一種植物培育澆灌控制方法與流程

本發明涉及農業植物培育領域，尤其涉及一種植物培育澆灌控制方法。

背景技術：

在現在園林工程，花卉種植以及農業研究等領域中，均會涉及植物培育應用的過程。植物培育時，常常需要采用溫室大棚進行保溫調節，采用澆灌系統定時澆灌以及施藥等培育手段。其中灌溉工作關系到培育植物的培育效果，在充分灌溉的前提下還應當做好節水措施。同時，植物培育的過程中，不同種類的植物，對水的需求量完全不同。比如植物園中用于觀賞的熱帶植物、溫帶植物以及寒帶植物對澆水的需求量就差別非常大，但限于條件，又常常需要在一個溫室大棚中進行集中澆灌；如何更好地調節分配對不同需水量植物的澆灌處理，成為有待考慮解決的問題。

專利號cn205658104u的中國發明專利公開了一種農業溫室用移動軟管噴灌裝置，運行臺車安裝在運行導軌上，運行導軌上一端設置有臺車牽引裝置，運行臺車底部通過連接點與軟管連接，連接管道一端與溶藥裝置連接，連接管道另一端與軟管連接，軟管與噴灌支管連接，噴頭安裝在噴灌支管上。該發明不僅可以減少軟管道和微噴頭的數量，降低設備成本，更重要的是能夠通臺車牽引移動，改變所處區域位置，這樣可以將不同需水量的植物分區域布置，通過控制臺車在各區域停留時間，控制各區域的澆灌水量。但現有的澆灌系統為了節省成本，方便管理以及更好地保證實現定時定點澆水，一般均是將澆灌系統固定設置。該發明需要設置移動設備，存在成本較高，且管理不便，不利于實現定時定點澆灌的缺陷。

另外，還存在將不同需水量的植物布置在不同區域，各區域的澆灌噴頭安裝一個電磁開關閥，通過控制開關閥開啟時間來控制澆水時間的方式，但這種方式需要多個電磁開關閥，仍然存在成本較高，管理不便，不利于控制水壓恒定以保證澆水質量等缺陷。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題在于：怎樣提供一種實施簡單，成本低廉，方便不同需水量植物區別灌溉且便于管理控制，自動化程度高，澆水質量好的植物培育澆灌控制方法。

為了解決上述技術問題，本發明采用了如下的技術方案。

一種植物培育澆灌控制方法，其特征在于，將噴頭對應區域內的植物按照需水量從大到小的規律從內到遠圍繞噴頭環形布置，在噴頭上設置從下到上的多層噴水孔，并控制各層噴水孔按照從下到上的時間間隔依次出水實現對噴頭周圍植物的灌溉。

這樣方便實現對不同需水量植物區別灌溉控制。

進一步地，可以先將植物按照需水量差異范圍較大的規則，劃分到不同區域中（例如先按照植物氣候帶不同劃分布置到不同區域，然后各區域內又單獨按照植物品種的不同或者生長階段的不同距離噴頭遠近布置），每個區域中再設置一個噴頭進行澆水，并將該區域內植物再次按照需水量從大到小的規律從內到遠圍繞噴頭環形布置，每個區域對應的噴頭單獨安裝在一個支路水管上，各支路水管并聯到一個和水源相連的主路水管上，主路水管內設置活塞塊，澆灌啟動時通過控制主路水管內進水推動活塞塊向前滑動的方式，控制各支路水管按照時間順序依次連通出水，使得各區域對應的支路水管按照該區域植物需水量情況由大到小的順序依次先后接通，進行澆灌。

這樣，各區域的整體澆水量可以控制不同，同時各區域內又可以按照距離噴頭遠近控制澆水量的不同。更好地實現對需水量差別較細的各植物的對應澆水量控制，更好地提高澆水效果。在各區域控制時，采用靠水流推動活塞塊滑動的方式實現對各支路水管的依次接通，依靠對水流推力的調控，即可實現對各支路水管出水時間的有效控制，進而使得各區域植物，獲得對照自身需水量匹配的澆水時間。實施簡單，成本低廉，提高澆水質量。進一步地，澆灌結束時，依靠彈簧推動活塞塊復位并使得各支路水管按照接通的反向順序依次先后斷開通水。更好地實現不同區域澆水時間的區別控制。

