一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统的制作方法

文档序号:12309061阅读:503来源:国知局

本发明涉及灌溉技术领域,具体为一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统。



背景技术:

我国是一个水资源极其匮乏的国家,人均水资源的占有量只有国际平均水平的四分之一,但是人口高居世界之首。随着人口的增加和工农业的发展,到2030年左右我国的用水量将接近水资源可开发量,如何解决日益增多的需水量和总体水资源的减少之间的矛盾,正成为可持续发展的重大课题,近年来,尤其在我国北方干旱地区,降雨量越来越少,危害着我国的粮食安全和生态环境,合理利用水资源尤其是农业水资源,推广灌溉节水技术,已成为关系国计民生的重要策略。

我国政府高度重视水利建设工程,从上世纪七八十年代开始逐步引进了国外相关节水灌溉技术,其中最为重要的一项技术就是滴灌技术,与传统的大水漫灌相比,滴灌节水效果十分明显,但是还是会发生一定的地表蒸发和深层渗漏损失,另外滴灌技术存在运行成本高且控制不方便的问题,为此我们提出一种痕灌喷灌相结合的灌溉技术。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本发明提供了一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统,具备节水效果更好、成本低且调控方便的优点,解决了现有灌溉技术节水效果较差、运行成本高且控制不便的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的,本发明通过以下技术方案予以实现:一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统,包括灌溉控制系统和远端控制系统,所述灌溉控制系统包括第一信息检测模块和第二信息检测模块,所述第一信息检测模块和第二信息检测模块的输出端均电连接信息采集模块的输入端,所述信息采集模块的输出端电连接中央处理器的输入端,所述中央处理器分别双向电连接第一对比模块、第二对比模块、第三对比模块、第四对比模块、第五对比模块、数据运算处理模块和液位传感器,所述中央处理器的输出端电连接控制节点单元的输入端,所述灌溉控制系统双向信号连接局域网,所述局域网双向信号连接远端控制系统,所述远端控制系统包括微处理器,所述微处理器的输出端电连接蜂鸣器、显示面板和反馈模块的输入端,所述反馈模块的输出端电连接自启动模块的输入端,所述自启动模块的输出端电连接微处理器的输入端,所述微处理器的输入端电连接控制面板模块的输出端,所述微处理器双向电连接计时器。

优选的,所述第一信息模块包括压力传感器和第一湿度传感器,所述第二信息检测模块包括第二湿度传感器和温度传感器。

优选的,所述信息采集模块包括压力信息采集模块、湿度信息采集模块和温度信息采集模块。

优选的,所述压力传感器的输出端电连接压力信息采集模块的输入端,所述第一湿度传感器和第二湿度传感器的输出端均电连接湿度信息采集模块的输入端,所述温度传感器的输出端电连接温度信息采集模块的输入端。

优选的,所述控制节点单元包括控制节点一和控制节点二,且控制节点一的输出端电连接第一电磁阀的输入端,所述控制节点二的输出端电连接第二电磁阀的输入端。

优选的,所述数据运算模块包括第一运算模块和第二运算模块。

(三)有益效果

本发明提供了一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统。具备以下有益效果:

(1)、本发明通过设置压力传感器和第一湿度传感器,可以检测地表下的植物根系土壤中的吸水力度以及土壤湿度,并通过第一运算处理模块计算出痕灌的供水量,通过设置第二湿度传感器和温度传感器,检测地表中空气的湿度和温度,并通过第二运算处理模块计算出喷灌的供水量,通过痕灌和喷灌的相结合,可以使植物根系以及支干、树叶都得到水分,达到最大限度的利用水资源并满足植物需求,提高了水资源的利用率,提高了节水效果。

(2)、本发明通过设置远端控制系统,减少了工作人员需经常下地观察作物缺水情况,从而节约了人工成本,并且通过远端控制系统可以方便的实施灌溉作业,使灌溉作业更加智能化,从而大大方便了控制灌溉作业。

