灌溉測(cè)控裝置及灌溉測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種灌溉測(cè)控裝置及灌溉測(cè)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]農(nóng)業(yè)灌溉，主要是指對(duì)農(nóng)業(yè)耕作區(qū)進(jìn)行的灌溉作業(yè)。我國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)業(yè)灌溉需要大量的水，農(nóng)業(yè)用水量約占社會(huì)總耗水量的70 %以上，而近年我國水資源短缺現(xiàn)象又日趨嚴(yán)重，因此節(jié)水農(nóng)業(yè)將成為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向。農(nóng)作物的需水量在不同時(shí)間對(duì)水分的要求是不一樣的，了解土壤水分并合理的灌溉會(huì)對(duì)提高農(nóng)作物產(chǎn)量有一定的幫助。按作物需水情況進(jìn)行灌溉，不僅可以節(jié)約水資源，而且有利于產(chǎn)量與品質(zhì)的提高，減少病害，縮短成熟期。然而，目前在我國自動(dòng)灌溉的農(nóng)業(yè)節(jié)水技術(shù)雖然已經(jīng)有一定的發(fā)展，大水粗放的現(xiàn)象已經(jīng)基本得到控制，但大多數(shù)都是定時(shí)式的灌溉技術(shù)，無論土壤是否干燥都會(huì)按時(shí)予以灌溉，水資源利用率還很低，造成了水資源的浪費(fèi)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種灌溉測(cè)控裝置及灌溉測(cè)控系統(tǒng)，主要目的在于提高土壤灌溉的水資源利用率。
[0004]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型主要提供如下技術(shù)方案:
[0005]—方面，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供一種灌溉測(cè)控裝置，包括:
[0006]電動(dòng)閥，其具有進(jìn)水口和出水口；
[0007]第一傳感器，設(shè)置在所述電動(dòng)閥的進(jìn)水口端，用于采集所述進(jìn)水口端的進(jìn)水流量;
[0008]第二傳感器，用于采集土壤的含水量；
[0009]控制單元，其分別與所述第一傳感器和所述第二傳感器連接，用于根據(jù)接收到的進(jìn)水流量信息和土壤的含水量信息，采用預(yù)設(shè)的判定規(guī)則判定電動(dòng)閥是否需要開啟或關(guān)閉，并生成相應(yīng)的控制信號(hào)；
[0010]繼電器，分別與所述控制單元和所述電動(dòng)閥連接，用于接收所述控制信號(hào)，并響應(yīng)于所述控制信號(hào)，控制所述電動(dòng)閥的啟閉。
[0011]本實(shí)用新型的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)。
[0012]進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，其中，
[0013]所述控制單元通過第一通信模塊分別與所述第一傳感器、所述第二傳感器和所述繼電器通信連接，所述第一通信模塊為無線通信模塊。
[0014]進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，還包括通信接口和存儲(chǔ)單元；
[0015]所述存儲(chǔ)單元分別與所述通信接口和所述第一通信模塊通信連接。
[0016]進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，還包括殼體，所述控制單元設(shè)置在所述殼體內(nèi)。
[0017]進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，其中，
[0018]所述殼體呈三棱錐結(jié)構(gòu)。
[0019]進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，其中，
[0020]所述三棱錐結(jié)構(gòu)的第一錐面上貼設(shè)有太陽能板，所述太陽能板通過電源電路分別與所述控制單元和所述第一通信模塊連接，以給所述控制單元和所述第一通信模塊提供工作電源。
[0021 ] 進(jìn)一步的，前述的灌溉測(cè)控裝置，其中，
[0022]所述三棱錐結(jié)構(gòu)的第二錐面上貼設(shè)有觸摸板，所述觸摸板與所述控制單元連接。
[0023]另一方面，本實(shí)用新型的實(shí)施例還提供一種灌溉測(cè)控系統(tǒng)，包括:
[0024]出水管；
[0025]灌溉測(cè)控裝置，其為上述任一種所述的灌溉測(cè)控裝置，所述灌溉測(cè)控裝置的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述灌溉測(cè)控裝置的電動(dòng)閥的進(jìn)水口端分別與所述出水管連接；所述灌溉測(cè)控裝置的第一傳感器還用于采集所述進(jìn)水口端的水壓；
