專利名稱：基于plc的自動灌溉控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為エ業(yè)自動控制技術(shù)在農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域中的應(yīng)用，具體地說，涉及ー種基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
農(nóng)業(yè)灌溉方式一般可分為為傳統(tǒng)的地面灌溉、普通噴灌以及微灌。傳統(tǒng)地面灌溉包括畦灌、溝灌、淹灌和漫灌，但這類灌溉方式往往耗水量大、水的利用カ較低，是ー類很不合理的農(nóng)業(yè)灌溉方式。傳統(tǒng)的灌水方法水是從地表面進入田間并借重力和毛細管作用浸潤土壌，所以也稱為重力灌水法。這種辦法是最古老的也是目前應(yīng)用最廣泛、最主要的ー種灌水方法。按其濕潤土壤方式的不同，可分為畦灌、溝灌、淹灌和漫灌。⑴畦灌畦灌是用田·埂將灌溉土地分割成一系列長方形小畦。灌水時，將水引入畦田后，在畦田上形成很薄的水層，沿畦長方向移動，在流動過程中主要借重力作用逐漸濕潤土壌。⑵溝灌溝灌是在作物行間開挖灌水溝，水從輸水溝進入灌水溝后，在流動的過程中，主要借毛細管作用濕潤土壌。和畦灌比較，其明顯的優(yōu)點是不會破壞作物根部附近的土壤結(jié)構(gòu)，不導(dǎo)致田面板結(jié)，能減少土壌蒸發(fā)損失，適用于寬行距的中耕作物。⑶淹灌(有稱格田灌溉)淹灌是用田埂將灌溉土地劃分成許多格田，灌水時格田內(nèi)保持一定深度的水層，借重力作用濕潤土壌，主要適用于水稻灌溉。⑷漫灌漫灌是在田間不做任何溝埂，灌水時任其在地面漫流，借重力滲入土壌，是ー種比較粗放的灌水方法。灌水均勻性差，水量浪費較大。隨著灌溉自動化是發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和高效農(nóng)業(yè)的主要發(fā)展方向。目前，農(nóng)田灌溉多采用地上噴灌，利用專門設(shè)備把有壓水流噴射到空中并散成水滴落下，習慣稱“人工降雨”，世界各國普遍應(yīng)用。主要優(yōu)點是省水，比畦灌、溝灌節(jié)水20% 30%。特別是逢今年全國大旱更體現(xiàn)他的優(yōu)點。也有利用エ業(yè)自動控制的方式進行自動澆灌或者灌溉，但是，由于農(nóng)作物對水需求量的差異，或者由于地理環(huán)境的差異導(dǎo)致種植在不同區(qū)域的作物對水需求量的差異，要實現(xiàn)這么精確的控制，在自動灌溉技術(shù)領(lǐng)域上是ー個很難解決的問題。另ー個問題是，采用自動澆灌或者灌溉的系統(tǒng)，噴頭處都很容易被堵塞，從而影響到自動澆灌系統(tǒng)的使用效果，并且增加了維護的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)利用PLC自動控制技術(shù)，通過簡單的構(gòu)架和基礎(chǔ)鋪設(shè)就可以實現(xiàn)自動澆灌的功能，并且該系統(tǒng)還可以較好的解決現(xiàn)有系統(tǒng)中噴頭容易堵塞的問題。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，包括灌溉主水管、至少ー個與灌溉主水管接通的分支灌溉結(jié)構(gòu)，分支灌溉結(jié)構(gòu)包括與灌溉主水管接通的灌溉支水管，灌溉支水管上依次設(shè)置有電控閥、水泵，在水泵輸出水路的管路上設(shè)有至少ー個與灌溉支水管接通的灌溉小水管，灌溉小水管上設(shè)有至少ー個噴頭，噴頭上設(shè)有噴頭電控閥，噴頭與灌溉小水管為螺紋可拆卸連接，所述電控閥、水泵、噴頭電控閥分別通過控制線路與PLC控制單元接通，PLC控制單元具有分別控制電控閥、水泵、噴頭電控閥在開、關(guān)狀態(tài)下切換的控制按鈕。所述噴頭與灌溉小水管連接的連接端呈圓臺的結(jié)構(gòu)，連接端截面從噴頭的噴ロ方向沿著連接的方向逐漸減小。