CN203801424U - 多区多阀自动灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种多区多阀自动灌溉系统，包括中央控制器，和中央控制器电连接的键盘、LCD、电源模块、报警器、自动控制器、手动控制器、存储单元、无线收发器、压力检测器、电磁阀和遥控器。本实用新型具有定时模式和湿度控制模式这两种模式选择，在定时模式下不需要设置时间，只需要设置浇灌时间长度和间隔时间即可。在此模式下土壤湿度传感器可作为一个下雨检测器使用，设置好合理的探测灵敏度，可以解决传统定时灌溉器在下雨天所做的不必要的浇水，避免水资源浪费。在湿度控制模式下，只需要控制好用1号电磁阀的开关时间，其它时间就可以和1号的时间一致，少投入成本地实现大面积灌溉控制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种灌溉系统，具体涉及一种具有定时和湿度两种控制模式，并且能一键设定干/湿门限的多区多阀自动灌溉系统。
背景技术
植物的种植需要使其栽种的土壤中经常保持一定的湿度和水分，这就需要人们对植物进行经常的浇灌。对植物的浇灌的分量受到时间和地理位置的影响，若没有及时的对植物进行正确的灌溉对植物的生长会造成不良影响，甚至会导致植物因缺水而枯萎。例如家庭种植花卉，如果不能及时浇灌给花补充水分，将会影响花期或花的整体美观，同时如果灌水太多花的生长也会受到影响。目前在我国主要的灌溉系统主要有以下几种：
一、定时灌溉系统：目前比较普见的灌溉系统多为这种定时器控制的灌溉系统。该系统的缺点是不能够根据时节和天气来调节灌溉的时间，不论是干旱还是雨水充足，其都会根据设定好的时间和灌溉量进行灌溉，这样不仅影响植物的生长，还造成了极大的水资源浪费。对于水资源缺乏的地区不适合。
二、适时灌溉系统：该灌溉系统能够根据探测到的当地土壤水分含量来控制灌溉系统进行灌溉，但由于各地的土壤差异很大，再加上仪器的精密程度不高，将会导致探测结果存在较大的误差，从而导致误灌。若采用外国进口的精密仪器，虽能够很好的提高探测的准确性，降低了误灌率，但仪器昂贵的价格，一定精确度的湿度测试仪价格在1000美元以上，而且其操作过程为手动且极为复杂，将极大的提高了产品成本。
三、传统灌溉系统：该系统采用的是交流供电，同时它所有的控制都是由人工来完成，灌溉效果不佳；该系统使用时需要在野外架设电网，不仅提高使用成本，而且增加安装难度。则该系统在安装使用时造成很大资源浪费，极大降低其实用性。
实用新型内容
针对上述问题，本实用新型的主要目的在于提供一种具有定时和湿度两种控制模式，并且能一键设定干/湿门限的多区多阀自动灌溉系统。
本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种多区多阀自动灌溉系统，所述多区多阀自动灌溉系统包括如下机构：
中央控制器：所述中央控制器为多区多阀自动灌溉系统的控制核心；
键盘：所述键盘与所述中央控制器电连接，所述键盘一键设定干门限和湿门限，切换电磁阀在自动、手动开和手动关之间的模式切换；
LCD：所述LCD与所述中央控制器电连接，显示中央控制器的输出信息；
报警器：所述报警器与所述中央控制器电连接，为多区多阀自动灌溉系统提供报警信息；
自动控制器：所述自动控制器与所述中央控制器电连接，自动控制器控制两种控制模式，分别为定时控制模式和湿度控制模式；
手动控制器：所述手动控制器与所述中央控制器电连接，手动控制电磁阀开或者关；
电源模块：所述电源模块给多区多阀自动灌溉系统供电；
存储单元：所述存储单元与所述中央控制器电连接，所述存储单元用于存储多区多阀自动灌溉系统的所有信息；
遥控器：所述遥控器与所述中央控制器无线连接；
无线收发器：所述无线收发器与所述中央控制器电连接，所述无线收发器和所述遥控器配合，接收遥控器发出的信息；并回复信息给遥控器的无线收发器用于遥控器LCD显示；
