[实用新型]一种用于不同作物的无线自动滴灌系统

说明书

技术领域

本实用新型属于温室大棚管理技术领域，尤其涉及一种用于不同作物的无线自动滴灌系统。

背景技术

传统的温室大棚在进行作物灌溉时往往依靠农户经验进行手动开关阀门式灌溉及管理，缺点是不但劳动强度较大而且凭肉眼判断作物是否需要灌溉以及灌溉的程度，精确度远远不够管理效率低；旋转式喷灌系统虽然可以实现部分自动化，但其喷淋水量不均匀在其不同的喷淋半径上存在梯度差，另外喷灌方式对所有土地喷洒，不能直接作用于植株根系，节水性差；还有些可以实现自动滴灌的控制设备，但其存在系统结构复杂，不能对地块根据不同作物选择不同灌溉方案等缺点，另外采用有线电缆连接成本较高，后续维护和可靠性上较差。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于不同作物的无线自动滴灌系统，可以根据不同作物的需水量和土壤中的墒情制定有针对性的灌溉策略，实现精确灌溉，以提高农业生产中灌溉用水利用率和自动化水平。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种用于不同作物的无线自动滴灌系统，包括滴灌总控部分和多个滴灌分控部分，滴灌总控部分由供水单元和总控单元组成，供水单元和总控单元通过控制电缆连接，总控单元发出指令打开或关闭供水单元，总控单元包括总处理器和无线模块Ⅰ，滴灌分控部分分别设置在种植不同作物的地块上，由调节阀、分控单元和滴灌单元组成，分控单元包括土壤水分采集传感器、分处理器、流量调节阀和无线模块Ⅱ，滴灌单元由连接在流量调节阀上的滴灌管组成，流量调节阀设有控制阀门开启大小的步进电机和步进电机驱动器，分控单元中的分处理器根据作物需求和土壤水分采集传感器获得的土壤墒情确定灌溉水量后，由无线模块Ⅱ向总控单元发出灌溉请求，总控单元控制打开供水单元，使灌溉水经供水单元流过分控单元的调节阀，同时，分控单元通过步进电机驱动器控制步进电机转动的角度，进而调整流量调节阀的开启程度，在达到所述的灌溉水量后，由总控单元关闭供水单元，并向分控单元发出指令，由分控单元控制步进电机关闭流量调节阀，进而完成一次滴灌过程。

所述的总控单元和分控单元分别设有时钟电路模块，以设定不同作物的灌溉周期和灌溉时间。

所述的供水单元为水泵，并在总控单元内设有控制水泵电源启闭的继电器和继电器驱动电路，继电器驱动电路包括三极管和光耦。

所述的供水单元为电磁阀。

所述的总控单元设有缺水报警装置。

所述的总控单元和分控单元均设有显示装置。

在所述的供水单元和总控单元之间安装有水表。

所述的总处理器和分处理器均为嵌入式处理器STM32L0。

所述主控单元和分控单元中的无线模块Ⅰ和无线模块Ⅱ均采用nRF24L01芯片。

所述的总控单元内设有和继电器驱动电路配合的交流接触器。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

第一，本实用新型自动化程度高，灌溉过程不需要人为参与，提高生产效率，具有很强的实用性、灵活性、扩展性和创新性，不仅提高了工作效率大大减轻了农户的工作负担而且减少了凭经验进行灌溉造成的不必要的浪费，同时本发明性能可靠，价格低廉，使用方便不仅适用于大棚种植而且适用于大田灌溉，有很高的推广价值。

第二，本实用新型通过在不同作物的地块上设置滴灌分控部分，并结合作物在不同生长期的需水量对分控单元的分处理器编制相应的程序，由分处理器结合由土壤水分采集传感器采集到的土壤墒情信息，制定有针对性的滴灌策略，并由滴灌总控部分控制实现分类、精细灌溉。

第三，各分控单元与总控单元是通过无线方式通讯，避免了采用有线电缆连接成本较高，在温室大棚环境下易腐蚀可靠性差，后续检修复杂，对作业人员羁绊等问题。

第四，总控单元与分控单元均配备有时钟电路模块，可以实现滴灌时间和滴灌周期的精确控制（如某生长季一个月份，前每周滴灌2次滴灌时间1小时，后两周滴灌3次每次1.5小时）；另一方面也可以实现各控制单元间的同步操作。

第五，分控单元配有流量调节阀，可以在芯片的控制下实现对滴灌水量的控制，流量调节阀的控制由步进电机完成，步进电机带动减速齿轮，可以提高对流量调节阀控制的精度。

第六，本实用新型还设有缺水报警装置，当灌溉发生缺水时（包括灌溉完成时或灌溉系统故障时），缺水报警装置工作发出声光报警。