所述噴頭電控閥內(nèi)還設(shè)有水壓檢測壓カ傳感器，水壓檢測壓カ傳感器通過信號控制線路與PLC控制單元接通。所述PLC控制單元還具有顯示控制按鈕工作狀態(tài)的指示燈。所述自動灌溉控制系統(tǒng)還包括用于采集帶澆灌區(qū)域的土壌含水率信息的信號采集模塊，信號采集模塊通過控制線路與PLC控制單元接通。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點及有益效果本發(fā)明利用PLC自動控制技術(shù)，通過簡單的構(gòu)架和基礎(chǔ)鋪設(shè)就可以實現(xiàn)自動澆灌的功能，并且該系統(tǒng)還可以較好的解決現(xiàn)有系統(tǒng)中嗔頭各易堵塞的問題。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意 圖2為本發(fā)明中噴頭與灌溉小水管連接處的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中標號對應(yīng)的零部件名稱是1-灌溉主水管；2_灌溉支水管；3_電控閥；4_水泵；5_噴頭；6_噴頭電控閥；7_控制按鈕；8_指示燈；9_灌溉小水管。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例及附圖，對本發(fā)明作進ー步地詳細說明，但本發(fā)明的實施方式不限于此。如圖I、圖2所示，本實施例的基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)包括灌溉主水管I、至少ー個與灌溉主水管I接通的分支灌溉結(jié)構(gòu)，本實施例給出了 2個分支灌溉結(jié)構(gòu)，這些左右的分支灌溉結(jié)構(gòu)是分別獨立的通過電控閥3與灌溉主水管I相接通，這種設(shè)置可以在其中某一個分支灌溉結(jié)構(gòu)出現(xiàn)堵塞或者其他故障時，単獨維修這ー個分支灌溉結(jié)構(gòu)，而不會影響其他分支灌溉結(jié)構(gòu)的正常工作。每ー個分支灌溉結(jié)構(gòu)包括與灌溉主水管I接通的灌溉支水管2，灌溉支水管2上依次設(shè)置有電控閥3、水泵4，在水泵4輸出水路的管路上設(shè)有至少ー個與灌溉支水管2接通的灌溉小水管9，每ー個灌溉小水管9上設(shè)有至少ー個噴頭5，這些噴頭5根據(jù)灌溉需要可以做ー個適合的分布，原則上同一個灌溉小水管9應(yīng)設(shè)計在需水量比較接近的區(qū)域，這樣便于給水量的控制，噴頭5上設(shè)有噴頭電控閥6，噴頭5與灌溉小水管9為螺紋可拆卸連接，噴頭5與灌溉小水管9連接的連接端10呈圓臺的結(jié)構(gòu)，連接端的截面從噴頭5的噴ロ方向沿著連接的方向逐漸減??；所述電控閥3、水泵4、噴頭電控閥6分別通過控制線路與PLC控制單元接通，PLC控制單元具有分別控制電控閥3、水泵4、噴頭電控閥6在開、關(guān)狀態(tài)下切換的控制按鈕7，和顯示控制按鈕7工作狀態(tài)的指示燈8。由于這些電控閥3、水泵4、噴頭電控閥6分別通過控制線路與PLC控制單元接通，因此PLC控制單元可以控制這些設(shè)備或者控件的工作狀態(tài)，并且他們在開、關(guān)之間的組合是可以根據(jù)實際需要進行組合的。這種組合可以讓需要進行澆水灌溉的區(qū)域進行澆灌，而不需要澆水灌溉的區(qū)域則關(guān)閉該區(qū)域的噴頭電控閥，這樣可以達到精確控制，節(jié)約用水的目的。為了能夠了解到哪些區(qū)域的作物或者土地需要灌溉，本實施例的自動灌溉控制系統(tǒng)還包括用于采集帶澆灌區(qū)域的土壌含水率信息的信號采集模塊，信號采集模塊通過控制線路與PLC控制單元接通，這個信號采集模塊可以參照CN200910085350. I中公布的信息采集模塊，并且可以參照該文獻中公開的控制方法，這樣可以實現(xiàn)對于需要的區(qū)域進行澆灌，并且澆灌的程度也是受到自動控制的，不會造成水資源的浪費。