智能大棚滴灌系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能大棚滴灌系統，包括大棚主體和設置在多個大棚主體之間的空地上的雨水儲存容器，大棚主體棚頂設雨水檢測裝置，大棚主體棚頂下沿設雨水收集槽，雨水收集槽和外外自來水口管道與雨水儲存容器一端連接，雨水儲存容器另一端設滴灌管道，雨水收集槽、外自來水口和滴灌管道均配設驅動裝置，雨水儲存容器底部設水位傳感器，大棚內設控制裝置、土壤濕度感應裝置和顯示裝置，雨水檢測裝置、所有驅動裝置、水位傳感器、土壤濕度感應裝置和顯示裝置分別與控制裝置連接。本系統實現了雨水收集、存儲，并能夠自動檢測大棚內的土壤濕度，并根據預先設定的閥值，判斷是否對棚內的植物進行滴灌的目的。
【專利說明】智能大棚滴灌系統
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及智能大棚節水環保領域，尤其是一種智能大棚滴灌系統。
【背景技術】
[0002]我國作為一個農業大國，大棚技術占有一個重要的地位，但目前大多數的大棚作為一個相對封閉的系統，外界的雨水很難被直接利用，這就造成了極大地浪費，所以利用大棚外的雨水，節省水資源，節省種植成本是十分必要的。
[0003]現在國內大多數的大棚還采用人工灌溉，在當前種植大規模化的情況下，灌溉精度不易控制，容易造成水資源的大量浪費，同時極大地浪費了勞動力資源，在一定程度上制約了大規模集成農業的發展。發展智能自動控制灌溉技術是我國大規模集成農業發展的必經之路。
[0004]滴灌技術由于其節水增產的優點，越來越多地被用于棚室灌溉中，但現有的滴灌方式無法根據作物的實際需水量進行灌溉，這樣易使作物受澇爛根或受旱枯萎，其灌溉效果差，不利于作物的生長，且浪費水資源。
【發明內容】
[0005]本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種智能大棚滴灌系統，該系統在下雨時自動檢測感應并自動打開雨水收集系統，進行雨水收集、存儲，并能夠自動檢測大棚內的土壤濕度，并根據預先設定的閥值，判斷是否對棚內的植物進行滴灌。
[0006]為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案:一種智能大棚滴灌系統，包括大棚主體和設置在多個大棚主體之間的空地上的雨水儲存容器，所述大棚主體棚頂設雨水檢測裝置，所述大棚主體棚頂下沿設雨水收集槽，雨水收集槽和外自來水口通過管道I和管道II分別與安裝在大棚主體背面的雨水儲存容器一端連接，雨水儲存容器另一端與滴灌管道連接，所述雨水收集槽與驅動裝置I連接，驅動裝置I用于打開收縮在大棚主體頂部的雨水收集槽，所述外自來水口連接有驅動裝置II，驅動裝置II用于控制外自來水口的開閉合，所述雨水儲存容器底部設水位傳感器，所述滴灌管道末端設驅動裝置III，驅動裝置III用于控制滴灌管道的進水，所述大棚主體內部設有控制裝置、土壤濕度感應裝置和顯示裝置，土壤濕度感應裝置的感應探頭插入大棚主體內的土壤中，所述雨水檢測裝置、所有驅動裝置、水位傳感器、土壤濕度感應裝置和顯示裝置分別與控制裝置連接。
[0007]進一步地，所述雨水檢測裝置為雨水感應器，它包括保護電阻、電源指示燈、電容、滑動變阻器、雨水感應探頭和雙電壓比較器，其中，保護電阻Rl與電源指示燈Dl串聯后，連接在電源兩端；電容Cl、滑動變阻器VRl均直接并聯在電源兩端；雨水感應探頭RTl先通過第九、十節點與電容C2并聯，再與電阻R2串聯，最后連接在電源兩端，從第九號節點連接AO輸出端口 ；雙電壓比較器LM393的第五引腳連接電源正極，第四引腳連接電源負極，第三引腳連接R2和RTl之間，第二引腳連接滑動變阻器VRl，第一引腳連接DO輸出端口；保護電阻R4與狀態指示燈D2串聯后，再與上拉電阻R3并聯，一起連接到雙電壓比較器LM393的第一引腳和電源正極之間；第六(VCC)接口接5V直流供電電源；第七(DO)、第八(AO)接口接單片機引腳，向單片機傳遞數據信息；第九、十節點之間，接雨水感應探頭RTl ；D1為電源指示燈，D2為狀態指示燈；第一、二、三、四和五節點之間為LM393雙電壓比較器，與上拉電阻R3、狀態指示燈D2及其保護電阻R4組成TTL輸出接口電路，向單片機傳遞數字信號。
[0008]進一步地，所述雨水檢測裝置為雨滴傳感器。
[0009]進一步地，所述驅動裝置I/II/III均為MG995舵機。
[0010]進一步地，所述水位傳感器為DHTll傳感器。
