一种与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置的制作方法

本实用新型涉及一种与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置，属于农业灌溉技术领域。

背景技术：

梯田是治理坡耕地水土流失的有效措施，蓄水、保土、增产作用十分显著。梯田的通风透光条件较好，有利于作物生长和营养物质的积累，在我国西南地区梯田景观最为常见。由于梯田海拔较高，农民在种植作物时很难实地灌溉，多数情况下要“靠天吃饭”，这就造成了梯田只在降水量较为均匀的西南边陲，而在其他地方却无法推广。恰逢干旱时节，梯田作物更是收获不佳。

科技的发展，使我们越来越享受科技带来的技术生活，智能手机的发展更让我们爱不释手。当前，农业科技人员不遗余力的整改梯田，也让我们意识到如何才能最大限度的利用新科技带来的成果，使农民足不出户就能检测到梯田土壤的湿度，并能实时利用控制器灌溉。目前关于如何通过手机与自动灌溉装置相结合是个重要的问题。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置。本装置充利用梯田空间，可在梯田空地利用太阳能光伏发电给控制器及各级水泵供电，控制器使用PLC编程，在每一级水泵提水时都延迟10s，同时控制器与手机通讯连接控制灌溉。本装置简单，实用。本实用新型通过以下技术方案实现。

一种与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置，包括太阳能光伏发电板1、控制器2、n-1级的水箱、n级水槽5、输水管6、多级灌溉管7、喷灌阀门8、过滤器9、n级水泵、沉沙槽11、排泥阀12、逆变器13，湿度传感器14、提水管15、排泥管16和手机，所述提水管15上设有过滤器9，提水管15通过一级水泵10连接一级水箱3顶部，一级水箱3中的水通过提水管15和二级水泵连接二级水箱3顶部，依次类推，n-2级水箱中水通过提水管15和n-1级水泵连接n-1级水箱4，n-1级水箱4通过提水管15和n级水泵连接n级水槽5，n级水槽5通过输水管6将水输送给n级梯田上的多级灌溉管7，多级灌溉管7上设有喷灌阀门8，n-1级水箱底部设有沉沙槽11，n级水槽5以及n-1级的水箱底部均设有排泥管16，上面的水槽或水箱的排泥管16依次连接相邻下面水箱的底部，排泥管16均设有排泥阀12，n级梯田上设有湿度传感器14，太阳能光伏发电板1通过逆变器13与控制器2电连接，控制器2与湿度传感器14电连接，控制器2依次与n级水泵电连接，控制器2与手机通讯连接。

所述控制器2包括主回路电路、辅助回路电路和远程通讯模块，主回路电路包括熔断器QS，断电器QF，交流接触器常开触电KM1-1、交流接触器常开触电KM2-1、... 、交流接触器常开触电KMn-1，热继电器FR1、热继电器FR2、...、热继电器FRn，以及交流电机M1、交流电机M2、...、交流电机Mn，其中熔断器QS与总电源相连，然后连接断电器QF，分出n条并联支路，每条支路都均由交流接触器常开触电、热继电器、交流电机串联组成；辅助回路电路包括常闭触点为总开关SB1、常开触点SB2、若干交流接触器线圈（KM1-2、...、KMn-2）、时间继电器线圈（方形KT1-1、...、KTn-1）和时间继电器的常开触点（开关形KT1-2、...、KTn-2），常闭触点为总开关SB1是辅助电路的总开关，然后分出n条并联支路并一一与主电路中的并联支路相对应，辅助电路的第一条支路包括常开开关常开触点SB2通过远程控制，与常开触点SB2并联的KM1-3为交流接触器的常开触电起到自锁的作用，若交流接触器线圈KM1-2通电，主电路中的交流接触器常开触电KM1-1闭合，电机M1开始工作。与此同时时间继电器线圈KT1-1通电开始计时10s以后断开辅助电路的第一条支路，时间继电器常开触电KT1-2闭合，辅助电路第二条支路连通开始工作配合主电路开始工作，一次每条支路都一样工作，实现每一级水泵中的电机提水时都延迟10s，所述远程通讯模块与手机通讯连接。

所述远程通讯模块型号为GRM500/GRM200。

上述n-1级水箱采用混凝土做成；输水管6采用HDPE高密度聚乙烯管，它与传统金属管以及其它塑料管材相比较,具有密度低、接口稳定可靠、材料抗冲击、抗开裂、耐老化、耐腐蚀、强度与质量比高、脆给温度化低、韧性好、耐腐蚀绝缘性能好、易着色、易于施工和安装等特点。

上述湿度传感器14为MP-508B土壤湿度传感器，广泛运用于温室大棚，花卉蔬菜，草地牧场，节水农业，灌溉控制。

该与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置的工作原理为：湿度传感器14测得的信号通过控制器2发送给手机，当湿度低于一定值时，通过人工控制手机远程控制控制器2开始工作。该系统设置一级水箱3、...、n-1级水箱4以及n级水槽5，每一级水箱内都有水泵10提水。即一级水泵可从溪流或井水内提水，水通过过滤器9进入一级水箱3，再由一级水箱3为二级水箱内提水，以此类推，直至注入到顶部的n级水槽5中。再由n级水槽5通过输水管6由重力作用提供给多级灌溉管7，以此给各级梯田灌溉。每一级水箱均做成倒圆锥体为沉沙槽11，锥部安装有排泥管16和排泥阀12，农民可根据时间长短，定期开阀排泥。在排泥时，由最顶端的n级大水槽5开阀，将排泥管16通到（n-1）级水箱4中，便于冲洗泥沙，以此类推，直到一级水箱3内将泥沙排到河流中。该系统中太阳能光伏发电板1与控制器2连接，为控制器2、各级水泵、湿度传感器14提供电量，当土壤湿度达到下限时，湿度传感器14传输信号给手机，通过手机控制控制器2，实现灌溉。

