智能灌溉水肥一體化裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種智能灌溉水肥一體化裝置，包括種植大棚、太陽能光伏組件和控制柜，所述種植大棚頂部安裝有太陽能光伏組件，種植大棚的下部外側各設置有一個水箱，水箱通過供水管與水泵連接，水泵連接到噴淋系統，所述供水管上安裝有流量精準控制裝置；所述水箱設有藥劑添加口和攪拌裝置，水箱上部貼近種植大棚的一側設有敞口的集水槽口，水箱底部與插入地層內的抽水管連接；所述控制柜內設置無線傳輸模塊和PLC控制模塊，控制柜通過無線傳輸模塊與遠程控制設備連接；控制柜與多種傳感器連接；本實用新型充分利用太陽能，降低灌溉成本；可抽取地下水灌溉，節省水資源；能實現水肥一體化精準智能灌溉，自動化程度高。
【專利說明】
智能灌溉水肥一體化裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種種植技術領域，具體是一種智能灌溉水肥一體化裝置。
【背景技術】
[0002]在規模化農業種植的日常管理中，對作物進行灌溉施肥是一個重要的環節，目前的灌溉設備基本采用半自動裝置進行控制，無法實現完全的智能化，這種灌溉裝置存在以下問題:(I)實施噴淋管該過程相對麻煩；(2)不能準確控制噴淋水箱中所需要的水肥量；
[3]不能根據作物的需求做出實施噴灑灌溉;(4)需要人力資源的投入，養護成本較大;基于上述原因，需要提供一種自動化灌溉水肥一體裝置;精細農業是目前國際農業發展的方向和潮流，精細灌溉則是精細農業理論研究和實踐的重要內容之一，通過對水、肥的精細調控確保農產品的產量和品質，也是提高灌溉管理水平、實現節水節能農業的一個必然趨勢;近二十年來，我國農業尤其是溫大棚水肥精細灌溉控制設備多以進口為主，由于價格昂貴，得不到有效的推廣和應用，近幾年來，國內少數生產廠家開發了一些替代品，但在使用中不及進口產品，仍得不到普及應用。
【發明內容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種便于操作、能實現遠程控制、節能環保的智能灌溉水肥一體化裝置，以解決上述【背景技術】中提出的問題。
[0004]為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0005]—種智能灌溉水肥一體化裝置，包括種植大棚、太陽能光伏組件和控制柜，所述種植大棚頂部安裝有太陽能光伏組件，太陽能光伏組件上安裝有光照傳感器，太陽能光伏組件的底部安裝有第二壓力傳感器;所述種植大棚的下部外側各設置有一個水箱，水箱通過供水管與水栗連接，水栗上設置有定時器，水栗連接到噴淋系統，所述供水管上安裝有流量精準控制裝置，所述流量精準控制裝置包括旁路管，旁路管的兩端均連接到供水管上，位于旁路管兩端之間的供水管的管壁上設置有水腔;所述旁路管上設置有進水閥和出水閥，兩個閥之間的旁路管與水腔之間設置有連接管以實現水腔與旁路管的連通;所述供水管上水腔下游設置有彈性探針，彈性探針根據供水管內的水壓變化產生不同形變，并將形變參數傳輸至控制柜內的PLC控制模塊，PLC控制模塊的輸出端分別連接到進水閥和出水閥上;所述水箱的上部設置有藥劑添加口，水箱上部貼近種植大棚的一側設置為敞口，形成集水槽口，水箱側壁下部設置有攪拌裝置，水箱底部與插入地層內的抽水管連接，抽水管上安裝有吸水栗;所述控制柜上設置顯示屏和操作面板，控制柜內設置有蓄電池和無線傳輸模塊，蓄電池與太陽能光伏組件、顯示屏電連接，蓄電池作為供電電源，控制柜通過無線傳輸模塊與遠程控制設備無線連接;所述控制柜分別與設置在種植大棚上的溫度傳感器、風力傳感器、光敏傳感器、濕度傳感器、二氧化碳濃度傳感器、光照傳感器無線連接。