作為優化，本發明方法采用以下的澆灌系統實現，所述澆灌系統包括儲水容器、噴頭、水泵和水管系統，水管系統進水端位于儲水容器內，水管系統出水端設置噴頭，水泵設置于水管系統中；所述噴頭包括一個豎直向上設置的筒體，筒體上端封閉設置，筒體下端為和水管系統連通的入口，筒體上沿高度方向間隔設置有環形分布的多層噴水孔，筒體內部可豎向滑動地配合設置有噴頭活塞，還設置有活塞復位彈簧，活塞復位彈簧處于自然狀態時位于最下層噴水孔下方，噴頭活塞受力向上運動可以改變活塞復位彈簧狀態并使得噴頭活塞運動至最上層噴水孔上方；

水管系統包括主路水管和與主路水管依次連通設置的多支支路水管，各支路水管末端設置噴頭并分布于不同區域內；主路水管一端為位于儲水容器內的進水端，水泵安裝于主路水管上靠近進水端位置，主路水管上還設置有用于控制水流依次流入各支路水管的支路水管出水控制機構。

這樣，采用該澆灌系統方便管理控制且成本較低。其中，更靠近主路水管起始端位置的支路管道連接到需水量更大的區域，逐漸遠離主路水管起始端位置的支路管道連接到需水量逐漸降低的區域。澆灌時依靠支路水管出水控制機構控制各支路依次出水，即可使得需水量較大的區域澆灌時間更久，使得各支路水管所對應區域植物獲得對應的澆灌水量。同時澆灌時水泵泵水提供水壓，使得各支路水管水流到達噴頭后，將噴頭活塞向上推動，控制噴水孔由下到上逐漸出水，這樣使得最靠近噴頭的內次的植物澆水最多，最遠的植物澆水最少，使得澆水量能夠更好地和植物需水情況匹配。故方便了不同需水植物的澆水灌溉管理，提高澆水質量。

作為優化，各層噴水孔外端口直徑由下到上逐漸縮小。這樣，噴頭活塞向上運動使得噴水口從下到上逐層打開后，上方的噴水孔外端口直徑變小，可以提高出水流速，使得上端的噴水孔噴射出水的范圍更遠，更利于澆灌到遠處的植物。

作為優化，位于上方層次的噴水孔為內端口直徑較大的喇叭形。這樣，可以更好地依靠結構自身提高上方層次噴水孔出水流速，提高其澆灌范圍。

進一步地，各層喇叭形噴水孔的母線的傾斜度從下到上逐漸增大。這樣，能夠更好地提高噴射出水從近到遠逐漸外擴的均勻性，利于植物布置，提高澆水效果。

作為優化，活塞復位彈簧為伸縮彈簧且固定連接在噴頭活塞和筒體內腔上端之間。這樣，可以避免彈簧長期浸泡于水中遭受侵蝕損壞，延長裝置使用壽命。

作為優化，筒體內側壁上端還設置有向外連通的泄氣孔。這樣，可以更好地利于噴頭活塞向上運動到筒體內腔最上方。

進一步地，泄氣孔下表面為外側向下傾斜設置。這樣可以更好地避免雨水灰塵等進入泄氣孔，更好地保證泄氣孔暢通。

作為優化，支路水管出水控制機構包括位于主路水管上的一段直管狀的控制段，支路水管起始端間隔設置在主路水管的控制段上，控制段內腔起始位置設置有活塞塊，控制段內還設置有伸縮彈簧，伸縮彈簧一端固定于控制段末端，另一端和活塞塊相連。

這樣，水泵啟動泵水后，水流進入控制段，依靠推動活塞塊向前移動，使得各支路水管依次接通，實現了對各支路水管依次出水的自動化控制，具有結構簡單，成本低廉的優點。實施時，還可以進一步通過對水泵功率的控制，使得水泵功率依次增大，以調節活塞塊在控制段中的推動速度，使得各支路水管獲得特定時長的澆水時間，更好地實現對各區域所需水量的控制，提高澆水質量；伸縮彈簧實現澆灌完畢后活塞塊的自動復位。同時，所述水泵還可以進一步安裝有能夠控制水泵功率逐漸變大的控制器。以更加方便實現對水泵功率自動增大的調節控制。