电磁阀：所述电磁阀与所述中央控制器电连接，控制喷头与进水口之间的导通和断开；
压力检测器：所述压力检测器与所述中央控制器电连接，用于检测电磁阀的开/关阀失败。
在本实用新型的一个优选实施例子中，所述遥控器包括：遥控器控制器、遥控器LCD、遥控器电源、遥控器无线收发器和遥控器键盘，所述遥控器LCD、遥控器电源、遥控器无线收发器和遥控器键盘均与遥控器控制器电连接。
在本实用新型的一个优选实施例子中，所述电源模块为可充电电池、外接电源适配器、太阳能电池板或普通不可充电池中的一种或几种的组合。
在本实用新型的一个优选实施例子中，所述报警器用于电磁阀开/关阀出错报警，以及干、湿门限设定错误的报警。
本实用新型的积极进步效果在于：本实用新型提供的多区多阀自动灌溉系统具有以下优点：
（1）具有两大模式可供选择：定时模式和湿度控制模式。
（2）在定时模式下不需要设置时间，只需要设置浇灌时间长度和间隔时间即可。在此模式下土壤湿度传感器可作为一个下雨检测器使用，设置好合理的探测灵敏度，可以解决传统定时灌溉器在下雨天所做的不必要的浇水，避免水资源浪费。
（3）在湿度控制模式下，用户根据当前湿度调节或一键设定干/湿门限，依次来提高自动灌溉的精度，在此模式下本实用新型自动分析后控制1号电磁阀开/关，当1号电磁阀自动浇水时，系统会自动记录1号电磁阀自动浇水的时间长度，然后按记录时间长度循序控制其它所有电磁阀，从而实现大面积灌溉控制，少投入成本。
（4）其可采用多种供电模式：采用普通4节5号不可充电池供电、可采用可充电电池，也可外接电源适配器或太阳能电磁板供电。
附图说明
图1为本实用新型的系统框图。
图2为本实用新型中遥控器的系统框图。
图3为本实用新型的键盘的表面布置图。
图4为本实用新型中湿度控制模式的示意图。
图5为本实用新型中定时控制模式的示意图。
具体实施方式
下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。
图1为本实用新型的系统框图，如图1所示：本实用新型为一种多区多阀自动灌溉系统100，该多区多阀自动灌溉系统100包括如下机构：中央控制器101、键盘102、LCD103、电源模块104、报警器105、自动控制器108、手动控制器109、存储单元110、无线收发器111、压力检测器112、电磁阀113和遥控器114。其中键盘102、LCD103、电源模块104、报警器105、自动控制器108、手动控制器109、存储单元110、无线收发器111、压力检测器112和电磁阀113均与中央控制器101电连接；遥控器114与中央控制器101无线连接。
图2为本实用新型中遥控器的系统框图。遥控器114包括：遥控器控制器115、遥控器LCD116、遥控器电源117、遥控器无线收发器118和遥控器键盘119，遥控器LCD116、遥控器电源117、遥控器无线收发器118和遥控器键盘119均与遥控器控制器115电连接。
图3为本实用新型的键盘的表面布置图。键盘102上设有用于开/关机的电源键120，用于设置湿门限的湿点设置键121，用于设置干门限的干点设置键122，用于切换控制模式的按键123，使电磁阀在“自动→手动开→自动→手动关→自动”之间切换，切换1号电磁阀工作模式的按键123a，用于切换2号电磁阀工作模式的按键123b，用于切换3号电磁阀工作模式的按键123c和用于切换4号电磁阀工作模式的123d，退出/取消键124，确定/保存键125，菜单键126以及LCD窗口127。
中央控制器101为整个自动灌溉系统的控制核心。
电磁阀113用于控制喷头与进水口之间的导通和断开，继而实现灌水。在本实用新型中根据需要灌溉区域的数目，可以设定若干电磁阀，相对应的本实用新型也具有若干个喷头，这些喷头分别设置在不同的灌溉区域，而所有电磁阀分别控制相应的喷头与进水口之间的导通和断开。
