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一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統.pdf

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一種 嵌入式 智能 園林景觀 灌溉系統
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摘要
申請專利號:

CN201611266839.5

申請日:

20161231

公開號:

CN106613789A

公開日:

20170510

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G25/16,H02S20/10,F24J2/52,E03F5/10 主分類號: A01G25/16,H02S20/10,F24J2/52,E03F5/10
申請人: 成都育芽科技有限公司
發明人: 汪希奎
地址: 610041 四川省成都市高新區天府大道中段1388號1棟8層866號
優先權: CN201611266839A
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201611266839.5

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法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明涉及園林景觀灌溉領域,具體涉及一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,在灌溉園林的邊緣環繞設置有蓄水槽、灌溉設備、太陽能電池板以及控制器,蓄水槽設置在地面內;蓄水槽的上部設置有安裝槽,安裝槽內設置有安裝臺階,安裝臺階上設置有支撐網,灌溉設備安裝在支撐網上;支撐網上還鋪設有蓋板;灌溉設備與灌溉園林之間通過排水管連通,灌溉設備的下部連接有抽水管,抽水管的另一端連接有吸水泵;太陽能電池板固定安裝在支撐桿頂部,支撐桿的底端固定安裝在蓋板上;太陽能電池板、灌溉設備以及控制器之間通電連接;控制器通過信號傳輸導線連接有水位探測器,水位探測器安裝在灌溉園林內側面。本發明結構簡單、環保高效、成本較低,易于推廣。

權利要求書

1.一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:在灌溉園林(1)的邊緣環繞設置有蓄水槽(5)、灌溉設備(6)、太陽能電池板(8)以及控制器(13),所述蓄水槽(5)設置在地面(2)內;所述蓄水槽(5)的上部設置有安裝槽(14),所述安裝槽(14)內設置有安裝臺階(15),所述安裝臺階(15)上設置有支撐網(4),所述灌溉設備(6)安裝在所述支撐網(4)上;所述支撐網(4)上還鋪設有蓋板(3);所述灌溉設備(6)與所述灌溉園林之間通過排水管(16)連通,所述灌溉設備(6)的下部連接有抽水管(11),所述抽水管(11)的另一端連接有吸水泵(12);所述太陽能電池板(8)固定安裝在支撐桿(7)頂部,所述支撐桿(7)的底端固定安裝在所述蓋板(3)上;所述太陽能電池板(8)、灌溉設備(6)以及所述控制器(13)之間通電連接;所述控制器(13)通過信號傳輸導線(9)連接有水位探測器(10),所述水位探測器(10)安裝在所述灌溉園林(1)的內側面;所述灌溉設備(6)、支撐網(4)、蓋板(3)通過嵌入所述安裝槽(14)方式進行拼接安裝。2.如權利要求1所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述支撐網(4)的材質為不銹鋼或碳纖維復合材料,采用不銹鋼條或碳纖維復合材料條拼接固定而成,其外形尺寸與所述安裝槽(14)相匹配。3.如權利要求1所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述支撐桿(7)的底端與所述蓋板(3)之間通過螺釘固定方式連接為一個整體。4.如權利要求1或3所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述蓋板(3)的材質為石材、混泥土或磚塊材料,其尺寸寬度小于所述安裝槽(14)的寬度,蓋板(3)采用拼接方式拼接安裝于所述安裝槽(14)中。5.如權利要求1所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述灌溉設備(6)嵌入安裝在所述安裝槽(14)中,與所述蓋板(3)拼接安裝。6.如權利要求1所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述抽水管(11)與所述吸水泵(12)封閉連接,其直徑小于所述蓄水槽(5)的寬度。7.如權利要求1或6所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述吸水泵(12)的輪廓尺寸小于所述蓄水槽(5)的寬度。8.如權利要求1或2所述的一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,其特征在于:所述安裝槽(14)的內側面與其相鄰的所述灌溉園林(1)的內側面相距5cm~10cm。