作為優化，主路水管上水泵一側還連通設置有旁通管道，旁通管道內徑小于主路水管內徑。這樣，由于旁通管道內徑小于主路水管內徑，使得水泵泵水時不會造成過大影響，當泵水澆灌完畢在水泵關閉或者降低功率的過程中，活塞塊能夠依靠伸縮彈簧的彈力逐漸復位，進而依靠活塞塊推動控制段內水流從旁通管道回流至儲水容器，并使得各支路水管按照對應區域植物需水量從小到大順序依次斷水，更好地實現澆灌控制；也避免水泵和回流之間相互干涉影響。

作為優化，各支路水管上靠近控制段位置還安裝有支路止回閥。這樣，在活塞塊復位過程中，當經過對應的支路水管后，該支路水管水壓斷絕，可以靠支路止回閥控制避免支路水管中的水回流，避免回流水對活塞塊運動控制造成影響，同時也使得支路水管中保持處于充滿水的狀態，下次澆灌時一旦支路水管接通后即可使得支路水管末端噴頭立即出水實現澆灌，更好地實現對澆灌的精確控制。

作為優化，所述控制段末端還連通設置有回水管道，回水管道連接回控制段起始端，回水管道內徑小于控制段內徑，回水管道上設置有用于控制水流往控制段起始端方向單向回流的回流單向閥；回流單向閥面向控制段末端一側的回水管道上還連通設置有和大氣連通的進氣管道，進氣管道上設置有用于控制單向進氣的進氣單向閥。

這樣，在活塞塊往前推動的過程中，活塞塊前方的水氣能夠依靠回水管道回流，不影響活塞塊的運動；活塞塊后退復位的過程中，能夠依靠進氣管道進氣補充活塞復位后的空腔，使得活塞復位不受壓力變化的影響；即可使得對活塞的控制過程更加精確，提高澆水控制精確性。實施時，回流單向閥和進氣管道均設置于回水管道靠近控制段末端位置，這樣可以最大程度減少活塞塊復位時進氣管道的進氣量，避免進氣管道進氣量過大帶來的不利影響。

作為優化，水泵還安裝有定時器。這樣，方便實現定時澆灌。

作為優化，所述儲水容器為儲水箱，儲水箱內還設置有加藥箱，加藥箱上端設置有加藥口，加藥箱底部設置有濾網段。

這樣，方便通過加藥箱加藥并過濾，促進植物生長。

作為優化，加藥箱上端設置有掛鉤并靠掛鉤掛接在儲水箱上端開口上。可以方便加藥箱取放。

綜上所述，本發明具有能夠方便實現定時定點的植物澆灌，同時實施控制簡單，成本低廉，方便不同需水量植物區別灌溉且便于管理控制，自動化程度高，澆水質量好等優點。

附圖說明

圖1為本發明采用的澆灌系統的結構示意簡圖。

圖2為圖1中單獨噴頭的結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

實施例：

一種植物培育澆灌控制方法，其特點在于，將噴頭對應區域內的植物按照需水量從大到小的規律從內到遠圍繞噴頭環形布置，在噴頭上設置從下到上的多層噴水孔，并控制各層噴水孔按照從下到上的時間間隔依次出水實現對噴頭周圍植物的灌溉。這樣方便實現對不同需水量植物區別灌溉控制。

具體地說本方法中，是先將植物按照需水量差異范圍較大的規則，劃分到不同區域中（例如先按照植物氣候帶不同劃分布置到不同區域，然后各區域內又單獨按照植物品種的不同或者生長階段的不同距離噴頭遠近布置），每個區域中再設置一個噴頭進行澆水，并將該區域內植物再次按照需水量從大到小的規律從內到遠圍繞噴頭環形布置，每個區域對應的噴頭單獨安裝在一個支路水管上，各支路水管并聯到一個和水源相連的主路水管上，主路水管內設置活塞塊，澆灌啟動時通過控制主路水管內進水推動活塞塊向前滑動的方式，控制各支路水管按照時間順序依次連通出水，使得各區域對應的支路水管按照該區域植物需水量情況由大到小的順序依次先后接通，進行澆灌。

