智能灌溉系统的制作方法

本实用新型涉及农业机械技术领域，特别是涉及一种智能灌溉系统。

背景技术：

农作物生长的土壤需要保持一定的湿度，在传统灌溉方式中，人们通常根据种植的经验对农作物进行灌溉，不能及时或不能精确地控制浇水的多少，往往造成大水漫灌，在很大程度上白白地浪费掉一大部分水资源。

技术实现要素：

针对现有技术中的上述问题，本实用新型提供了一种智能灌溉系统，解决了现有技术中灌溉时不能自动且精确地控制灌溉水量的问题。

为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：

提供一种智能灌溉系统，其包括支架以及固定于支架上的灌溉系统和固定于支架顶端的控制系统；

灌溉系统包括通过管道依次连接的进水口、手动阀、液肥入口、分歧管和若干并连于分歧管上的出水管，在每个出水管上连接有水量控制模块，在进水口和手动阀之间还设置有分水管；

控制系统包括壳体、固定于壳体内的控制器及分别与所述控制器电连接的数码管显示电路和按键电路，水量控制模块电连接于控制器上，壳体上设置有操作面板。

进一步地，水量控制模块包括依次串连于出水管上的电动阀和液体流量传感器，液体流量传感器电连接于控制器的输入口，电动阀电连接于控制器的输出口。液体流量传感器用于检测通过其的液体流量，判断通过对应管道的灌溉水量，控制器根据液体流量传感器检测到的信号来控制电动阀的通断，电动阀的通断即可控制是否继续灌溉。

进一步地，若干水量控制模块均位于壳体的下方。通过壳体的遮盖，可保护水量控制模块免受雨水浸湿，损坏电子元件。

进一步地，在邻近进水口的管道上串连接有过滤器。通过过滤器对水质进行过滤，防止杂质进入本灌溉系统中造成堵塞或其他有害的影响。

进一步地，液肥入口与分水管位于同侧，进水口位于液肥入口的相对侧。通过对液肥入口、分水管和进水口的空间合理布局，能够增加本灌溉系统的稳定性，也避免了在连接外接部件时造成拥堵的情况。

进一步地，分歧管呈Y字型，其包括位于下端的进口分支及位于上端的第一出口分支和第二出口分支，出水管垂直连接于第一出口分支或第二出口分支上，液肥入口连接于进口分支上。分歧管为Y型，能够增加连接出水管的数量，从而使得本灌溉系统适用于更多的灌溉方式。

进一步地，第一出口分支上竖向并排连接有三根出水管，第二出口分支上竖向并排连接有四根出水管。

进一步地，手动阀所在管道垂直于分水管、液肥入口且平行于出水管。通过此种布置，使得本灌溉系统看起来紧凑且规整有序。

本实用新型的有益效果为：通过在进水口和液肥入口之间设置的手动阀可以使本灌溉系统实现清水灌溉和施肥灌溉的轻松转换；在进水口和手动阀之间管道上设置的分水管既可以向其他需要水的容器中注入水也可以对灌溉水进行分流，以控制进入出水管内的水流量。

出水管上设置的水量控制模块将液体流量传感器和电动阀集成为一体，方便安装和控制，通过该水量控制模块实现对灌溉水量的精准控制，防止过度灌溉浪费水资源。通过分歧管连接多个出水管，不同的出水管可以连接不同的灌溉喷头，可以同时对农作物进行喷灌、滴灌、渗灌和涌泉灌等，从而增加了本灌溉系统的适用范围。

附图说明

图1为智能灌溉系统的立体图。

图2为智能灌溉系统的正视图。

其中，1、支架；2、灌溉系统21、进水口；22、手动阀；23、液肥入口； 24、分歧管；241、进口分支；242、第一出口分支；243、第二出口分支；25、出水管；26、水量控制模块；261、电动阀；262、液体流量传感器；27、分水管；28、过滤器；3、控制系统；31、壳体；32、操作面板。

具体实施方式

下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。

如图1、图2所示，该智能灌溉系统包括支架1以及固定于支架1上的灌溉系统2和固定于支架1顶端的控制系统3。灌溉系统2包括通过管道依次连接的进水口21、手动阀22、液肥入口23、分歧管24和并连于分歧管24上的出水管 25。