說明書

技術領域

本發明涉及園林景觀灌溉系統領域,具體涉及一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統。

背景技術

所謂智能就是不需要人的控制,系統能自動感測到什么時候需要灌溉,灌溉多長時間;系統可以自動開啟灌溉,也可以自動關閉灌溉;可以實現土壤太干時增大噴灌量,太濕時減少噴灌量。要實現此功能就要充分利用可編程控制器的控制作用。系統要實現自動感測土壤濕度的功能必須要有土壤濕度傳感器。要實現灌溉水量的多與少的調節,必須要有變頻器。在可編程控制器內預先設定50%—60%RH為標準濕度,傳感器采集的濕度模擬信號經A/D模塊轉換成數字信號。

針對灌溉水利用系數較低,文中提出一種基于嵌入式智能灌溉控制系統。依托無線傳感器網絡采集灌區作物需水信息,匯聚到網關節點發送給主控中心,中心主機根據信息確定灌溉狀態并計算灌水量,控制灌溉設備工作實現智能灌溉;依托Internet管理員有權對系統遠程管理,滿足了規模化灌溉的需求。根據示范區觀測,灌溉水利用系數由原來的0.6提高到0.9。系統結合了無線傳感、計算和網絡通信技術,解決了精確農業亟待解決的關鍵技術問題。

智能園林景觀灌溉系統涉及到傳感器技術、自動控制技術、計算機技術、無線通信技術等多種高新技術,這些新技術的應用使我國的農業由傳統的勞動密集型向技術密集型轉變奠定了重要的基礎。

智能園林景觀灌溉系統可以根據植物和土壤種類,光照數量來優化用水量,還可以在雨後監控土壤的濕度。有研究現實,和傳統灌溉系統相比,智能園林景觀灌溉系統的成本差不多,卻可節水16%到30%。 加州出臺的新法案要求2012年起新公司必須使用智能園林景觀灌溉系統。

美國每年浪費掉的水資源高達8,520億升,而若安裝一種智能園林景觀灌溉系統則可有效地控制水流量,達到節水目的。

HydroPoint公司負責可持續領域業務的Chris Spain援引美國用水工程協會的報告稱,美國住宅區和商業區的草坪、植物灌溉用水浪費了30%到300%。

水資源被浪費的原因是技術不行,美國有4,500萬個僅是安有簡易計時器的灌溉系統,它們在時間控制上還可以,但精準度不高。Spain稱,城市灌溉系統占城市用水的58%,這些被浪費的水資源每年生產54.4萬噸溫室氣體。

在中國農業用水量約占總用水量的80%左右,由于農業灌溉效率普遍低下,水的利用率僅為45%,而水資源利用率高的國家已達70%~80%,因而,解決農業灌溉用水的問題,對于緩解水資源的緊缺是非常重要的。我們的智能園林景觀灌溉系統在這種背景下應運而生了。

不僅美國,英國也開始關注節水問題。英國節能信托基金會和能源部警告,隨著越來越多的家庭開始節約能源,使用熱水可能會超過取暖成為制造二氧化碳的主要途徑。

現有的智能園林景觀灌溉系統主要工作原理為:灌溉系統工作時,濕度傳感器采集土壤里的干濕度信號,檢測到的濕度信號通過A/D模塊轉換,將標準的電流模擬信號轉換為濕度數字信號,輸入到可編程控制器。可編程控制器內預先設定50%—60%RH為標準濕度值,實際測得的濕度信號與50%—60%RH比較,可以分為:在這個范圍內,超出這個范圍,小于這個范圍三種情況。可編程控制器將控制信號傳給變頻器,變頻器根據濕度值,相應的調節電動機的轉速,電動機帶動水泵從水源抽水,需要灌溉時,電磁閥就自動開啟,通過主管道和支管道為噴頭輸水,噴頭以各自的旋轉角度自動旋轉。灌溉結束時電磁閥自動關閉。為了避免離水源遠的噴頭不能被供給足夠的壓力,在電磁閥的一側安裝一塊壓力表,保證個噴頭的水壓滿足設定的噴灌射程,避免發生因為水壓不足,噴頭射程減少的現象。整個系統協調工作,實現對草坪灌溉的智能控制。