[0006]作為本實用新型進一步的方案:所述種植大棚采用立桿、頂桿和塑料薄膜組裝而成，兩個立桿設置為傾斜狀，下寬上窄，兩根立桿的頂端通過連接件安裝有弓形的頂桿，頂桿中央設置有第一壓力傳感器，兩根立桿的底端設置有固定件，立桿與頂桿組成的多個單體支架，單體支架等距離間隔設置，單體支架外層鋪設有塑料薄膜;所述塑料薄膜頂部外側安裝有弧形的導軌，導軌兩端部各安裝有一個伺服電機，導軌上設置有兩個牽引輥，牽引輥通過伺服電機驅動實現在導軌上的運動，牽引輥上架設有太陽能光伏組件。
[0007]作為本實用新型再進一步的方案:所述水腔由水腔上壁和水腔下壁圍成，水腔上壁為金屬剛性上壁，水腔下壁為彈性材料膜下壁。
[0008]作為本實用新型再進一步的方案:所述控制柜通過溫度傳感器與風力傳感器反饋的數據控制調節空調系統的運行;通過光敏傳感器反饋的數據控制調節照明系統的運行；通過濕度傳感器反饋的數據控制調節噴淋系統的運行;通過二氧化碳濃度傳感器反饋的數據控制調節二氧化碳氣栗的運行;通過第一壓力傳感器和第二壓力傳感器反饋的數據控制報警系統的觸發;通過光照傳感器反饋的數據控制伺服電機運行以調節太陽能光伏組件的位置;所述控制柜還控制監控系統的運行。
[0009]與現有技術相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型通過設置太陽能光伏組件，并且太陽能光伏組件能夠在伺服電機和牽引輥的帶動下根據光照角度自行調節位置，以最大限度的獲得太陽能，從而充分利用太陽能為整個智能大棚提供電源，極大的降低了電能損耗，降低了種植成本;通過延伸至地下的抽水管及吸水栗的設置，可將地底下的水源抽取上來用作灌溉，節省水資源;流量精準控制裝置的設置能實現遠程精確控制灌水，為進一步節約水資源和作物精細種植提供了條件；另外太陽能光伏組件在移動的同時，兩個牽引輥同時能起到掃除棚頂積雪的作用，避免了因棚頂積雪過多而壓塌大棚的現象，設置有兩個壓力傳感器，當積雪壓迫第一傳感器;通過在大棚兩側設置水箱，能收集積雪和積水，用于澆灌，且便于添加除蟲藥劑，更加節能;能通過控制柜和各種傳感器配合實現對大棚內環境的調控，功能多樣化，并能通過無線傳輸模塊反饋至遠程控制設備，能實現無人化管理，節約了大量的人力成本和物力成本，智能化程度高。
【附圖說明】
[0010]圖1為本實用新型的結構示意圖。
[0011]圖2為本實用新型中流量精準控制裝置的結構示意圖。
[0012]圖3為本實用新型的控制系統框圖。
[0013]其中，1-塑料薄膜;2-立桿;3-固定件;4-頂桿;5-連接件;6_流量精準控制裝置;7_第一壓力傳感器;8-伺服電機;9-導軌；10-第二壓力傳感器；11-太陽能光伏組件；12-攪拌裝置；13-藥劑添加口； 14-水箱；15-集水槽口 ； 16-供水管；17-顯示屏；18-操作面板；19-控制柜;20-蓄電池;21-水栗;22-牽引輥;23-抽水管;24-彈性探針;25-水腔;26-進水閥；27-出水閥；28-旁路管;29-水腔下壁;30-吸水栗;31-光照傳感器;32-噴淋系統;33-無線傳輸模塊;34-遠程控制設備;35-溫度傳感器;36-風力傳感器;37-光敏傳感器;38-濕度傳感器；39-二氧化碳濃度傳感器;40-空調系統;41-照明系統;42-噴淋系統;43-二氧化碳氣栗;44-報警系統;45-監控系統。
【具體實施方式】
[0014]下面結合【具體實施方式】對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。