這樣，各區域的整體澆水量可以控制不同，同時各區域內又可以按照距離噴頭遠近控制澆水量的不同。更好地實現對需水量差別較細的各植物的對應澆水量控制，更好地提高澆水效果。在各區域控制時，采用靠水流推動活塞塊滑動的方式實現對各支路水管的依次接通，依靠對水流推力的調控，即可實現對各支路水管出水時間的有效控制，進而使得各區域植物，獲得對照自身需水量匹配的澆水時間。實施簡單，成本低廉，提高澆水質量。進一步地，澆灌結束時，依靠彈簧推動活塞塊復位并使得各支路水管按照接通的反向順序依次先后斷開通水。更好地實現不同區域澆水時間的區別控制。

本方法在本實施例中具體采用如圖1-2所示澆灌系統實現，該澆灌系統，包括儲水容器1、噴頭2、水泵3和水管系統，水管系統進水端位于儲水容器1內，水管系統出水端設置噴頭，水泵3設置于水管系統中；其中所述噴頭2包括一個豎直向上設置的筒體21，筒體21上端封閉設置，筒體21下端為和水管系統連通的入口，筒體21上沿高度方向間隔設置有環形分布的多層噴水孔22，筒體21內部可豎向滑動地配合設置有噴頭活塞23，還設置有活塞復位彈簧24，活塞復位彈簧24處于自然狀態時位于最下層噴水孔下方，噴頭活塞23受力向上運動可以改變活塞復位彈簧狀態并使得噴頭活塞運動至最上層噴水孔上方。

這樣，上述裝置使用時固定安裝使用，方便管理控制且成本較低。其中噴頭安裝于植物所在區域內，并將區域內植物按照澆灌需水量從大到小的規律從內到遠圍繞噴頭環形布置。這樣澆灌時水泵泵水提供水壓，使得水流到達噴頭后，將噴頭活塞向上推動，控制噴水孔由下到上逐漸出水，這樣使得最靠近噴頭的內次的植物澆水最多，最遠的植物澆水最少，使得澆水量能夠更好地和植物需水情況匹配。故方便了不同需水植物的澆水灌溉管理，提高澆水質量。

其中，各層噴水孔22外端口直徑由下到上逐漸縮小。這樣，噴頭活塞向上運動使得噴水口從下到上逐層打開后，上方的噴水孔外端口直徑變小，可以提高出水流速，使得上端的噴水孔噴射出水的范圍更遠，更利于澆灌到遠處的植物。

其中，位于上方層次的噴水孔22為內端口直徑較大的喇叭形。這樣，可以更好地依靠結構自身提高上方層次噴水孔出水流速，提高其澆灌范圍。

其中，各層喇叭形噴水孔22的母線的傾斜度從下到上逐漸增大。這樣，能夠更好地提高噴射出水從近到遠逐漸外擴的均勻性，利于植物布置，提高澆水效果。

其中，活塞復位彈簧24為伸縮彈簧且固定連接在噴頭活塞和筒體內腔上端之間。這樣，可以避免彈簧長期浸泡于水中遭受侵蝕損壞，延長裝置使用壽命。

其中，筒體內側壁上端還設置有向外連通的泄氣孔25。這樣，可以更好地利于噴頭活塞向上運動到筒體內腔最上方。

其中，泄氣孔25下表面為外側向下傾斜設置。這樣可以更好地避免雨水灰塵等進入泄氣孔，更好地保證泄氣孔暢通。

其中，水管系統包括主路水管4和與主路水管4依次連通設置的多支支路水管5，各支路水管5末端設置所述噴頭2并分布于不同區域內；主路水管4一端為位于儲水容器內的進水端，水泵3安裝于主路水管4上靠近進水端位置，主路水管4上還設置有用于控制水流依次流入各支路水管5的支路水管出水控制機構。