本实用新型的有益效果是：

本装置充利用梯田空间，可在梯田空地利用太阳能光伏发电给控制器及各级水泵供电，控制器使用PLC编程，在每一级水泵提水时都延迟10s，同时控制器与手机通讯连接控制灌溉，本装置简单，实用。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图，图中：1-太阳能光伏发电板，2-控制器，3-一级水箱，4-(n-1)级水箱，5-n级水槽，6-输水管，7-多级灌溉管，8-喷灌阀门，9-过滤器，10-一级水泵，11-沉沙槽，12-排泥阀，13-逆变器，14-湿度传感器，15-提水管，16-排泥管，细线为管路，粗线为电路连接；

图2是本实用新型控制器主回路图，其中，QS为熔断器，QF为断电器，KM1-1、...、KMn-1为控制一级、...、n级水泵电机运行的交流接触器常开触电，FR1、...、FRn为1、...、n过电保护用得热继电器；。

图3是本实用新型控制器主回路图，其中SB1为常闭触点为总开关，SB2为常开触点，KM1-2、...、KMn-2为KM1-1、...、KMn-1和辅助电路起自锁作用的常开触点KM1-3的交流接触器线圈，方形KT1-1、...、KTn-1为时间继电器线圈，开关形KT1-2、...、KTn-2为时间继电器的常开触点。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型作进一步说明。

实施例1

如图1和3所示，该与太阳能相结合的多级梯田手机控制自动灌溉装置，包括太阳能光伏发电板1、控制器2、n-1级的水箱、n级水槽5、输水管6、多级灌溉管7、喷灌阀门8、过滤器9、n级水泵、沉沙槽11、排泥阀12、逆变器13，湿度传感器14、提水管15、排泥管16和手机，所述提水管15上设有过滤器9，提水管15通过一级水泵10连接一级水箱3顶部，一级水箱3中的水通过提水管15和二级水泵连接二级水箱3顶部，依次类推，n-2级水箱中水通过提水管15和n-1级水泵连接n-1级水箱4，n-1级水箱4通过提水管15和n级水泵连接n级水槽5，n级水槽5通过输水管6将水输送给n级梯田上的多级灌溉管7，多级灌溉管7上设有喷灌阀门8，n-1级水箱底部设有沉沙槽11，n级水槽5以及n-1级的水箱底部均设有排泥管16，上面的水槽或水箱的排泥管16依次连接相邻下面水箱的底部，排泥管16均设有排泥阀12，n级梯田上设有湿度传感器14，太阳能光伏发电板1通过逆变器13与控制器2电连接，控制器2与湿度传感器14电连接，控制器2依次与n级水泵电连接，控制器2与手机通讯连接。

所述控制器2包括主回路电路、辅助回路电路和远程通讯模块，主回路电路包括熔断器QS，断电器QF，交流接触器常开触电KM1-1、交流接触器常开触电KM2-1、... 、交流接触器常开触电KMn-1，热继电器FR1、热继电器FR2、... 、热继电器FRn，以及交流电机M1、交流电机M2、... 、交流电机Mn，其中熔断器QS与总电源相连，然后连接断电器QF，分出n条并联支路，每条支路都均由交流接触器常开触电、热继电器、交流电机串联组成；辅助回路电路包括常闭触点为总开关SB1、常开触点SB2、若干交流接触器线圈（KM1-2、...、KMn-2）、时间继电器线圈（方形KT1-1、...、KTn-1）和时间继电器的常开触点（开关形KT1-2、...、KTn-2），常闭触点为总开关SB1是辅助电路的总开关，然后分出n条并联支路并一一与主电路中的并联支路相对应，辅助电路的第一条支路包括常开开关常开触点SB2通过远程控制，与常开触点SB2并联的KM1-3为交流接触器的常开触电起到自锁的作用，若交流接触器线圈KM1-2通电，主电路中的交流接触器常开触电KM1-1闭合，电机M1开始工作。与此同时时间继电器线圈KT1-1通电开始计时10s以后断开辅助电路的第一条支路，时间继电器常开触电KT1-2闭合，辅助电路第二条支路连通开始工作配合主电路开始工作，一次每条支路都一样工作，实现每一级水泵中的电机提水时都延迟10s，所述远程通讯模块与手机通讯连接；远程通讯模块型号为GRM500/GRM200。

实施例2

本实施例的部件与实施例1相同，连接关系也相同，只是n-1级的水箱、n级水槽5等中的n取10。

实施例3

本实施例的部件与实施例1相同，连接关系也相同，只是n-1级的水箱、n级水槽5等中的n取100。

以上结合附图对本实用新型的具体实施方式作了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。