[0011]進一步地，所述土壤濕度感應裝置為YL-69 土壤濕度感應裝置。
[0012]進一步地，所述顯示裝置為液晶顯示器，用于顯示土壤濕度值。
[0013]進一步地，所述控制裝置為STC90C51RD+單片。
[0014]本實用新型的有益效果是，本系統能夠收集、儲存和利用大棚外的雨水，達到節水的目的；采用滴灌的方式，防止水資源浪費；在雨水儲存容器內安裝水位監測，雨水儲存容一端連接有雙管道，雙管道通雨水和自來水，更換水源方便，提高了系統的穩定性；單片機集中控制滴灌，節省勞動力，提高滴灌量的精度，進而將大棚內的土壤濕度自動控制在最適合棚內植物生長的范圍內，提高生產效率。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型的機構示意圖；
[0016]圖2是雨水傳感器的電路圖；
[0017]其中1.大棚主體，2.雨水收集槽，3.雨水檢測裝置，4.雨水儲存容器，5.外外自來水口，6.管道I，7.管道II，8.滴灌管道，9.水位傳感器。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
[0019]如圖1所示，一種智能大棚滴灌系統，包括大棚主體I和設置在多個大棚主體之間的空地上的雨水儲存容器4，所述大棚主體I棚頂設雨水檢測裝置2，所述大棚主體棚I頂下沿設雨水收集槽2，雨水收集槽I和外外自來水口 5通過管道16和管道117分別與安裝在大棚主體I背面的雨水儲存容器4 一端連接，雨水儲存容器4另一端與滴灌管道8連接，所述雨水收集槽2與驅動裝置I連接，驅動裝置I用于打開收縮在大棚主體I頂部的雨水收集槽2，所述外自來水口 5連接有驅動裝置II，驅動裝置II用于控制外自來水口 5的開閉合，所述雨水儲存容器4底部設水位傳感器9，所述滴灌管道8末端設驅動裝置III，驅動裝置III用于控制滴灌管道8的進水，所述大棚主體I內部設有控制裝置、土壤濕度感應裝置和顯示裝置，土壤濕度感應裝置的感應探頭插入大棚主體I內的土壤中，所述雨水檢測裝置3、所有驅動裝置、水位傳感器9、土壤濕度感應裝置和顯示裝置分別與控制裝置連接。
[0020]結合圖2所示，雨水檢測裝置3為雨水傳感器，其包括保護電阻、電源指示燈、電容、滑動變阻器、雨水感應探頭和雙電壓比較器，其中，保護電阻Rl與電源指示燈Dl串聯后，連接在電源兩端；電容Cl、滑動變阻器VRl均直接并聯在電源兩端；雨水感應探頭RTl先通過第九、十節點與電容C2并聯，再與電阻R2串聯，最后連接在電源兩端，從第九號節點連接AO輸出端口 ；雙電壓比較器LM393的第五引腳連接電源正極，第四引腳連接電源負極，第三引腳連接R2和RTl之間，第二引腳連接滑動變阻器VR1，第一引腳連接DO輸出端口 ；保護電阻R4與狀態指示燈D2串聯后，再與上拉電阻R3并聯，一起連接到雙電壓比較器LM393的I引腳和電源正極之間；第六(VCC)接口接5V直流供電電源；第七(DO)、第八(AO)接口接單片機引腳，向單片機傳遞數據信息；第九、十節點之間，接雨水感應探頭RTl ；D1為電源指示燈，D2為狀態指示燈；第一、二、三、四和五節點之間為LM393雙電壓比較器，與上拉電阻R3、狀態指示燈D2及其保護電阻R4組成TTL輸出接口電路，向單片機傳遞數字信號。所述雨水檢測裝置為雨滴傳感器。所述驅動裝置I/II/III均為MG995舵機。所述水位傳感器9為DHTll傳感器。所述土壤濕度感應裝置為YL-69 土壤濕度感應裝置。所述顯示裝置為液晶顯示器，用于顯示土壤濕度值。所述控制裝置為STC90C51RD+單片機。
[0021]系統實際運作過程中，當雨水檢測裝置I的雨水傳感器探頭檢測到雨水，STC90C51RD+單片機控制驅動裝置I(MG995舵機)將雨水收集槽2打開，雨水沿著大棚主體I頂部流進設置在大棚主體I棚頂下沿的雨水收集槽2內，進行雨水匯集，匯集的雨水通過管道117流到安裝在大棚主體I背面的雨水儲存器4內進行儲存。土壤濕度感應裝置的感應探頭插入大棚主體內的土壤中，時刻感應大棚主體I內土壤的濕度，并通過顯示裝置(液晶顯示器)顯示濕度值。
[0022]當土壤濕度低于種植者預先設定的閥值時，系統自動啟動驅動裝置II (MG995舵機)，雨水儲存器4和滴灌管道8導通，實現用雨水儲存器4中收集的雨水對農作物進行滴灌；若在滴灌的過程中，雨水儲存器4底部的水位傳感器9會感應到雨水儲存器4底部的水位變化，當水位較低時，則系統會自動啟動驅動裝置III(MG995舵機)，導通外外自來水口 5和管道16，使外來自來水水源通過管道16來對雨水儲存器4的進行水源補給，以滿足滴灌需求，保證滴灌系統的穩定運作。