[0026]智能設(shè)備，其包括顯示單元和輸入單元；所述顯示單元和所述輸入單元均與所述第一通信模塊通信連接，所述顯示單元用于通過所述第一通信模塊顯示多個(gè)所述第一傳感器采集的水壓信息；所述輸入單元用于通過所述第一通信模塊向所述繼電器發(fā)送電動(dòng)閥啟閉信號(hào)。
[0027]借由上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型灌溉測(cè)控裝置及灌溉測(cè)控系統(tǒng)至少具有以下有益效果:
[0028]在本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案中，通過設(shè)置的第二傳感器可以采集土壤的含水量，當(dāng)所采集到的土壤含水量的值在預(yù)設(shè)區(qū)間之外時(shí)，控制單元可以通過繼電器控制電動(dòng)閥的啟閉，以達(dá)到對(duì)灌溉水量的粗放控制；同時(shí)，通過設(shè)置的第一傳感器可以采集電動(dòng)閥的進(jìn)水口端的進(jìn)水流量，該進(jìn)水流量可以反映農(nóng)作物的灌溉水量，控制單元可以根據(jù)第一傳感器采集的數(shù)據(jù)判斷農(nóng)作物的灌溉水量是否達(dá)到設(shè)定值，并生成相應(yīng)的控制信號(hào)通過繼電器控制電動(dòng)閥的啟閉，從而可以對(duì)農(nóng)作物的灌溉水量進(jìn)行精準(zhǔn)控制。其中，本實(shí)用新型的技術(shù)方案通過第一傳感器和第二傳感器的相互配合達(dá)到對(duì)農(nóng)作物灌溉水量的精準(zhǔn)控制，使灌溉更加科學(xué)、智能化，水資源的利用率也更高。
[0029]上述說明僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。
【附圖說明】
[0030]圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的第一示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0031]圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的第二示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0032]圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的第三示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0033]圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的第四示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例一的第四示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0035]圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例二提供的一種灌溉測(cè)控系統(tǒng)的部分結(jié)構(gòu)框圖；
[0036]圖7是本實(shí)用新型的實(shí)施例三提供的一種灌溉測(cè)控方法的第一部分流程示意圖；
[0037]圖8是本實(shí)用新型的實(shí)施例三提供的一種灌溉測(cè)控方法的第二部分流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0038]為更進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型為達(dá)成預(yù)定實(shí)用新型目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實(shí)施例，對(duì)依據(jù)本實(shí)用新型申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】、結(jié)構(gòu)、特征及其功效，詳細(xì)說明如后。在下述說明中，不同的“一實(shí)施例”或“實(shí)施例”指的不一定是同一實(shí)施例。此外，一或多個(gè)實(shí)施例中的特定特征、結(jié)構(gòu)、或特點(diǎn)可由任何合適形式組合。
[0039]圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施一的第一示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖1所示，本實(shí)用新型的實(shí)施例一提出的一種灌溉測(cè)控裝置100，包括電動(dòng)閥1、第一傳感器2、第二傳感器3、控制單元4和繼電器5。電動(dòng)閥1具有進(jìn)水口(圖中未標(biāo)示)和出水口(圖中未標(biāo)示)。第一傳感器2設(shè)置在電動(dòng)閥1的進(jìn)水口端，第一傳感器2用于采集進(jìn)水口端的進(jìn)水流量。該第一傳感器2可以為流量傳感器、或具有流量采集功能的傳感器比如流量壓力傳感器等。第二傳感器3用于采集土壤的含水量，第二傳感器3可以為土壤水分傳感器、或具有采集土壤含水量功能的其它傳感器等。當(dāng)?shù)诙鞲衅?為土壤水分傳感器時(shí)，可以將該土壤水分傳感器埋設(shè)在土壤中，以采集土壤含水量。控制單元4分別與第一傳感器2和第二傳感器3連接。控制單元4用于接收第一傳感器2和第二傳感器3采集的信息，并根據(jù)接收到的進(jìn)水流量信息和土壤的含水量信息，采用預(yù)設(shè)的判定規(guī)則判定電動(dòng)閥1是否需要開啟或關(guān)閉，并生成相應(yīng)的控制信號(hào)。繼電器5分別與控制單元4和電動(dòng)閥1連接。繼電器5用于接收控制單元4發(fā)出的控制信號(hào)，并響應(yīng)于該控制信號(hào)，控制電動(dòng)閥1的啟閉。