[0015]請參閱圖1-3，一種智能灌溉水肥一體化裝置，包括種植大棚、太陽能光伏組件11和控制柜19，所述種植大棚采用立桿2、頂桿4和塑料薄膜I組裝而成，兩個立桿2設置為傾斜狀，下寬上窄，兩根立桿2的頂端通過連接件5安裝有弓形的頂桿4，頂桿4中央設置有第一壓力傳感器7，兩根立桿2的底端設置有固定件3，立桿2與頂桿4組成的多個單體支架，單體支架等距離間隔設置，單體支架外層鋪設有塑料薄膜I;所述塑料薄膜I頂部外側安裝有弧形的導軌9，導軌9兩端部各安裝有一個伺服電機8，導軌9上設置有兩個牽引輥22，牽引輥22通過伺服電機8驅動實現在導軌9上的運動，牽引輥22上架設有太陽能光伏組件11，太陽能光伏組件11上安裝有光照傳感器31，太陽能光伏組件11的底部安裝有第二壓力傳感器10;所述塑料薄膜12的下部外側各設置有一個水箱14，水箱14通過供水管16與水栗21連接，水栗21上設置有定時器，水栗21連接到噴淋系統32，所述供水管16上安裝有流量精準控制裝置6，所述流量精準控制裝置6包括旁路管28，旁路管28的兩端均連接到供水管16上，位于旁路管28兩端之間的供水管16的管壁上設置有水腔25，水腔25由水腔上壁和水腔下壁29圍成，水腔上壁為金屬材料制成的剛性壁，水腔下壁29采用彈性材料膜制成;所述旁路管28上設置有進水閥26和出水閥27，兩個閥之間的旁路管28與水腔25之間設置有連接管以實現水腔25與旁路管28的連通;所述供水管16上水腔25下游設置有彈性探針24，彈性探針24根據供水管16內的水壓變化產生不同形變，并將形變參數傳輸至控制柜19內的PLC控制模塊，PLC控制模塊的輸出端分別連接到進水閥26和出水閥27上;所述水箱14的上部設置有藥劑添加口 13，水箱14上部貼近塑料薄膜12的一側設置為敞口，形成集水槽口 15，水箱14側壁下部設置有攪拌裝置12，水箱14底部與插入地層內的抽水管23連接，抽水管23上安裝有吸水栗30;所述控制柜19上設置顯示屏17和操作面板18，控制柜19內設置有蓄電池20和無線傳輸模塊33，蓄電池20與太陽能光伏組件11、顯示屏17電連接，蓄電池20作為供電電源，控制柜19通過無線傳輸模塊33與遠程控制設備34無線連接;所述控制柜19分別與溫度傳感器35、風力傳感器36、光敏傳感器37、濕度傳感器38、二氧化碳濃度傳感器39、光照傳感器31無線連接。
[0016]本實用新型的工作原理是:所述控制柜19通過溫度傳感器35與風力傳感器36反饋的數據控制調節空調系統40的運行;通過光敏傳感器37反饋的數據控制調節照明系統41的運行;通過濕度傳感器38反饋的數據控制調節噴淋系統42的運行;通過二氧化碳濃度傳感器39反饋的數據控制調節二氧化碳氣栗43的運行;通過第一壓力傳感器7和第二壓力傳感器10反饋的數據控制報警系統44的觸發;通過光照傳感器31反饋的數據控制伺服電機8運行以調節太陽能光伏組件11的位置;所述控制柜19還控制監控系統45的運行;流量精準控制裝置6的工作原理為:在正常灌溉情況下，進水閥26和出水閥27均為關閉狀態，當供水管16內的流量發生變化時，彈性探針24產生形變并將形變參數發送至PLC控制模塊，經控制柜19的無線傳輸模塊33傳送到遠程控制設備34，計算出需要減少流量時，利用PLC控制模塊將進水閥26打開，供水管16中的水由旁路管28向水腔25內進水，水腔25的水腔下壁29被撐大，發生形變，使得供水管16的流通截面減小，達到降低流量的目的，流量下降后，彈性探針24形變減小，反饋至PLC控制模塊，控制關閉出水閥27實現流量調節功能，達到精確灌溉的目的；需要調大流量時只需放出水腔25內的水即可。
[0017]上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。
【主權項】
