和设置在多个大棚主体之间的空地上的雨水储存容器，所述大棚主体棚顶设雨水检测装置，所述大棚主体棚顶下沿设雨水收集槽，雨水收集槽和外自来水口通过管道I和管道II分别与安装在大棚主体背面的雨水储存容器一端连接，雨水储存容器另一端与滴灌管道连接，所述雨水收集槽与驱动装置I连接，驱动装置I用于打开收缩在大棚主体顶部的雨水收集槽，所述外自来水口连接有驱动装置II，驱动装置II用于控制外自来水口的开闭合，所述雨水储存容器底部设水位传感器，所述滴灌管道末端设驱动装置III，驱动装置III用于控制滴灌管道的进水，所述大棚主体内部设有控制装置、土壤湿度感应装置和显示装置，土壤湿度感应装置的感应探头插入大棚主体内的土壤中，所述雨水检测装置、所有驱动装置、水位传感器、土壤湿度感应装置和显示装置分别与控制装置连接。
[0007]进一步地，所述雨水检测装置为雨水感应器，它包括保护电阻、电源指示灯、电容、滑动变阻器、雨水感应探头和双电压比较器，其中，保护电阻Rl与电源指示灯Dl串联后，连接在电源两端；电容Cl、滑动变阻器VRl均直接并联在电源两端；雨水感应探头RTl先通过第九、十节点与电容C2并联，再与电阻R2串联，最后连接在电源两端，从第九号节点连接AO输出端口 ；双电压比较器LM393的第五引脚连接电源正极，第四引脚连接电源负极，第三引脚连接R2和RTl之间，第二引脚连接滑动变阻器VRl，第一引脚连接DO输出端口；保护电阻R4与状态指示灯D2串联后，再与上拉电阻R3并联，一起连接到双电压比较器LM393的第一引脚和电源正极之间；第六(VCC)接口接5V直流供电电源；第七(DO)、第八(AO)接口接单片机引脚，向单片机传递数据信息；第九、十节点之间，接雨水感应探头RTl ；D1为电源指示灯，D2为状态指示灯；第一、二、三、四和五节点之间为LM393双电压比较器，与上拉电阻R3、状态指示灯D2及其保护电阻R4组成TTL输出接口电路，向单片机传递数字信号。
[0008]进一步地，所述雨水检测装置为雨滴传感器。
[0009]进一步地，所述驱动装置I/II/III均为MG995舵机。
[0010]进一步地，所述水位传感器为DHTll传感器。
[0011]进一步地，所述土壤湿度感应装置为YL-69 土壤湿度感应装置。
[0012]进一步地，所述显示装置为液晶显示器，用于显示土壤湿度值。
[0013]进一步地，所述控制装置为STC90C51RD+单片。
[0014]本实用新型的有益效果是，本系统能够收集、储存和利用大棚外的雨水，达到节水的目的；采用滴灌的方式，防止水资源浪费；在雨水储存容器内安装水位监测，雨水储存容一端连接有双管道，双管道通雨水和自来水，更换水源方便，提高了系统的稳定性；单片机集中控制滴灌，节省劳动力，提高滴灌量的精度，进而将大棚内的土壤湿度自动控制在最适合棚内植物生长的范围内，提高生产效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本实用新型的机构示意图；
[0016]图2是雨水传感器的电路图；
[0017]其中1.大棚主体，2.雨水收集槽，3.雨水检测装置，4.雨水储存容器，5.外外自来水口，6.管道I，7.管道II，8.滴灌管道，9.水位传感器。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0019]如图1所示，一种智能大棚滴灌系统，包括大棚主体I和设置在多个大棚主体之间的空地上的雨水储存容器4，所述大棚主体I棚顶设雨水检测装置2，所述大棚主体棚I顶下沿设雨水收集槽2，雨水收集槽I和外外自来水口 5通过管道16和管道117分别与安装在大棚主体I背面的雨水储存容器4 一端连接，雨水储存容器4另一端与滴灌管道8连接，所述雨水收集槽2与驱动装置I连接，驱动装置I用于打开收缩在大棚主体I顶部的雨水收集槽2，所述外自来水口 5连接有驱动装置II，驱动装置II用于控制外自来水口 5的开闭合，所述雨水储存容器4底部设水位传感器9，所述滴灌管道8末端设驱动装置III，驱动装置III用于控制滴灌管道8的进水，所述大棚主体I内部设有控制装置、土壤湿度感应装置和显示装置，土壤湿度感应装置的感应探头插入大棚主体I内的土壤中，所述雨水检测装置3、所有驱动装置、水位传感器9、土壤湿度感应装置和显示装置分别与控制装置连接。
[0020]结合图2所示，雨水检测装置3为雨水传感器，其包括保护电阻、电源指示灯、电容、滑动变阻器、雨水感应探头和双电压比较器，其中，保护电阻Rl与电源指示灯Dl串联后，连接在电源两端；电容Cl、滑动变阻器VRl均直接并联在电源两端；雨水感应探头RTl先通过第九、十节点与电容C2并联，再与电阻R2串联，最后连接在电源两端，从第九号节点连接AO输出端口 ；双电压比较器LM393的第五引脚连接电源正极，第四引脚连接电源负极，第三引脚连接R2和RTl之间，第二引脚连接滑动变阻器VR1，第一引脚连接DO输出端口 ；保护电阻R4与状态指示灯D2串联后，再与上拉电阻R3并联，一起连接到双电压比较器LM393的I引脚和电源正极之间；第六(VCC)接口接5V直流供电电源；第七(DO)、第八(AO)接口接单片机引脚，向单片机传递数据信息；第九、十节点之间，接雨水感应探头RTl ；D1为电源指示灯，D2为状态指示灯；第一、二、三、四和五节点之间为LM393双电压比较器，与上拉电阻R3、状态指示灯D2及其保护电阻R4组成TTL输出接口电路，向单片机传递数字信号。所述雨水检测装置为雨滴传感器。所述驱动装置I/II/III均为MG995舵机。所述水位传感器9为DHTll传感器。所述土壤湿度感应装置为YL-69 土壤湿度感应装置。所述显示装置为液晶显示器，用于显示土壤湿度值。所述控制装置为STC90C51RD+单片机。