[0023]當雨水檢測裝置I的雨水傳感器探頭沒有檢測到雨水，則雨水收集槽2通過驅動裝置I (MG995舵機)自動關閉，進而不影響大棚主體I內農作物的采光。根據實際大棚主體I間的布局，將雨水儲存器4設置在多個大棚主體I之間，實現對多個大棚主體I的雨水集中匯集，可根據不同大棚主體I內土壤的濕度情況需要來進行逐一供水滴灌，提高了雨水儲存器4的雨水的利用效率，有效的節約水資源。
[0024]上述雖然結合附圖對本實用新型的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領域技術人員應該明白，在本實用新型的技術方案的基礎上，本領域技術人員不需要付出創造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內。
【權利要求】
1.一種智能大棚滴灌系統，其特征是，包括大棚主體和設置在多個大棚主體之間的空地上的雨水儲存容器，所述大棚主體棚頂設雨水檢測裝置，所述大棚主體棚頂下沿設雨水收集槽，雨水收集槽和外自來水口通過管道I和管道II分別與安裝在大棚主體背面的雨水儲存容器一端連接，雨水儲存容器另一端與滴灌管道連接，所述雨水收集槽與驅動裝置I連接，驅動裝置I用于打開收縮在大棚主體頂部的雨水收集槽，所述外自來水口連接有驅動裝置II，驅動裝置II用于控制外自來水口的開閉合，所述雨水儲存容器底部設水位傳感器，所述滴灌管道末端設驅動裝置III，驅動裝置III用于控制滴灌管道的進水，所述大棚主體內部設有控制裝置、土壤濕度感應裝置和顯示裝置，土壤濕度感應裝置的感應探頭插入大棚主體內的土壤中，所述雨水檢測裝置、所有驅動裝置、水位傳感器、土壤濕度感應裝置和顯示裝置分別與控制裝置連接。
2.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述雨水檢測裝置為雨水感應器，它包括保護電阻、電源指示燈、電容、滑動變阻器、雨水感應探頭和雙電壓比較器，其中，保護電阻Rl與電源指示燈Dl串聯后，連接在電源兩端；電容Cl、滑動變阻器VRl均直接并聯在電源兩端；雨水感應探頭RTl先通過第九、十節點與電容C2并聯，再與電阻R2串聯，最后連接在電源兩端，從第九號節點連接AO輸出端口 ；雙電壓比較器LM393的第五引腳連接電源正極，第四引腳連接電源負極，第三引腳連接R2和RTl之間，第二引腳連接滑動變阻器VRl，第一引腳連接DO輸出端口；保護電阻R4與狀態指示燈D2串聯后，再與上拉電阻R3并聯，一起連接到雙電壓比較器LM393的第一引腳和電源正極之間；第六接口接5V直流供電電源；第七、第八接口接單片機引腳，向單片機傳遞數據信息；第九、十節點之間，接雨水感應探頭RTl ；D1為電源指示燈，D2為狀態指示燈；第一、二、三、四和五節點之間為LM393雙電壓比較器，與上拉電阻R3、狀態指示燈D2及其保護電阻R4組成TTL輸出接口電路，向單片機傳遞數字信號。
3.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述雨水檢測裝置為雨滴傳感器。
4.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述驅動裝置I/II/III均為MG995舵機。
5.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述水位傳感器為DHTll傳感器。
6.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述土壤濕度感應裝置為YL-69土壤濕度感應裝置。
7.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述顯示裝置為液晶顯示器，用于顯示土壤濕度值。
8.如權利要求1所述的智能大棚滴灌系統，其特征是，所述控制裝置為STC90C51RD+單片。
【文檔編號】A01G9/24GK203692074SQ201420091123
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年2月28日 優先權日:2014年2月28日
【發明者】曹永吉, 宮志云, 陳榮祥, 洪永強, 郇珍, 初君, 陳眾, 聶冠宇, 趙榮升, 朱蕾 申請人:曹永吉