1.一種智能灌溉水肥一體化裝置，包括種植大棚、太陽能光伏組件(11)和控制柜(19)，其特征在于:所述種植大棚頂部安裝有太陽能光伏組件(11)，太陽能光伏組件(11)上安裝有光照傳感器(31)，太陽能光伏組件(11)的底部安裝有第二壓力傳感器(10);所述種植大棚的下部外側各設置有一個水箱(14)，水箱(14)通過供水管(16)與水栗(21)連接，水栗(21)上設置有定時器，水栗(21)連接到噴淋系統(32)，所述供水管(16)上安裝有流量精準控制裝置(6)，所述流量精準控制裝置(6)包括旁路管(28)，旁路管(28)的兩端均連接到供水管(16)上，位于旁路管(28)兩端之間的供水管(16)的管壁上設置有水腔(25);所述旁路管(28)上設置有進水閥(26)和出水閥(27)，兩個閥之間的旁路管(28)與水腔(25)之間設置有連接管以實現水腔(25 )與旁路管(28 )的連通;所述供水管(16 )上水腔(25 )下游設置有彈性探針(24)，彈性探針(24)根據供水管(16)內的水壓變化產生不同形變，并將形變參數傳輸至控制柜(19 )內的PLC控制模塊，PLC控制模塊的輸出端分別連接到進水閥(26 )和出水閥(27)上;所述水箱(14)的上部設置有藥劑添加口(13)，水箱(14)上部貼近種植大棚的一側設置為敞口，形成集水槽口(15)，水箱(14)側壁下部設置有攪拌裝置(12)，水箱(14)底部與插入地層內的抽水管(23)連接，抽水管(23)上安裝有吸水栗(30);所述控制柜(19)上設置顯示屏(17)和操作面板(18)，控制柜(19)內設置有蓄電池(20)和無線傳輸模塊(33)，蓄電池(20)與太陽能光伏組件(11)、顯示屏(17)電連接，蓄電池(20)作為供電電源，控制柜(19)通過無線傳輸模塊(33)與遠程控制設備(34)無線連接;所述控制柜(19)分別與設置在種植大棚上的溫度傳感器(35)、風力傳感器(36)、光敏傳感器(37)、濕度傳感器(38)、二氧化碳濃度傳感器(39)、光照傳感器(31)無線連接。2.根據權利要求1所述的智能灌溉水肥一體化裝置，其特征在于，所述種植大棚采用立桿(2)、頂桿(4)和塑料薄膜(I)組裝而成，兩個立桿(2)設置為傾斜狀，下寬上窄，兩根立桿(2)的頂端通過連接件(5)安裝有弓形的頂桿(4)，頂桿(4)中央設置有第一壓力傳感器(7)，兩根立桿(2)的底端設置有固定件(3)，立桿(2)與頂桿(4)組成的多個單體支架，單體支架等距離間隔設置，單體支架外層鋪設有塑料薄膜(I);所述塑料薄膜(I)頂部外側安裝有弧形的導軌(9)，導軌(9)兩端部各安裝有一個伺服電機(8)，導軌(9)上設置有兩個牽引輥(22)，牽引輥(22)通過伺服電機(8)驅動實現在導軌(9)上的運動，牽引輥(22)上架設有太陽能光伏組件(11)。3.根據權利要求1所述的智能灌溉水肥一體化裝置，其特征在于，所述水腔(25)由水腔上壁和水腔下壁(29)圍成，水腔上壁為金屬剛性上壁，水腔下壁(29)為彈性材料膜下壁。4.根據權利要求1所述的智能灌溉水肥一體化裝置，其特征在于，所述控制柜(19)通過溫度傳感器(35)與風力傳感器(36)反饋的數據控制調節空調系統(40)的運行;通過光敏傳感器(37)反饋的數據控制調節照明系統(41)的運行;通過濕度傳感器(38)反饋的數據控制調節噴淋系統(42)的運行;通過二氧化碳濃度傳感器(39)反饋的數據控制調節二氧化碳氣栗(43)的運行;通過第一壓力傳感器(7)和第二壓力傳感器(10)反饋的數據控制報警系統(44)的觸發;通過光照傳感器(31)反饋的數據控制伺服電機(8)運行以調節太陽能光伏組件(11)的位置;所述控制柜(19)還控制監控系統(45)的運行。
【文檔編號】A01G25/16GK205427579SQ201620220221
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月22日
【發明人】王正勇
【申請人】昆明紅園寶玉綠化有限公司