專利名稱：智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，尤其是涉及一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置。
背景技術(shù)：
隨著光伏組件生產(chǎn)技術(shù)的不斷進(jìn)步，光伏組件對(duì)太陽輻照能量的轉(zhuǎn)化能力日漸增強(qiáng)，光伏組件的價(jià)格也在不斷的下降，同時(shí)，由于光伏系統(tǒng)長(zhǎng)達(dá)25年的使用壽命，太陽能光伏電的電價(jià)已經(jīng)逐步降低到普通民眾可以接受的程度。因此城市中越來越多的工廠企業(yè)開始使用太陽能作為原本電能的替代品，荒漠地區(qū)也已經(jīng)建成了成片的大型太陽能光伏電站，通過長(zhǎng)距離的高壓輸電源源不斷的向千家萬戶提供能源。在很多人的印象中，太陽能光伏發(fā)電只有集中化大型化，通過聚集一定的規(guī)模才能夠產(chǎn)生效益，而忽視了太陽能光伏發(fā)電還是具有即發(fā)即用、自發(fā)自用的特點(diǎn)。因此，將光伏系統(tǒng)小型化，便攜化將會(huì)在未來形成趨勢(shì)，并最終融入到我們千家萬戶的生活中去。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于農(nóng)田、苗圃、城市各種類型綠化帶的自我控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自主工作的智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置。本實(shí)用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，包括土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng)，所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接，所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接；所述的智能控制子系統(tǒng)根據(jù)土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來判斷土壤缺水程度和范圍，并通過光伏供電子系統(tǒng)控制自吸式灌溉子系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴水范圍。所述的土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括多個(gè)土壤水分傳感器和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元，所述的多個(gè)土壤水分傳感器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元連接；每個(gè)土壤水分傳感器通過測(cè)試土壤中的介電常數(shù)來確定土壤中的實(shí)際水分含量，并通過數(shù)據(jù)線將水分含量以數(shù)值形式傳送到土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元，土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元通過與預(yù)設(shè)值比較來確定土壤的缺水程度和缺水范圍。所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵、供水管和水平定向噴頭，所述的引水管一端與水源連接，另一端與自吸式光伏直流水泵連接，所述的自吸式光伏直流水泵通過供水管與水平定向噴頭連接；所述的自吸式光伏直流水泵在通電后啟動(dòng)，通過引水管吸水，并將水加壓到設(shè)定壓力后通過供水管將水送入水平定向噴頭內(nèi)，由水平定向噴頭將水噴向需要澆灌的區(qū)域。所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件、充放電控制器和蓄電池，所述的充放電控制器分別與光伏組件、蓄電池、自吸式光伏直流水泵和智能控制子系統(tǒng)連接；所述的光伏組件將太陽能的輻射能轉(zhuǎn)化成直流電后，通過充放電控制器向自吸式光伏直流水泵供電或?yàn)樾铍姵爻潆?。所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器和中央處理器，所述的中央處理器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、液壓子系統(tǒng)和充放電控制器連接，所述的第一數(shù)據(jù)采集器與蓄電池連接，所述的第二數(shù)據(jù)采集器與自吸式光伏直流水泵連接；第一數(shù)據(jù)采集器采集蓄電池的電壓，經(jīng)過中央處理器計(jì)算后確定是否要打開太陽能組件給蓄電池充電；第二數(shù)據(jù)采集器采集自吸式光伏直流水泵功率，經(jīng)中央處理器計(jì)算后通過控制充放電控制器來調(diào)節(jié)中央處理器的功率。所述的液壓子系統(tǒng)用以在工作時(shí)打開光伏組件，在工作完畢以后將光伏組件收回。所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):I)自動(dòng)化，在安裝時(shí)設(shè)定參數(shù)后無需人工控制2)智能化，根據(jù)土壤干旱程度自動(dòng)調(diào)節(jié)噴水位置和噴水量，使一定范圍內(nèi)的土壤具有均衡濕度。3)可實(shí)現(xiàn)無人值 守，由于系統(tǒng)是全自動(dòng)的，其主要電氣元件都安裝于小型控制箱內(nèi)，適應(yīng)室外安裝。除非電氣元件損壞，否則無需工作人員駐守看護(hù)。

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；其中I為土壤水分傳感器，2為土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元，3為液壓子系統(tǒng)，4為自吸式光伏直流水泵，5為水平定向噴頭，6為水源,7為光伏組件,8為充放電控制器,9為蓄電池，10為中央處理器，11為第一數(shù)據(jù)采集器，12為第二數(shù)據(jù)采集器；另外圖中4中不同的連接符號(hào)，其含義如下所示:白色空心圓圈:3——7，控制作用；白色空心三角:64、4——5、5——，水流方向；黑色實(shí)心雙箭頭:7——8、8——9、8——4，電流流動(dòng)方向；黑色實(shí)心箭頭:3、——10、10——8、4——12、12——10,9——11、11——10、I——
