可编程水力控制轮灌阀系统及其控制方法与流程

本发明涉及电磁阀，具体涉及一种可编程水力控制轮灌阀系统及其控制方法。

背景技术：

1、自动化是灌溉管理的重要内容之一。自动化灌溉为节水灌溉和科学管理的基本手段正日益受到人们的重视。由于水资源日益紧缺，对灌溉控制精度的要求越来越高。灌区科学管理则要求灌溉自动化和数字化。可编程轮灌电磁阀在自动化灌溉中具有非常大的优势，可以知道，操作简单、精度高、稳定性好的自动化灌溉设备的越来越受到广大消费者的青睐。自动化灌溉技术克服了传统灌溉方法控制精度低、不能及时开启或关闭阀门、劳动强度大等诸多局限性，具有独特的优点。近年来，随着信息化建设进程的加快，灌区自动化灌溉将是一种必然趋势。

2、现状自动化存在建设成本高、需要通过4g或无线传输进行组网的问题，而且还存在系统能耗高、设备维护难度及维护成本比较高的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种可编程水力控制轮灌阀系统，能够实现灌溉系统单一作物条件下的间歇式自动化灌溉，且无需人员额外操作，有效节约人力成本的同时实现较高的可靠性。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明提供一种可编程水力控制轮灌阀系统，所述可编程水力控制轮灌阀系统包括多组轮灌组，各轮灌组包括多个可编程水力控制轮灌电磁阀，各所述可编程水力控制轮灌电磁阀构造为具有相同结构且包括：

4、控制电路板，所述控制电路板上设置有轮灌组设置按钮、灌溉时长设置按钮、作物类型设置按钮、轮灌周期设置按钮和单片机，所述单片机通过各按钮获取轮灌相关输入数据；

5、电磁阀动作部分；所述电磁阀动作部分包括阀体和压力传感器，所述压力传感器位于所述阀体上，以用于获取所述阀体内部的水压数据；

6、所述单片机还用于根据所述输入数据和所述水压数据，控制所述可编程水力控制轮灌阀系统的开启和关闭。

7、可选择地，所述电磁阀动作部分还包括：

8、阀盖；

9、腔体，所述腔体形成于所述阀体和所述阀盖之间，且具有开启位置和闭合位置，

10、控制模块，所述控制模块同时连接所述压力传感器和所述直流脉冲电磁开关，以用于获取所述水压数据，并根据所述水压数据向所述直流脉冲电磁开关下发控制命令；

11、直流脉冲电磁开关，所述直流脉冲电磁开关通过输水管同时连接所述腔体和所述阀体内部，并根据所述控制命令将所述腔体内部的水排至所述阀体内部，以使得所述腔体位于所述开启位置；以及，将所述阀体内部的水引入至所述腔体中，以使得所述腔体位于所述闭合位置。

12、可选择地，所述可编程水力控制轮灌阀系统还包括位于所述阀体和所述阀盖之间的弹性隔膜，所述弹性隔膜与所述阀盖闭合设置以形成可变腔体。

13、可选择地，所述可变腔体中设置有弹簧，所述弹簧一端固设于所述阀盖上，另一端固设于所述隔膜上。

14、可选择地，所述电磁阀动作部分还包括第一输水管、第二输水管和第三输水管，所述第一输水管具有入水口，所述第三输水管具有出水口，所述第二输水管贯穿所述阀盖以插入所述可变腔体中，并且，所述第二输水管可分别与所述第一输水管和所述第三输水管连通，

15、所述第二输水管与所述第一输水管连通时，所述阀体内部的水进入所述腔体中，所述腔体位于所述闭合位置；所述第二输水管与所述第三输水管连通时，所述腔体内部的水进入所述阀体中，所述腔体位于开启位置。

16、本发明还提供一种基于上述的可编程水力控制轮灌阀系统的轮灌阀控制方法，所述轮灌阀控制方法包括：

17、s1：获取输入数据；

18、s2：根据所述输入数据，计算每轮灌组的开始灌溉时间和结束灌溉时间；

19、s3：获取每轮所述开始灌溉时间和所述结束灌溉时间之间的水压数据；

20、s4：根据所述水压数据，控制所述可编程水力控制轮灌阀系统的开启和关闭。

21、可选择地，所述s1中，所述输入数据包括作物种类、轮灌周期和轮灌时间，

22、所述轮灌周期t通过以下方式计算：

23、

24、其中，i表示作物种类，ni表示第i种作物分布的总的轮灌组数，ti表示第i种作物的一次灌水时间。

25、可选择地，所述s2中，所述开始灌溉时间通过以下方式计算：

26、

27、所述结束灌溉时间通过以下方式计算：

28、t结束＝t开始+t/60

29、其中，t开始表示第n轮灌组开始的灌溉时间，i表示作物种类，ni表示第i种作物分布完成的总的轮灌组数，ti表示第i种作物的一次灌水时间，t结束表示第n轮灌组结束的灌溉时间。

