基于土壤水勢的單閥控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及土壤灌溉領(lǐng)域，尤其涉及一種基于土壤水勢的單閥控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國大部分地區(qū)屬于溫帶氣候，季節(jié)性凍土地區(qū)面積分布比較廣泛，在季節(jié)性凍土地區(qū)，冬季氣溫都要降到零度以下，這樣的低溫對于土壤灌溉的影響很大，可能會造成嚴(yán)重的破壞性。
[0003]因此，灌溉系統(tǒng)的防凍保護(hù)，一直以來也是業(yè)界最關(guān)注的問題。目前采用的防凍保護(hù)，是在冷凍出現(xiàn)以前，把管道、閥門、噴頭里的水排出，以防凍害對灌溉系統(tǒng)造成破壞。在不同的氣候條件下，灌溉系統(tǒng)的防凍保護(hù)措施不一樣，基本包括以下幾種:1、手動泄水，釋放灌溉系統(tǒng)里的水；2、自動泄水，釋放灌溉系統(tǒng)里的水；3、壓縮空氣法，吹出灌溉系統(tǒng)里的水。
[0004]然而，現(xiàn)有技術(shù)對于防凍泄水的辦法，需要人工手動操作泄水；自動泄水也需要人工設(shè)定泄水時間，不夠方便；壓縮空氣法需要在灌溉系統(tǒng)中增加壓縮空氣栗，一來增加了成本，二來也同樣需要人工來參與泄水的工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]技術(shù)問題
[0006]有鑒于此，本實用新型要解決的技術(shù)問題是，能夠自動智能的根據(jù)土壤水勢和溫度來實現(xiàn)灌溉系統(tǒng)中水路的開閉，從而能夠不需要人工在泄水過程中參與，實現(xiàn)了真正的智能泄水。
[0007]解決方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問題，根據(jù)本實用新型的一實施例，提供了一種基于土壤水勢的單閥控制器，其特征在于，包括:數(shù)字土壤水勢溫度傳感器，與所述數(shù)字土壤水勢溫度傳感器信號連接的處理器，通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述處理器連接的輸入輸出設(shè)備，與所述處理器連接的繼電器開關(guān)，以及被繼電器開關(guān)控制的與繼電器開關(guān)信號連接的電磁閥。
[0009]對于上述單閥控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述處理器為單片機(jī)或DSP。
[0010]對于上述單閥控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，所述輸入輸出設(shè)備為鍵盤和液晶屏。
[0011]對于上述單閥控制器，在一種可能的實現(xiàn)方式中，還包括電源，電源為鋰電池或太陽能電池。
[0012]有益效果
[0013]通過土壤水勢和溫度傳感器，根據(jù)本實用新型實施例的基于土壤水勢的單閥控制器能夠?qū)崿F(xiàn)智能泄水，利用單閥門控制器控制灌溉用的電磁閥，能夠依據(jù)農(nóng)田中土壤水勢、溫度數(shù)據(jù)控制電磁閥門的開啟和關(guān)閉，避免冬天上凍后管道中存留水分凍壞田間管道。
[0014]根據(jù)下面參考附圖對示例性實施例的詳細(xì)說明，本實用新型的其它特征及方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0015]包含在說明書中并且構(gòu)成說明書的一部分的附圖與說明書一起示出了本實用新型的示例性實施例、特征和方面，并且用于解釋本實用新型的原理。
[0016]圖1示出基于土壤水勢的單閥控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0017]以下將參考附圖詳細(xì)說明本實用新型的各種示例性實施例、特征和方面。附圖中相同的附圖標(biāo)記表示功能相同或相似的元件。盡管在附圖中示出了實施例的各種方面，但是除非特別指出，不必按比例繪制附圖。
[0018]在這里專用的詞“示例性”意為“用作例子、實施例或說明性”。這里作為“示例性”所說明的任何實施例不必解釋為優(yōu)于或好于其它實施例。
[0019]另外，為了更好的說明本實用新型，在下文的【具體實施方式】中給出了眾多的具體細(xì)節(jié)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，沒有某些具體細(xì)節(jié)，本實用新型同樣可以實施。在一些實例中，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方法、手段、元件和電路未作詳細(xì)描述，以便于凸顯本實用新型的主旨。
實施例
[0020]圖1示出根據(jù)本實用新型一實施例的基于土壤水勢的單閥控制器的結(jié)構(gòu)圖。如圖1所示，該單閥控制器主要包括:
[0021]在一種可能的實現(xiàn)方式中，基于土壤水勢的單閥控制器包括外圍設(shè)備和主控設(shè)備。外圍設(shè)備包括用于檢測土壤水勢和溫度的數(shù)字土壤水勢溫度傳感器，還有設(shè)置在田間用于控制灌溉管道的電磁閥。
[0022]其中，數(shù)字土壤水勢溫度傳感器可以精確的檢測土壤中的水勢和溫度，并將檢測結(jié)果發(fā)送給主控設(shè)備的處理器。