2、2-10,通信信號(hào)傳輸方向。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。實(shí)施例如圖1所示，一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，包括土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng)，所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接，所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接；所述的智能控制子系統(tǒng)根據(jù)土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來判斷土壤缺水程度和范圍，并通過光伏供電子系統(tǒng)控制自吸式灌溉子系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴水范圍。所述的土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括多個(gè)土壤水分傳感器I (設(shè)計(jì)采用4 16個(gè))和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2，所述的多個(gè)土壤水分傳感器I分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2連接；每個(gè)土壤水分傳感器I通過測(cè)試土壤中的介電常數(shù)來確定土壤中的實(shí)際水分含量，并通過數(shù)據(jù)線將水分含量以數(shù)值形式傳送到土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2，土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2通過與預(yù)設(shè)值比較來確定土壤的缺水程度和缺水范圍。所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵4、供水管和水平定向噴頭5，所述的引水管一端與水源6連接，另一端與自吸式光伏直流水泵4連接，所述的自吸式光伏直流水泵4通過供水管與水平定向噴頭5連接；所述的自吸式光伏直流水泵4在通電后啟動(dòng)，通過引水管吸水，并將水加壓到設(shè)定壓力后通過供水管將水送入水平定向噴頭5內(nèi)，由水平定向噴頭5將水噴向需要澆灌的區(qū)域。所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件7、充放電控制器8和蓄電池9，所述的充放電控制器8分別與光伏組件7、蓄電池9、自吸式光伏直流水泵4和智能控制子系統(tǒng)連接；所述的光伏組件7將太陽能的輻射能轉(zhuǎn)化成直流電后，通過充放電控制器8向自吸式光伏直流水泵4供電或?yàn)樾铍姵爻潆?。所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器11、第二數(shù)據(jù)采集器12和中央處理器10，所述的中央處理器10分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2、第一數(shù)據(jù)采集器11、第二數(shù)據(jù)采集器12、液壓子系統(tǒng)3和充放電控制器8連接，所述的第一數(shù)據(jù)采集器11與蓄電池9連接，所述的第二數(shù)據(jù)采集器12與自吸式光伏直流水泵4連接；第一數(shù)據(jù)采集器11采集蓄電池的電壓，經(jīng)過中央處理器10計(jì)算后確定是否要打開太陽能組件給蓄電池供電；第二數(shù)據(jù)采集器12采集自吸式光伏直流水泵4功率，經(jīng)中央處理器10計(jì)算后通過控制充放電控制器8來調(diào)節(jié)中央處 理器的功率。所述的液壓子系統(tǒng)3用以在工作時(shí)打開光伏組件，在工作完畢以后將光伏組件收回。所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。
權(quán)利要求1.一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，包括土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng)，所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接，所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，所述的土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)包括多個(gè)土壤水分傳感器和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元，所述的多個(gè)土壤水分傳感器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵、供水管和水平定向噴頭，所述的引水管一端與水源連接，另一端與自吸式光伏直流水泵連接，所述的自吸式光伏直流水泵通過供水管與水平定向噴頭連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件、充放電控制器和蓄電池，所述的充放電控制器分別與光伏組件、蓄電池、自吸式光伏直流水泵和智能控制子系統(tǒng)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器和中央處理器，所述的中央處理器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、液壓子系統(tǒng)和充放電控制器連接，所述的第一數(shù)據(jù)采集器與蓄電池連接，所述的第二數(shù)據(jù)采集器與自吸式光伏直流水泵連接。
6.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，其特征在于，所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種智能型太陽能光伏自動(dòng)灌溉裝置，包括土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng)，所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接，所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有自我控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自主工作等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01G25/02GK203105238SQ2012207269
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者謝安琛, 方奇鐘, 丁成龍, 田海濤 申請(qǐng)人:上海奇亞特能源股份有限公司