為了檢測每個噴頭的水壓是否正常，在噴頭電控閥6內(nèi)還設(shè)有水壓檢測壓カ傳感器，水壓檢測壓カ傳感器通過信號控制線路與PLC控制單元接通。一般情況下，如果噴頭堵塞，那么在工作時噴頭內(nèi)的水壓會升高，我們通過設(shè)定ー個監(jiān)測值，當水壓堵塞程度較高，水壓達到監(jiān)測值吋，PLC控制單元就就會給出故障信號。經(jīng)工作人員檢測，如果該噴頭堵塞或者損壞，那么更換ー個新的噴頭即可。而且該噴頭與灌溉小水管之間連接處為圓臺的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)確保連接處不會出現(xiàn)漏水的現(xiàn)象?！?br> 權(quán)利要求
1.基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于包括灌溉主水管(I)、至少ー個與灌溉主水管(I)接通的分支灌溉結(jié)構(gòu)，分支灌溉結(jié)構(gòu)包括與灌溉主水管(I)接通的灌溉支水管(2)，灌溉支水管(2)上依次設(shè)置有電控閥(3)、水泵(4)，在水泵(4)輸出水路的管路上設(shè)有至少ー個與灌溉支水管(2)接通的灌溉小水管(9)，灌溉小水管(9)上設(shè)有至少ー個噴頭(5)，噴頭(5)上設(shè)有噴頭電控閥(6)，噴頭(5)與灌溉小水管(9)為螺紋可拆卸連接，所述電控閥(3)、水泵(4)、噴頭電控閥(6)分別通過控制線路與PLC控制單元接通，PLC控制單元具有分別控制電控閥(3)、水泵(4)、噴頭電控閥(6)在開、關(guān)狀態(tài)下切換的控制按鈕(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述噴頭(5)與灌溉小水管(9)連接的連接端(10)呈圓臺的結(jié)構(gòu)，連接端截面從噴頭(5)的噴ロ方向沿著連接的方向逐漸減小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述噴頭電控閥(6)內(nèi)還設(shè)有水壓檢測壓カ傳感器，水壓檢測壓カ傳感器通過信號控制線路與PLC控制單元接通。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述PLC控制單元還具有顯示控制按鈕(7)工作狀態(tài)的指示燈(8)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)，其特征在于所述自動灌溉控制系統(tǒng)還包括用于采集帶澆灌區(qū)域的土壌含水率信息的信號采集模塊，信號采集模塊通過控制線路與PLC控制單元接通。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于PLC的自動灌溉控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括灌溉主水管、至少一個與灌溉主水管接通的分支灌溉結(jié)構(gòu)，分支灌溉結(jié)構(gòu)包括與灌溉主水管接通的灌溉支水管，灌溉支水管上依次設(shè)置有電控閥、水泵，在水泵輸出水路的管路上設(shè)有至少一個與灌溉支水管接通的灌溉小水管，灌溉小水管上設(shè)有至少一個噴頭，噴頭上設(shè)有噴頭電控閥，噴頭與灌溉小水管為螺紋可拆卸連接，所述電控閥、水泵、噴頭電控閥分別通過控制線路與PLC控制單元接通，PLC控制單元具有分別控制電控閥、水泵、噴頭電控閥在開、關(guān)狀態(tài)下切換的控制按鈕。本發(fā)明利用PLC自動控制技術(shù)，通過簡單的構(gòu)架和基礎(chǔ)鋪設(shè)就可以實現(xiàn)自動澆灌的功能，并且該系統(tǒng)還可以較好的解決現(xiàn)有系統(tǒng)中噴頭容易堵塞的問題。
文檔編號A01G25/16GK102771358SQ201210242810
公開日2012年11月14日 申請日期2012年7月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月14日
發(fā)明者周輝 申請人:成都生輝電子科技有限公司