[0023]主控設(shè)備包括處理器，A/D轉(zhuǎn)換器，鍵盤，液晶屏，繼電器開關(guān)。處理器與外圍設(shè)備中的數(shù)字土壤水勢溫度傳感器信號連接。鍵盤和顯示器通過A/D轉(zhuǎn)換器與處理器連接。處理器與繼電器開關(guān)連接，向繼電器開關(guān)發(fā)出打開閉合指令。繼電器開關(guān)與外圍設(shè)備中的電磁閥信號連接，當(dāng)繼電器關(guān)閉時，控制電磁閥關(guān)閉，切斷水源和灌溉管道之間的連接，不繼續(xù)向灌溉管道中注水；當(dāng)繼電器開啟時，控制電磁閥打開，接通水源和灌溉管道。
[0024]其中，處理器選擇單片機(jī)或DSP處理數(shù)據(jù)，并利用處理后的數(shù)據(jù)與用戶通過鍵盤設(shè)定的參數(shù)進(jìn)行比對，得出控制指令，傳遞給繼電器開關(guān)，從而控制電磁閥的通斷。
[0025]鍵盤和液晶屏作為控制器的輸入輸出設(shè)備，可以接收用戶輸入?yún)?shù)，用戶可通過鍵盤面板編程設(shè)置電磁閥開啟和關(guān)閉上限和下限數(shù)值，以便現(xiàn)場操作和維護(hù)。液晶面板可以顯示土壤水勢、溫度和電池信息等系統(tǒng)參數(shù)。
[0026]外圍設(shè)備和主控設(shè)備還包括電源，電源可以由鋰電池供電，也可以采用太陽能電池供電。對于采用鋰電池供電的情況，鋰電池可以保證控制器持續(xù)工作一個月，可以降低用戶更換電池的頻率。對于采用太陽能供電的情況，電源自帶太陽能充電電路，在缺電后會自動先關(guān)閉電磁閥，再關(guān)機(jī)，等待充電。系統(tǒng)關(guān)機(jī)后，太陽能充電電路利用太陽能為電池充電，待電池電量回復(fù)到工作電壓后自動恢復(fù)工作。同樣，采用太陽能供電的情況，也能夠保證控制器在陰雨天持續(xù)工作一個月。
[0027]其工作原理為:在田間設(shè)置電磁閥和數(shù)字土壤水勢溫度傳感器，利用數(shù)字土壤水勢溫度傳感器檢測田間土壤的水勢和溫度，將數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器。處理器接收數(shù)字土壤水勢溫度傳感器發(fā)送來的數(shù)據(jù)和用戶設(shè)定的電磁閥開閉參數(shù)，在判斷符合用戶設(shè)定的開閉參數(shù)范圍時，處理器向繼電器開關(guān)發(fā)送開閉指令，繼電器開關(guān)控制設(shè)置在田間的電磁閥開閉。
[0028]需要說明的是，盡管以本實施例作為示例介紹了基于土壤水勢的單閥控制器如上，但本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解，本實用新型應(yīng)不限于此。事實上，用戶完全可根據(jù)個人喜好和/或?qū)嶋H應(yīng)用場景靈活設(shè)定。
[0029]這樣，通過獲取土壤的水勢和溫度，根據(jù)本實用新型上述實施例的基于土壤水勢的單閥控制器能夠依據(jù)土壤水勢來控制灌溉，比時序灌溉控制器更加智能化，同時單閥控制器檢測到土壤溫度過低后，不再開啟電磁閥，預(yù)防凍脹管道。
[0030]以上所述，僅為本實用新型的【具體實施方式】，但本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種基于土壤水勢的單閥控制器，其特征在于，包括:數(shù)字土壤水勢溫度傳感器，與所述數(shù)字土壤水勢溫度傳感器信號連接的處理器，通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述處理器連接的輸入輸出設(shè)備，與所述處理器連接的繼電器開關(guān)，以及被繼電器開關(guān)控制的與繼電器開關(guān)信號連接的電磁閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單閥控制器，其特征在于:所述處理器為單片機(jī)或DSP。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的單閥控制器，其特征在于:所述輸入輸出設(shè)備為鍵盤和液晶屏。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單閥控制器，其特征在于:還包括電源，電源為鋰電池或太陽能電池。
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于土壤水勢的單閥控制器，包括：數(shù)字土壤水勢溫度傳感器，與所述數(shù)字土壤水勢溫度傳感器信號連接的處理器，通過A/D轉(zhuǎn)換器與所述處理器連接的輸入輸出設(shè)備，與所述處理器連接的繼電器開關(guān)，以及被繼電器開關(guān)控制的與繼電器開關(guān)信號連接的電磁閥。通過檢測土壤的水勢和溫度，根據(jù)本實用新型實施例的單閥控制器，能夠?qū)崿F(xiàn)智能灌溉控制，節(jié)省成本，同時能夠根據(jù)土壤溫度關(guān)閉電磁閥，防止冬天上凍后管道中存留水分凍壞田間管道。
【IPC分類】A01G25/16
【公開號】CN205040365
【申請?zhí)枴緾N201520802827
【發(fā)明人】蘇布達(dá), 陶輝, 翟建青, 翟松
【申請人】中國科學(xué)院新疆生態(tài)與地理研究所, 國家氣候中心, 北京杰普森環(huán)境技術(shù)研究中心有限公司
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年10月13日