[0040]上述的判定規(guī)則可以具體為:比如若農(nóng)作物的土壤含水量的設(shè)定范圍為A?B，當(dāng)?shù)诙鞲衅?采集到的土壤含水量的值C小于A時(shí)，則判定電動(dòng)閥1需要開啟；當(dāng)?shù)诙鞲衅?采集到的土壤含水量的值C大于B時(shí)，則判定電動(dòng)閥1需要關(guān)閉；當(dāng)?shù)诙鞲衅?采集到的土壤含水量的值C在A?B之間時(shí)，則判定電動(dòng)閥1維持原有的狀態(tài)，即電動(dòng)閥1保持繼續(xù)開啟或繼續(xù)關(guān)閉。
[0041]其中，通過前述的第二傳感器3對(duì)土壤含水量的信息進(jìn)行采集，可以對(duì)農(nóng)作物的灌溉水量進(jìn)行粗放控制。然而，若電動(dòng)閥1在開啟狀態(tài)下對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，當(dāng)?shù)诙鞲衅?檢測(cè)到土壤的含水量達(dá)到設(shè)定值，即采集到的土壤含水量的值C處于A?B之間，電動(dòng)閥1會(huì)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉，直至C大于B時(shí)，控制單元4才會(huì)通過繼電器5控制電動(dòng)閥1關(guān)閉，造成水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。為了進(jìn)一步對(duì)灌溉水量進(jìn)行精準(zhǔn)的控制，本實(shí)用新型可以通過第一傳感器2對(duì)電動(dòng)閥1的進(jìn)水口端的進(jìn)水流量進(jìn)行信息采集，該進(jìn)水流量可以反映農(nóng)作物的灌溉水量，控制單元4可以根據(jù)第一傳感器2采集的數(shù)據(jù)判斷農(nóng)作物的灌溉水量是否達(dá)到設(shè)定值，并生成相應(yīng)的控制信號(hào)通過繼電器5控制電動(dòng)閥1的啟閉。比如，若農(nóng)作物所需的灌溉水量為Q1，當(dāng)?shù)谝粋鞲衅?采集到電動(dòng)閥1的進(jìn)水口端的進(jìn)水流量Q2等于Q1時(shí)，則控制單元4通過繼電器5控制電動(dòng)閥1關(guān)閉。在本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案中，第一傳感器2和第二傳感器3兩者可以相互配合，當(dāng)?shù)诙鞲衅?采集到的土壤含水量的值C介于設(shè)定范圍A?B之間時(shí)，電動(dòng)閥1繼續(xù)開啟，直至第一傳感器2采集到的進(jìn)水流量Q2達(dá)到設(shè)定流量Q1時(shí)，控制單元4通過繼電器5控制電動(dòng)閥1關(guān)閉，從而可以對(duì)農(nóng)作物的灌溉水量進(jìn)行精準(zhǔn)控制，提高了土壤灌溉的水資源利用率。
[0042]這里需要說明的是:前述的控制單元4可以為具有模數(shù)轉(zhuǎn)換功能的單片機(jī)或微處理器等，單片機(jī)或微處理器的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常用技術(shù)，用戶可以根據(jù)需要在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行選取，在此不再贅述。
[0043]圖2示出了本實(shí)用新型實(shí)施一的第二示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖2所示，前述的控制單元4可以通過第一通信模塊6分別與第一傳感器2、第二傳感器3和繼電器5通信連接，該第一通信模塊6可以為有線通信模塊或無線通信模塊等。為了減少有線通信的線纜干擾，優(yōu)選的，第一通信模塊6采用無線通信模塊，比如藍(lán)牙模塊或無線射頻模塊等。其中，藍(lán)牙模塊和無線射頻模塊的具體結(jié)構(gòu)為現(xiàn)有技術(shù)中的常用技術(shù)，可以根據(jù)需要在現(xiàn)有技術(shù)中進(jìn)行選取，在此不再贅述。
[0044]圖3示出了本實(shí)用新型實(shí)施一的第三示例提供的一種灌溉測(cè)控裝置的結(jié)構(gòu)框圖。如圖3所示，前述的灌溉測(cè)控裝置100還可以包括通信接口 8和存儲(chǔ)單元7。存儲(chǔ)單元7分別與通信接口 8和第一通信模塊6通信連接。存儲(chǔ)單元7包括讀寫芯片和與讀寫芯片連接的存儲(chǔ)介質(zhì)。第一傳感器2和第二傳感器3采集的數(shù)據(jù)可以通過第一通信模塊6傳遞給存儲(chǔ)單元7，存儲(chǔ)單元7的讀寫芯片將采集的數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)介質(zhì)進(jìn)行存儲(chǔ)