但是,這些智能園林景觀灌溉系統大部分用于花卉、草坪等灌溉,在農業使用的情況由于成本較高,難以普及;同時,現有技術的灌溉系統主要以濕度作為探測和傳輸信號,探測精度不高,受局部環境的約束較大;最后,現有系統由于結構復雜,制造成本較高,能耗較大,難以滿足當今社會節能環保的高標準要求。

因此,基于上述,本發明提供一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,主要用于水生植物園林景觀灌溉或農業水田灌溉,以解決現有技術存在的使用難以普及、探測精度不高、制造成本較高、能耗較大等不足和缺陷。

發明內容

本發明的目的就在于:提供一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,主要用于水生植物園林景觀灌溉或農業水田灌溉,以解決現有技術存在的使用難以普及、探測精度不高、制造成本較高、能耗較大等不足和缺陷。

為了實現上述目的,本發明采用的技術方案是:

一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,在灌溉園林的邊緣環繞設置有蓄水槽、灌溉設備、太陽能電池板以及控制器,所述蓄水槽設置在地面內;所述蓄水槽的上部設置有安裝槽,所述安裝槽內設置有安裝臺階,所述安裝臺階上設置有支撐網,所述灌溉設備安裝在所述支撐網上;所述支撐網上還鋪設有蓋板;所述灌溉設備與所述灌溉園林之間通過排水管連通,所述灌溉設備的下部連接有抽水管,所述抽水管的另一端連接有吸水泵;所述太陽能電池板固定安裝在支撐桿頂部,所述支撐桿的底端固定安裝在所述蓋板上;所述太陽能電池板、灌溉設備以及所述控制器之間通電連接;所述控制器通過信號傳輸導線連接有水位探測器,所述水位探測器安裝在所述灌溉園林的內側面;所述灌溉設備、支撐網以及蓋板通過嵌入所述安裝槽的方式進行拼接安裝。

優選的,所述支撐網的材質為不銹鋼或碳纖維復合材料,采用不銹鋼條或碳纖維復合材料條拼接固定而成,其外形尺寸與所述安裝槽相匹配。

優選的,所述支撐桿的底端與所述蓋板之間通過螺釘固定方式連接為一個整體。

優選的,所述蓋板的材質為石材、混泥土或磚塊材料,其尺寸寬度小于所述安裝槽的寬度,蓋板采用拼接方式拼接安裝于所述安裝槽中。

優選的,所述灌溉設備嵌入安裝在所述安裝槽中,與所述蓋板拼接安裝。

優選的,所述抽水管與所述吸水泵封閉連接,其直徑小于所述蓄水槽的寬度。

優選的,所述吸水泵的輪廓尺寸小于所述蓄水槽的寬度。

優選的,所述安裝槽的內側面與其相鄰的所述灌溉園林的內側面相距5cm~10cm。

由于采用了上述技術方案,本發明的有益效果是:

首先,本發明的系統結構主要針對水生植物園林景觀、農田水利灌溉等領域進行設計,其針對性強,在水生植物園林景觀灌溉或農田灌溉領域易于推廣使用和實現;

其次,本發明能夠將多余的水分蓄積在蓄水槽中,通過蓋板之間的拼接縫隙進行滲水收集,能夠有效避免夏季枯水季節找不到水源灌溉的情況發生;

再次,本發明的支撐網、蓋板能夠對安裝槽設置的區域進行有效支撐,避免安裝槽頂部向下崩塌凹陷;所述灌溉設備、抽水管、排水管以及吸水泵能夠有效實現農田排水灌溉功能,其結構簡單,易于實現;

最后,所述控制器和所述水位探測器,能夠有效根據探測水位的高低確定是否對水生植物園林景觀或者農田進行灌溉,探測針對性強,探測精度較高,不受局部區域濕度控制和影響,因此控制方法也比較穩定;所述太陽能電池板和支撐桿,能夠對太陽能進行有效收集和儲存,環保高效,能耗小,成本低,能夠實現可再生資源的循環利用。