附图说明

图1为本发明框图的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明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发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,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,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种痕灌喷灌相结合的灌溉系统,包括灌溉控制系统和远端控制系统,灌溉控制系统包括第一信息检测模块和第二信息检测模块,第一信息检测模块和第二信息检测模块里设置有压力、湿度和温度检测元件,第一信息模块包括压力传感器和第一湿度传感器,通过压力传感器可以检测植物根系土壤的吸水量,植物根系土壤在吸水力度不同时,作用在压力传感器上的力也不同,通过第一湿度传感器可以检测根系土壤的含水量,植物根系土壤吸水力度越大,土壤湿度越低,表示该植物根系越缺水,第二信息检测模块包括第二湿度传感器和温度传感器,通过第二湿度传感器可以检测地表上空气中的湿度,通过温度传感器可以检测空气中的温度,空气中湿度越低温度越高,表示植物缺水越严重,第一信息检测模块和第二信息检测模块的输出端均电连接信息采集模块的输入端,信息采集模块包括压力信息采集模块、湿度信息采集模块和温度信息采集模块,压力传感器的输出端电连接压力信息采集模块的输入端,第一湿度传感器和第二湿度传感器的输出端均电连接湿度信息采集模块的输入端,温度传感器的输出端电连接温度信息采集模块的输入端,信息采集模块可以收集第一检测模块和第二检测模块中的信息,信息采集模块的输出端电连接中央处理器的输入端,信息采集模块可以将收集到的压力、湿度和温度信息传送给中央处理器,中央处理器分别双向电连接第一对比模块、第二对比模块、第三对比模块、第四对比模块、第五对比模块、数据运算处理模块和液位传感器,中央处理器接收信息后将信息分别传递给第一对比模块、第二对比模块、第三对比模块和第四对比模块,第一对比模块内设置有标准压力值,第二对比模块内设置有土壤标准湿度值,第三对比模块内设置有空气标准湿度值,第四对比模块内设置有空气标准温度值,同时中央处理器将信息传递给数据运算模块,数据运算模块包括第一运算模块和第二运算模块,第一运算模块和第二运算模块内均设置有一套运算程序,该运算程序可以根据压力、湿度和温度值分别计算出痕灌的灌溉量以及喷灌的灌溉量,例如,第一运算模块内的运算程序可以为痕灌灌溉量=压力值*湿度值的倒数*常数值,数据运算模块将计算出的数值通过中央处理器传送至第五对比模块中,中央处理器的输出端电连接控制节点单元的输入端,控制节点单元包括控制节点一和控制节点二,且控制节点一的输出端电连接第一电磁阀的输入端,控制节点二的输出端电连接第二电磁阀的输入端,当植物缺水时,通过中央处理器驱动控制节点单元控制第一电磁阀和第二电磁阀进行灌溉,第一电磁阀为痕灌灌溉的开关,第二电磁阀为喷灌灌溉的开关,通过液位传感器可以检测灌溉水箱里的水量流失量,并将水量流失量不断与第五对比模块内的数值进行对比,当两者数值相等时,此时通过中央处理器关闭第一电磁阀或第二电磁阀,从而完成灌溉作业,灌溉控制系统双向信号连接局域网,局域网双向信号连接远端控制系统,远端控制系统包括微处理器,微处理器的输出端电连接蜂鸣器、显示面板和反馈模块的输入端,反馈模块的输出端电连接自启动模块的输入端,通过局域网将灌溉控制系统与远端控制系统进行联网,从而使工作人员在调度室即可完成对植物的检测以及灌溉工作,中央处理器可以将信息通过局域网传输给微处理器,微处理器外接显示面板,从而使工作人员观察到相关信息,当系统检测到植物缺水时,可通过蜂蜜器进行报警,以提示工作人员进行灌溉工作,工作人员通过控制面板模块完成对第一电磁阀及第二电磁阀的开关工作,自启动模块的输出端电连接微处理器的输入端,微处理器的输入端电连接控制面板模块的输出端,微处理器双向电连接计时器,并且当工作人员不在远端控制系统旁边时,系统可通过计时器进行计时,计时时长为30分钟,当30分钟后工作人员仍未在远端控制系统旁边时,此时微处理器通过反馈模块驱动自启动模块工作,自启动模块发送启动指令给微处理器,从而完成灌溉工作,达到了一定程度的智能化。

综上所述,该痕灌喷灌相结合的灌溉系统,通过设置第一信息检测模块、第二信息检测模块、数据运算处理模块、中央处理器、局域网和微处理器,解决了现有灌溉技术节水效果较差、运行成本高且控制不便问题。

本系统中涉及到的相关模块均为硬件系统模块或者为现有技术中计算机软件程序或协议与硬件相结合的功能模块,该功能模块所涉及到的计算机软件程序或协议的本身均为本领域技术人员公知的技术,其不是本系统的改进之处;本系统的改进为各模块之间的相互作用关系或连接关系,即为对系统的整体的构造进行改进,以解决本系统所要解决的相应技术问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明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,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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