[0021]系统实际运作过程中，当雨水检测装置I的雨水传感器探头检测到雨水，STC90C51RD+单片机控制驱动装置I(MG995舵机)将雨水收集槽2打开，雨水沿着大棚主体I顶部流进设置在大棚主体I棚顶下沿的雨水收集槽2内，进行雨水汇集，汇集的雨水通过管道117流到安装在大棚主体I背面的雨水储存器4内进行储存。土壤湿度感应装置的感应探头插入大棚主体内的土壤中，时刻感应大棚主体I内土壤的湿度，并通过显示装置(液晶显示器)显示湿度值。
[0022]当土壤湿度低于种植者预先设定的阀值时，系统自动启动驱动装置II (MG995舵机)，雨水储存器4和滴灌管道8导通，实现用雨水储存器4中收集的雨水对农作物进行滴灌；若在滴灌的过程中，雨水储存器4底部的水位传感器9会感应到雨水储存器4底部的水位变化，当水位较低时，则系统会自动启动驱动装置III(MG995舵机)，导通外外自来水口 5和管道16，使外来自来水水源通过管道16来对雨水储存器4的进行水源补给，以满足滴灌需求，保证滴灌系统的稳定运作。
[0023]当雨水检测装置I的雨水传感器探头没有检测到雨水，则雨水收集槽2通过驱动装置I (MG995舵机)自动关闭，进而不影响大棚主体I内农作物的采光。根据实际大棚主体I间的布局，将雨水储存器4设置在多个大棚主体I之间，实现对多个大棚主体I的雨水集中汇集，可根据不同大棚主体I内土壤的湿度情况需要来进行逐一供水滴灌，提高了雨水储存器4的雨水的利用效率，有效的节约水资源。
[0024]上述虽然结合附图对本实用新型的【具体实施方式】进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
【权利要求】
1.一种智能大棚滴灌系统，其特征是，包括大棚主体和设置在多个大棚主体之间的空地上的雨水储存容器，所述大棚主体棚顶设雨水检测装置，所述大棚主体棚顶下沿设雨水收集槽，雨水收集槽和外自来水口通过管道I和管道II分别与安装在大棚主体背面的雨水储存容器一端连接，雨水储存容器另一端与滴灌管道连接，所述雨水收集槽与驱动装置I连接，驱动装置I用于打开收缩在大棚主体顶部的雨水收集槽，所述外自来水口连接有驱动装置II，驱动装置II用于控制外自来水口的开闭合，所述雨水储存容器底部设水位传感器，所述滴灌管道末端设驱动装置III，驱动装置III用于控制滴灌管道的进水，所述大棚主体内部设有控制装置、土壤湿度感应装置和显示装置，土壤湿度感应装置的感应探头插入大棚主体内的土壤中，所述雨水检测装置、所有驱动装置、水位传感器、土壤湿度感应装置和显示装置分别与控制装置连接。
2.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述雨水检测装置为雨水感应器，它包括保护电阻、电源指示灯、电容、滑动变阻器、雨水感应探头和双电压比较器，其中，保护电阻Rl与电源指示灯Dl串联后，连接在电源两端；电容Cl、滑动变阻器VRl均直接并联在电源两端；雨水感应探头RTl先通过第九、十节点与电容C2并联，再与电阻R2串联，最后连接在电源两端，从第九号节点连接AO输出端口 ；双电压比较器LM393的第五引脚连接电源正极，第四引脚连接电源负极，第三引脚连接R2和RTl之间，第二引脚连接滑动变阻器VRl，第一引脚连接DO输出端口；保护电阻R4与状态指示灯D2串联后，再与上拉电阻R3并联，一起连接到双电压比较器LM393的第一引脚和电源正极之间；第六接口接5V直流供电电源；第七、第八接口接单片机引脚，向单片机传递数据信息；第九、十节点之间，接雨水感应探头RTl ；D1为电源指示灯，D2为状态指示灯；第一、二、三、四和五节点之间为LM393双电压比较器，与上拉电阻R3、状态指示灯D2及其保护电阻R4组成TTL输出接口电路，向单片机传递数字信号。
3.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述雨水检测装置为雨滴传感器。
4.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述驱动装置I/II/III均为MG995舵机。
5.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述水位传感器为DHTll传感器。
6.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述土壤湿度感应装置为YL-69土壤湿度感应装置。
7.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述显示装置为液晶显示器，用于显示土壤湿度值。
8.如权利要求1所述的智能大棚滴灌系统，其特征是，所述控制装置为STC90C51RD+单片。
【文档编号】A01G9/24GK203692074SQ201420091123
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月28日 优先权日:2014年2月28日
【发明者】曹永吉, 宫志云, 陈荣祥, 洪永强, 郇珍, 初君, 陈众, 聂冠宇, 赵荣升, 朱蕾 申请人:曹永吉