压力检测112，用于检测电磁阀113的开/关阀失败。
本实用新型中，所有的电磁阀都安置在控制盒内部，并且都受控于中央控制器101。
在具体实施时，可以采用独立的水分传感器和雨量传感器来组成相应的湿度传感器。
水分传感器用于检测土壤的水分含量，其受控于中央控制器101与第一电磁阀相配合，用于实现系统的湿度控制模式107。
为此，本实用新型在中央控制器101中设置有湿度比较模块、湿度门限值设定模块以及记录第一电磁阀工作时间的时间记录模块。
其中湿度门限值设定模块用于设定进行灌溉的门限值和停止灌溉的门限值，该数值可以由人工输入，也可以根据多次灌溉时的经验值进行自动设定。
湿度比较模块将由水分传感器检测的土壤实际的水分含量与湿度门限值设定模块设定的灌溉门限值进行比较，若达到并超过灌溉门限值，中央控制器101则控制第一电磁阀打开实现灌溉；当湿度传感器检测的土壤实际湿度值达到停止灌溉的门限值，中央控制单元101则控制第一电磁阀关闭停止灌溉。在此期间压力检测112会检测电磁阀113是否开/关阀失败。
时间记录模块用于记录第一电磁阀的工作时间，即第一电磁阀对应区域进行自动浇水的时间长度，然后由中央控制单元按记录时间长度循序控制其它所有电磁阀，从而实现大面积灌溉控制，少投入成本。
雨量传感器和定时装置相配合实现系统的定时控制模式106。雨量传感器用于实时检测土壤周围的雨量，而定时装置设定打开相应电磁阀的时间和关闭电磁阀的时间，由此实现设定系统进行灌溉的时间点和时间长度。
键盘102（如图2），用于开/关机的电源键120，用于设置湿门限的湿点设置键121，用于设置干门限的干点设置键122，用于切换控制模式的按键123，使电磁阀在“自动→手动开→自动→手动关→自动”之间切换，切换1号电磁阀工作模式的按键123a，用于切换2号电磁阀工作模式的按键123b，用于切换3号电磁阀工作模式的按键123c和用于切换4号电磁阀工作模式的123d，退出/取消键124，确定/保存键125，菜单键126以及LCD窗口127。
LCD模块103，用于显示干/湿门限、灌溉历史、湿度历史以及电磁阀的开关状态、报警等信息。
电源模块104用于整个系统的工作电源供应，根据实际情况，其可以采用可充电电池、外接电源适配器或太阳能电池板。根据需要还可采用普通4节5号不可充电池供电。
报警器105，用于电磁阀开/关阀出错报警，以及干、湿门限设定错误等错误信息的报警。
存储单元110，用于存储多区多阀控制系统的所有信息。
无线收发器111，用于接收遥控器114的遥控器无线收发器118所发出的控制信息，并回复信息给遥控器无线收发器118用于遥控器LCD116显示。
基于上述方案，本实用新型的具体运行过程如下：
（1）、自动控制模式
湿度控制模式：
参见图4，在该模式下，首先，根据实际情况针对1号电磁阀设定好进行灌溉的门限值和停止灌溉的门限值。
接着，由中央控制器对水分传感器进行周期性扫描，该周期为5分钟，并周期性的将水分传感器检测数据与预先设定好的门限值进行比较，湿度达到干门限值时（灌溉门限值），控制1号电磁阀打开进行灌溉；当湿度达到湿门限值时（停止门限值），控制电磁阀关闭停止灌溉。
在该过程中，中央控制单元对1号电磁阀的工作时间进行记录，即记录1号电磁阀对应灌溉区域进行灌溉的时间t。
当1号电磁阀关闭，停止灌溉时，中央控制单元控制2号电磁阀工作，并根据记录1号电磁阀的工作时间t来控制2号电磁阀的工作时间，由此完成2号电磁阀对应灌溉区域的自动灌溉。
当2号电磁阀关闭，停止灌溉时，中央控制单元控制3号电磁阀工作，并根据记录1号电磁阀的工作时间t来控制3号电磁阀的工作时间，由此完成3号电磁阀对应灌溉区域的自动灌溉。
当3号电磁阀关闭，停止灌溉时，中央控制单元控制4号电磁阀工作，并根据记录1号电磁阀的工作时间t来控制4号电磁阀的工作时间，由此完成4号电磁阀对应灌溉区域的自动灌溉。