本實施方式中，先將植物按照需水量差異范圍較大規則，劃分到不同區域中（例如先按照植物氣候帶不同劃分布置到不同區域，然后各區域內又單獨按照植物品種的不同或者生長階段的不同距離噴頭遠近布置），更靠近主路水管起始端位置的支路管道連接到需水量更大的區域，逐漸遠離主路水管起始端位置的支路管道連接到需水量逐漸降低的區域。澆灌時依靠支路水管出水控制機構控制各支路依次出水，即可使得需水量較大的區域澆灌時間更久，使得各支路水管所對應區域植物獲得對應的澆灌水量。

其中，支路水管出水控制機構包括位于主路水管上的一段直管狀的控制段6，支路水管5起始端間隔設置在主路水管的控制段6上，控制段內腔起始位置設置有活塞塊7，控制段內還設置有伸縮彈簧8，伸縮彈簧8一端固定于控制段末端，另一端和活塞塊7相連。

這樣，水泵啟動泵水后，水流進入控制段，依靠推動活塞塊向前移動，使得各支路水管依次接通，實現了對各支路水管依次出水的自動化控制，具有結構簡單，成本低廉的優點。實施時，還可以進一步通過對水泵功率的控制，使得水泵功率依次增大，以調節活塞塊在控制段中的推動速度，使得各支路水管獲得特定時長的澆水時間，更好地實現對各區域所需水量的控制，提高澆水質量；伸縮彈簧實現澆灌完畢后活塞塊的自動復位。同時，所述水泵還可以進一步安裝有能夠控制水泵功率逐漸變大的控制器。以更加方便實現對水泵功率自動增大的調節控制。

其中，主路水管4上水泵一側還連通設置有旁通管道9，旁通管道9內徑小于主路水管4內徑。這樣，由于旁通管道內徑小于主路水管內徑，使得水泵泵水時不會造成過大影響，當泵水澆灌完畢在水泵關閉或者降低功率的過程中，活塞塊能夠依靠伸縮彈簧的彈力逐漸復位，進而依靠活塞塊推動控制段內水流從旁通管道回流至儲水容器，并使得各支路水管按照對應區域植物需水量從小到大順序依次斷水，更好地實現澆灌控制；也避免水泵和回流之間相互干涉影響。

其中，各支路水管5上靠近控制段位置還安裝有支路止回閥10。這樣，在活塞塊復位過程中，當經過對應的支路水管后，該支路水管水壓斷絕，可以靠支路止回閥控制避免支路水管中的水回流，避免回流水對活塞塊運動控制造成影響，同時也使得支路水管中保持處于充滿水的狀態，下次澆灌時一旦支路水管接通后即可使得支路水管末端噴頭立即出水實現澆灌，更好地實現對澆灌的精確控制。

其中，所述控制段末端還連通設置有回水管道11，回水管道11連接回控制段起始端，回水管道內徑小于控制段內徑，回水管道上設置有用于控制水流往控制段起始端方向單向回流的回流單向閥12；回流單向閥12面向控制段末端一側的回水管道上還連通設置有和大氣連通的進氣管道13，進氣管道13上設置有用于控制單向進氣的進氣單向閥14。

這樣，在活塞塊往前推動的過程中，活塞塊前方的水氣能夠依靠回水管道回流，不影響活塞塊的運動；活塞塊后退復位的過程中，能夠依靠進氣管道進氣補充活塞復位后的空腔，使得活塞復位不受壓力變化的影響；即可使得對活塞的控制過程更加精確，提高澆水控制精確性。實施時，回流單向閥和進氣管道均設置于回水管道靠近控制段末端位置，這樣可以最大程度減少活塞塊復位時進氣管道的進氣量，避免進氣管道進氣量過大帶來的不利影響。

其中，水泵還安裝有定時器15。這樣，方便實現定時澆灌。

其中，所述儲水容器1為儲水箱，儲水箱內還設置有加藥箱16，加藥箱16上端設置有加藥口，加藥箱底部設置有濾網段。

這樣，方便通過加藥箱加藥并過濾，促進植物生長。

其中，加藥箱16上端設置有掛鉤并靠掛鉤掛接在儲水箱1上端開口上。可以方便加藥箱取放。