一种基于太阳能的智能蓄水灌溉系统的制作方法

本实用新型属于农业、园林蓄水灌溉系统技术领域，尤其是涉及一种基于太阳能的智能蓄水灌溉系统。

背景技术：

节能是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。我国大部分地区仍然停留在人工监测旱情，决定灌溉与否仅凭个人经验，不仅耗费了人力，而且灌溉的水通常来源于自来水，由于缺少对多余水资源的回收再利用措施，还造成了水资源的严重浪费。

利用太阳能电池板供电的蓄水灌溉系统在很多地区已经出现，但是大部份蓄水灌溉系统仍然不完善，太阳能电池板固定安装，太阳能利用效率低，不能满足蓄水灌溉系统庞大的耗电需求，而且系统结构复杂，成产成本高，降低了系统的市场推广价值。

技术实现要素：

本实用新型旨在克服上述现有技术中存在的不足，提出了一种基于太阳能的智能蓄水灌溉系统，以提高太阳能的利用效率，节约水资源，便于在农业、园林蓄水灌溉中推广使用。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于太阳能的智能蓄水灌溉系统，包括：埋入地下的集水管、蓄水池和喷灌单元，所述集水管的周壁上开设有集水孔，所述集水管内设置有水位传感器，所述集水管至所述蓄水池设有通水管路，所述通水管路上设置有水泵，所述蓄水池内设置有浮球阀，所述喷灌单元通过管路与所述蓄水池的出水口连接；土壤湿度传感器，所述土壤湿度传感器设置于土壤中；中央控制器，所述水位传感器、所述浮球阀、所述水泵以及所述土壤湿度传感器与所述中央控制器电连接，所述中央控制器由太阳能电池板供电；所述太阳能电池板铰接于支架，所述太阳能电池板至少设置有四个上下左右布置的光电传感器，所述支架固定连接于由电机驱动的转动座，所述转动座活动设置于环形轨道，所述转动座上固定安装电动推杆，所述电动推杆与所述太阳能电池板铰接；所述光电传感器、所述电动推杆和所述电机与所述中央控制器电连接。

作为一种改进，所述土壤湿度传感器包括检测电路，所述检测电路包括第一探头、第二探头、三极管、发光二极管和光敏三极管，所述第一探头外接电源，第二探头通过可变电阻接地，所述三极管的基极与所述第二探头连接，所述三极管的集电极外接电源，所述三极管的发射极与所述发光二极管的阳极连接，所述发光二极管的阴极接地，所述光敏三极管的集电极外接电源，所述光敏三极管的发射极通过分流电阻接地，所述分流电阻并联继电器。

采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：

1)设置于太阳能电池板的光电传感器将采集的信号传送至中央控制器，根据信号差异调整太阳能电池板位置，保证太阳光始终直射于太阳能电池板，提高了太阳能的利用效率，为各个用电装置供电，节能环保，而且调整太阳能电池板位置的结构简单易操控。

2)将多余水资源进行回收再利用，避免了水资源的严重浪费；利用土壤湿度检测代替了人工监测旱情，节省了人力，提高了准确度，在土壤湿度检测电路中，采用了常规的元器件，降低了电路的生产成本，从而提高了系统的市场竞争力；

附图说明

图1是本实用新型基于太阳能的智能蓄水灌溉系统实施例的结构原理图；

图2是图1所示基于太阳能的智能蓄水灌溉系统实施例的控制原理图；

图3是图1所示基于太阳能的智能蓄水灌溉系统实施例中土壤湿度传感器的电路原理图；

图中：101-集水管，102-蓄水池，103-喷灌单元，104-集水孔，105-水位传感器，106-通水管路，107-水泵，108-浮球阀，109电磁阀，110-喷头，111-土壤湿度传感器，201-太阳能电池板，202-光电传感器，203-支架，204-转动座，205-电机，206-环形轨道，207-电动推杆，RP-可变电阻，R-分流电阻，VT1-三极管，LED-发光二极管，VT2-光敏三极管，K-继电器，D-二极管。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种基于太阳能的智能蓄水灌溉系统，集水管101埋入地下，集水管101底端设计为半球型，集水管101的周壁上开设有集水孔104，集水孔104上设有过滤网，集水管101内设置有水位传感器105，集水管101至蓄水池102设有通水管路106，通水管路106上设置有水泵107，蓄水池102内设置有浮球阀108，喷灌单元103通过管路与蓄水池102的出水口连接。