30、可选择地，所述s4包括：

31、判断所述水压数据是否大于预设阈值，若是，下发电磁阀开启控制指令，否则，下发电磁阀关闭控制指令。

32、本发明具有以下有益效果：

33、通过上述技术方案，即通过本发明所提供的可编程水力控制轮灌阀系统，控制电路板上的各类按钮，能够使得操作人员根据需求设置相应的输入数据，随后，单片机根据输入数据控制电磁阀动作部分进行相应的动作，以实现可编程水力控制轮灌阀系统的开启和关闭。如此，通过设定时间实现系统控制阀门的自动循环，能够实现灌溉系统单一作物条件下的间歇式自动化灌溉，且无需人员额外操作，有效节约人力成本的同时实现较高的可靠性。

技术特征：

1.一种可编程水力控制轮灌阀系统，其特征在于，所述可编程水力控制轮灌阀系统包括多组轮灌组，各轮灌组包括多个可编程水力控制轮灌电磁阀，各所述可编程水力控制轮灌电磁阀构造为具有相同结构且包括：

2.根据权利要求1所述的可编程水力控制轮灌阀系统，其特征在于，所述电磁阀动作部分还包括：

3.根据权利要求2所述的可编程水力控制轮灌阀系统，其特征在于，所述可编程水力控制轮灌阀系统还包括位于所述阀体(1-2)和所述阀盖(1-1)之间的弹性隔膜(5)，所述弹性隔膜(5)与所述阀盖(1-1)闭合设置以形成可变腔体(1-3)。

4.根据权利要求3所述的可编程水力控制轮灌阀系统，其特征在于，所述可变腔体(1-3)中设置有弹簧(6)，所述弹簧(6)一端固设于所述阀盖(1-1)上，另一端固设于所述隔膜(5)上。

5.根据权利要求2所述的可编程水力控制轮灌阀系统，其特征在于，所述电磁阀动作部分还包括第一输水管(21-1)、第二输水管(21-2)和第三输水管(21-3)，所述第一输水管(21-1)具有入水口(2)，所述第三输水管(21-3)具有出水口(3)，所述第二输水管(21-2)贯穿所述阀盖(1-1)以插入所述可变腔体(1-3)中，并且，所述第二输水管(21-2)可分别与所述第一输水管(21-1)和所述第三输水管(21-3)连通，

6.一种基于权利要求1-5中任意一项所述的可编程水力控制轮灌阀系统的轮灌阀控制方法，其特征在于，所述轮灌阀控制方法包括：

7.根据权利要求6所述的轮灌阀控制方法，其特征在于，所述s1中，所述输入数据包括作物种类、轮灌周期和轮灌时间，

8.根据权利要求6所述的轮灌阀控制方法，其特征在于，所述s2中，所述开始灌溉时间通过以下方式计算：

9.根据权利要求6-8中任意一项所述的轮灌阀控制方法，其特征在于，所述s4包括：

技术总结
本发明公开了一种可编程水力控制轮灌阀系统及其控制方法，所述可编程水力控制轮灌阀系统包括：控制电路板，所述控制电路板上设置有轮灌组设置按钮、灌溉时长设置按钮、作物类型设置按钮、轮灌周期设置按钮和单片机，所述单片机通过各按钮获取轮灌相关输入数据；电磁阀动作部分；所述电磁阀动作部分包括阀体和压力传感器，所述压力传感器位于所述阀体上，以用于获取所述阀体内部的水压数据；所述单片机还用于根据所述输入数据和所述水压数据，控制所述可编程水力控制轮灌阀系统的开启和关闭。本发明能够实现灌溉系统单一作物条件下的间歇式自动化灌溉，且无需人员额外操作，有效节约人力成本的同时实现较高的可靠性。

技术研发人员：张江辉,崔春亮,盛祥民,陈志卿,巴银蒙克,雷建花,蒲升阳,杨洪江,王君,赛衣旦,原常聪,王卓,毛建刚,胡琼娟
受保护的技术使用者：新疆水利水电科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15