基于上述原理，直至n-1号电磁阀关闭，停止灌溉时，中央控制单元控制n号电磁阀工作，并根据记录1号电磁阀的工作时间t来控制n号电磁阀的工作时间，由此完成n号电磁阀对应灌溉区域的自动灌溉。
由此在该模式下，本实用新型根据自动记录的1号电磁阀自动浇水的时间长度，并按记录时间长度循序控制其它剩余的所有电磁阀，从而实现大面积灌溉控制，少投入成本。
定时控制模式：参见图5，在该模式下，首先通过定时装置设定每个电磁阀的灌溉时长和间隔时间。
接着，当达到预先设定的灌溉时间时，通过雨量传感器检测土壤的湿度，如果湿度条件满足无需灌溉的条件，将禁止定时时间灌溉。
当湿度条件满足需灌溉的条件时，控制所有电磁阀打开进行灌溉，当达到灌溉的时长后，关闭电磁阀，停止灌溉等待下一个灌溉时间。
当系统选择工作在定时控制模式时，系统的每个电磁阀会依据用户事先设置的对应的定时灌溉时间，来开关各自的电磁阀，实现各区的定时浇水。定时控制模式期间，本系统的土壤湿度传感器可作为一个下雨检测器使用，设置好合理的探测灵敏度，可以解决传统定时灌溉器在下雨天所做的不必要的浇水，避免水资源浪费。
对于定时的时段设定如图4所示，可以按照每个星期的天数进行设定，并且根据每天不同时段，设定N个定时灌溉的时间段。
本实用新型得到的自动滴灌系统包含控制器、电磁阀头、传感器三个部分，可以实现定时控制和湿度控制两种的控制模式。
（2）、手动控制模式
在该模式下，可以通过键盘102或者遥控器114来手动控制电磁阀的开或者关。当用户要开阀浇水时可以手动开电磁阀，要停止灌溉时就手动关电磁阀。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种多区多阀自动灌溉系统，其特征在于，所述多区多阀自动灌溉系统包括如下机构：
中央控制器：所述中央控制器为多区多阀自动灌溉系统的控制核心；
键盘：所述键盘与所述中央控制器电连接，所述键盘一键设定干门限和湿门限，切换电磁阀在自动、手动开和手动关之间的模式切换；
LCD：所述LCD与所述中央控制器电连接，显示中央控制器的输出信息；
报警器：所述报警器与所述中央控制器电连接，为多区多阀自动灌溉系统提供报警信息；
自动控制器：所述自动控制器与所述中央控制器电连接，自动控制器控制两种控制模式，分别为定时控制模式和湿度控制模式；
手动控制器：所述手动控制器与所述中央控制器电连接，手动控制电磁阀开或者关；
电源模块：所述电源模块给多区多阀自动灌溉系统供电；
存储单元：所述存储单元与所述中央控制器电连接，所述存储单元用于存储多区多阀自动灌溉系统的所有信息；
遥控器：所述遥控器与所述中央控制器无线连接；
无线收发器：所述无线收发器与所述中央控制器电连接，所述无线收发器和所述遥控器配合，接收遥控器发出的信息，并回复信息给遥控器的无线收发器用于遥控器LCD显示；
电磁阀：所述电磁阀与所述中央控制器电连接，控制喷头与进水口之间的导通和断开；
压力检测器：所述压力检测器与所述中央控制器电连接，用于检测电磁阀的开/关阀失败。
2.根据权利要求1所述的多区多阀自动灌溉系统，其特征在于：所述遥控器包括：遥控器控制器、遥控器LCD、遥控器电源、遥控器无线收发器和遥控器键盘，所述遥控器LCD、遥控器电源、遥控器无线收发器和遥控器键盘均与遥控器控制器电连接。
3.根据权利要求1所述的多区多阀自动灌溉系统，其特征在于：所述电源模块为可充电电池、外接电源适配器、太阳能电池板或普通不可充电池中的一种或几种的组合。
4.根据权利要求1所述的多区多阀自动灌溉系统，其特征在于：所述报警器用于电磁阀开/关阀出错报警，以及干、湿门限设定错误的报警。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140903 |