水位传感器105、浮球阀108、水泵107以及土壤湿度传感器111与所述中央控制器电连接，所述中央控制器由太阳能电池板201供电。

太阳能电池板201铰接于支架203，太阳能电池板201设置有四个上下左右布置的光电传感器202(当然也可以是多个，但至少是四个)，支架203固定连接于由电机205驱动的转动座204，转动座204活动设置于环形轨道206，转动座204上固定安装电动推杆207，电动推杆207与太阳能电池板201铰接。

光电传感器202、电动推杆207和电机205也与中央控制器电连接。

如图3所示，土壤湿度传感器111设置于土壤中，土壤湿度传感器111包括检测电路，所述检测电路包括第一探头、第二探头、三极管VT1、发光二极管LED和光敏三极管VT2，所述第一探头外接电源，第二探头通过可变电阻RP接地，所述三极管VT1的基极与所述第二探头连接，所述三极管VT1的集电极外接电源，所述三极管VT1的发射极与所述发光二极管LED的阳极连接，所述发光二极管LED的阴极接地，所述光敏三极管VT2的集电极外接电源，所述光敏三极管VT2的发射极通过分流电阻R接地，所述分流电阻R并联继电器K。所述继电器K并联二极管D，所述二极管D的阳极接地。

上述实施例的工作过程如下：

该基于太阳能的智能蓄水灌溉系统中，埋入地下的集水管101，对地下过多的水资源进行回收，地下的水经过带有过滤网的集水孔104进入到的集水管101内部，集水管101内部水位上升，当水位传感器105检测到水位到达警戒线时，水位传感器105将检测信号传送至中央控制器，中央控制器发出命令，水泵107开始工作，水泵107控制通水管路106对集水管101的内部的水进行采集，此时浮球阀108是开通的，通水管路106将采集的水储存到蓄水池102中，当蓄水池102存满水时，浮球阀108闭合，浮球阀108将闭合的信号传送至中央控制器，中央控制器发出命令，水泵107停止工作，完成蓄水过程。

基于太阳能的智能蓄水灌溉系统中，埋在作物根部的土壤湿度传感器111实时检测作物根部土壤的水分，湿度低于设定值时，中央控制器发出命令，电磁阀109打开，蓄水池102的水经喷灌单元103上的喷头110喷出，完成灌溉过程。在土壤湿度传感器111的检测电路中，第一探头，第二探头插入地下，土壤湿度高于设定值时，由第一探头、第二探头和可变电阻连接的支路导通，三极管VT1的基极有电流通过，三极管VT1被导通，发光二极管LED导通发光，光敏三极管VT2基极接收到发光二极管LED输出的信号，光敏三极管VT2被导通，控制继电器K闭合；当土土壤湿度低于设定值时，由第一探头、第二探头和可变电阻连接的支路断开，控制继电器K断开，中央控制器根据继电器K闭合或断开信号来决定控制状态，实现了对土壤湿度的检测，该检测电路替代了人工监测，减小人力消耗，而且采用了常规的元器件，降低了电路的生产成本，从而提高了系统的市场竞争力。

该基于太阳能的智能蓄水灌溉系统中，设置于太阳能电池板201的四个光电传感器202将采集的信号传送至中央控制器，

1)中央控制器接收到至少一个光电传感器202传送的信号时，电机205开使工作，驱动转动座204在环形轨道206上运行，当中央控制器同时接收到四个光电传感器202传送的信号时，此时太阳能电池板201正面向太阳，电机205停止工作，然后电动推杆207伸缩带动太阳能电池板201转动，当四个光电传感器202传送的信号完全一致时，电动推杆207停止工作，此时太阳正直射于太阳能电池板201，随着太阳方位的不断变化，随时调整太阳能电池板201的位置，始终保证太阳直射于太阳能电池板201，提高了太阳能的利用效率，而且调整太阳能电池板位置的结构简单易操控；

2)中央控制器没有接收到任何一个光电传感器202传送的信号时，此时没有太阳，电机205和电动推杆207保持不工作状态，避免了太阳能电池板201在没有太阳的情况下仍然持续转动寻找光源，延长了电动推杆、电机和转动座的使用时寿命。