为了方便叙述本灌溉系统管道在空间上的布局，如图1所示状态，将控制系统3上的操作面板32所在面作为正向面。进水口21位于背面底部从垂直于正向面的方向引入，然后向右水平延伸到右侧，在该段管道上连接有过滤器28 用于灌溉用水的最后一道过滤，防止杂质进入管道中造成堵塞。然后管道向前延伸引出分水管27，在分水管27靠后位置向左横向延伸出管道与位于左侧的液肥入口23连接，在该段横向管道上连接手动阀22，用来控制进入左侧的水的量。

管道与液肥入口23相汇后便与竖向设置的分歧管24的进口分支241连接，分歧管24的第一出口分支242位于左侧靠近前方，三个横向设置的出水管25 一端垂直连接于第一出口分支242上，另一端通向右侧；另外有四个出水管25 一端垂直连接于第二出口分支243上，另一端通向右侧。

每个出水管25的中部均连接有水量控制模块26，水量控制模块26包括从左到右依次串连接于出水管25上的电动阀261和液体流量传感器262。电动阀 261为二通内螺纹电动调节阀，阀体部分为球阀结构，驱动球阀阀芯转动驱动器为MSBA03系列驱动器，通过控制该驱动器内的双向转动电机的转动来控制出水管25的通断和水流量控制。液体流量传感器262的型号为SEN-HZ21WI，为了防止杂质进入该传感器中，在该传感器的入水口处可以安装过滤网。为了防止雨水损毁水量控制模块26，电动阀261和液体流量传感器262均位于壳体31 的下方。

控制系统3包括壳体31、固定于壳体31内的控制器及分别与控制器电连接的数码管显示电路、按键电路，壳体31上设置有操作面板32。液体流量传感器 262电连接于控制器的输入口，电动阀261电连接于控制器的输出口。

控制器采用STM32F103ZET6芯片，液体流量传感器262将采集到的模拟信号经过模/数转换电路转换后输入到控制器中，经过控制器32处理后控制电动阀261的通断，从而实现根据已灌溉水量来自动决定是否继续灌溉，以达到省水节水的目的。

按键电路连接于STM32F103ZET6芯片的输入端，其包括并联的按键 S1～S8，按键S1为自动灌溉和手动灌溉的切换键，S2～S8分别对应控制7个出水管上的电动阀261，相应按键的按钮设置于操作面板32上，并在旁边通过文字标示出对应按键的作用，以方便操作人员操作。当控制器检测到对应按键的电信号即控制相应电动阀261进行相应动作，打开或关闭。

数码管显示电路连接于控制器的输出端，通过控制器接收的S1的按键信号来控制数码管显示目前的状态是自动灌溉状态还是手动灌溉状态，自动灌溉状态时显示“auto”，手动灌溉状态时显示“hand”。数码管显示状态通过操作面板32上的透明窗口显示。控制器还控制有一个发光二极管用来显示是否有电动阀261打开，当有至少一个电动阀打开时，发光二极管点亮，否则熄灭。数码管显示电路和控制发光二极管的方式均是现有很成熟的技术，详细电路连接这里不赘述。

本方案中的智能灌溉系统用于灌溉清水时，使用管道封盖盖住液肥入口23 和分水管27的出口，打开手动阀22，经过增压泵加压的高压清水从进水口21 进入，经过滤器28过滤后，穿过手动阀22进入分歧管24中，由分歧管24将高压清水分配到各出水管25中。出水管25端口上可以连接各种需要的灌溉喷头，通过控制出水管25上电动阀261的开闭控制对应出水管是否进行灌溉。若采用自动灌溉方式，控制器通过液体流量传感器262传回的数据进行判断，来决定电动阀261的开闭；若采用手动灌溉方式，按下与电动阀261对应的按键来控制相应电动阀261的开闭。

本方案中的智能灌溉系统若用于灌溉液体肥料或其他液态物质，需首先关闭手动阀22，让由进水口21进入的清水通过分水管27流入液肥调和罐中，液肥调和罐中设置有搅拌装置对水和固体肥料进行充分搅拌，使固体肥料能够充分溶入水中；通过增压泵将调和好的液肥经过液肥入口23进入到分歧管24中，后续的灌溉控制过程与上述的清水灌溉过程相同，此处不赘述。