本發明具有結構簡單、環保高效、成本較低,易于推廣等優點。

附圖說明

圖1為本發明的剖面結構示意圖;

圖2為本發明的俯視結構示意圖;

圖3為本發明的安裝槽結構示意圖;

圖4為本發明的支撐網結構示意圖。

圖中:1、灌溉園林;2、地面;3、蓋板;4、支撐網;5、蓄水槽;6、灌溉設備;7、支撐桿;8、太陽能電池板;9、信號傳輸導線;10、水位探測器;11、抽水管;12、吸水泵;13、控制器;14、安裝槽;15、安裝臺階;16、排水管。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例,基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。

實施例1,如圖1~4所示:

一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統,在灌溉園林1的邊緣環繞設置有蓄水槽5、灌溉設備6、太陽能電池板8以及控制器13,所述蓄水槽5設置在地面2內;所述蓄水槽5的上部設置有安裝槽14,所述安裝槽14內設置有安裝臺階15,所述安裝臺階15上設置有支撐網4,所述灌溉設備6安裝在所述支撐網4上;所述支撐網4上還鋪設有蓋板3;所述灌溉設備6與所述灌溉園林之間通過排水管16連通,所述灌溉設備6的下部連接有抽水管11,所述抽水管11的另一端連接有吸水泵12;所述太陽能電池板8固定安裝在支撐桿7頂部,所述支撐桿7的底端固定安裝在所述蓋板3上;所述太陽能電池板8、灌溉設備6以及所述控制器13之間通電連接;所述控制器13通過信號傳輸導線9連接有水位探測器10,所述水位探測器10安裝在所述灌溉園林1的內側面;所述灌溉設備6、支撐網4、蓋板3通過嵌入所述安裝槽14方式進行拼接安裝。

本發明的系統結構主要針對水生植物園林景觀及農田灌溉進行設計,其針對性強,在園林景觀灌溉及農田灌溉領域易于推廣使用和實現,能夠將多余的水分蓄積在蓄水槽5中,通過蓋板3之間的拼接縫隙進行滲水收集,能夠有效避免夏季枯水季節找不到水源灌溉的情況發生;所述支撐網4、蓋板3能夠對安裝槽14設置的區域進行有效支撐,避免田埂向下崩塌凹陷;所述灌溉設備6、抽水管11、排水管16以及吸水泵12能夠有效實現農田排水灌溉功能,其結構簡單,易于實現;所述控制器13和所述水位探測器10,能夠有效根據探測水位的高低確定是否對水生植物園林景觀或農田進行灌溉,探測針對性強,探測精度較高,不受局部區域濕度控制和影響,因此控制方法也比較穩定;所述太陽能電池板8和支撐桿7,能夠對太陽能進行有效收集和儲存,環保高效,能耗小,成本低,能夠實現可再生資源的循環利用。

優選的,所述支撐網4的材質為不銹鋼或碳纖維復合材料,采用不銹鋼條或碳纖維復合材料條拼接固定而成,其外形尺寸與所述安裝槽14相匹配。

優選的,所述支撐桿7的底端與所述蓋板3之間通過螺釘固定方式連接為一個整體。

優選的,所述蓋板3的材質為石材、混泥土或磚塊材料,其尺寸寬度小于所述安裝槽14的寬度,蓋板3采用拼接方式拼接安裝于所述安裝槽14中。

優選的,所述灌溉設備6嵌入安裝在所述安裝槽14中,與所述蓋板3拼接安裝。

優選的,所述抽水管11與所述吸水泵12封閉連接,其直徑小于所述蓄水槽5的寬度。

優選的,所述吸水泵12的輪廓尺寸小于所述蓄水槽5的寬度。

優選的,所述安裝槽14的內側面與其相鄰的所述灌溉園林1的內側面相距5cm~10cm。

以上所述,僅為本發明的具體實施方式,但本發明的保護范圍并不局限于此,任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明披露的技術范圍內,可輕易想到變化或替換,都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此,本發明的保護范圍應以權利要求的保護范圍為準。

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