一种桥下植物养护系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术公开了一种桥下植物养护系统及其控制方法，本发明专利技术通过注水装置、液位传感器和PLC控制系统的设置，实现储水箱中雨水不足的情况下自动为储水箱注入自来水，同时利用三个相接的储水箱和三套不同位置的灌溉装置实现对高架桥下地面绿化植物和垂直绿化植物的全面灌溉，并利用液体肥料箱、施肥阀与灌溉装置相接实现对桥下绿化植物的自动施肥养护，具有智能、节约、环保、管理方便等优点。

A Plant Maintenance System under Bridge and Its Control Method

The invention discloses a plant maintenance system under bridge and its control method. By setting up water injection device, liquid level sensor and PLC control system, the invention can automatically inject tap water into the water storage tank under the condition of insufficient rainwater in the water storage tank. At the same time, three connected water storage tanks and three sets of irrigation devices at different locations are used to realize greening plants and vertical greening on the ground under the viaduct. Full irrigation of plants and automatic fertilization and maintenance of greening plants under bridges are realized by using liquid fertilizer box, fertilization valve and irrigation device. It has the advantages of intelligence, saving, environmental protection and convenient management.

【技术实现步骤摘要】
一种桥下植物养护系统及其控制方法
本专利技术涉及一种桥下植物养护系统及其控制方法，属于园林

技术介绍
近些年，城市高架桥下的绿化建设已渐成规模，在给城市提高绿化率的同时，高架桥下绿化植物的灌溉也成为一种挑战：（1）由于高架桥面的遮挡，桥下绿化植物及垂直绿化植物不能接受雨水的自然浇灌；（2）由于高架桥的交通繁忙，大型喷灌车实施灌溉困难，人工浇灌存在一定的危险，且耗费大量人力及物力；（3）设置自动灌溉装置，利用城市自来水浇灌，浪费水资源且费用相对高昂，全面浇灌地面绿化植物及垂直绿化植物也存在很大的困难；（4）下雨时高架桥面的大量雨水被直接排入下水道，不仅增加市政管网的排水压力，而且浪费了大量可利用雨水资源。因此，若能提供一种高架桥的雨水收集及其对桥下植物的智能养护系统，充分利用高架桥面的雨水资源，将对以后高架桥下绿化建设、垂直绿化建设以及海绵城市建设具有非常重要的意义。在现有的专利中，灌溉系统虽有一定的智能性，但仍需人工操作，没有做到真正意义上的自动化与智能化。例如申请号为“CN201610158090.6”的专利技术专利公开了“一种用于高架桥下绿化带的雨水调蓄灌溉系统”，通过微电脑集中控制箱与各种电磁阀、温度传感器、水位传感器以及喷灌定时装置的信号连接，提供了一种从初滤分离、雨水的储蓄到喷灌以及漫灌的全程自动化的雨水调蓄灌溉系统。但该灌溉系统的缺陷是，其提到如遇干旱季节也可往储水箱内补充自来水用于对绿化带的自动喷灌，也提到当第二水位传感器显示储水箱内水位低于下限时，系统自动停止喷灌，红色信号灯亮。但具体地遇到干旱季节或红色信号灯亮之后，如何往储水箱补充自来水，人工补充还是自动补充，自动补充又该如何补充，该专利并没有考虑，因此其提到的“全程自动化”也有待考量。另外，现有专利中只有一篇提到对高架桥下垂直绿化植物的灌溉，申请号为“CN201721085831.9”的技术专利公开了“一种高架桥桥墩垂直绿化装置”，通过在墩柱与桥面的连接处设置环形水槽，桥面的雨水通过雨漏进入环形集水箱中储存，而环形集水箱中的水可通过滴灌管自动为框架上种植的植物提供水源。而此装置是专门为垂直绿化植物而设置，没有考虑到对地面绿化植物的灌溉。而其他专利只对地面绿化植物进行灌溉未考虑到垂直绿化植物的灌溉需求，因此现有专利没有将地面绿化植物与垂直绿化植物的灌溉需求相结合，没有做到对高架桥下绿化植物的全面灌溉。
技术实现思路
本专利技术提供了一种桥下植物养护系统及其控制方法，通过该装置进行雨水收集、水足时的注水，并将收集的水灌溉。本专利技术的技术方案是：一种桥下植物养护系统，包括雨水收集装置、注水装置、灌溉装置、PLC控制系统32、液位传感器一33、液位传感器二34、液位传感器三35、土壤湿度传感器36、时控器一37和时控器二38；雨水收集装置用于集水及排水，注水装置用于在雨水收集装置的储水箱无水时自动向储水箱注入自来水，灌溉装置用于将雨水收集装置中的水对地面绿化植物4及垂直绿化植物5进行灌溉；PLC控制系统32根据液位传感器一33采集的储水箱一6的液位信息、液位传感器二34采集的储水箱二7的液位信息、液位传感器三35采集的储水箱三8的液位信息分别控制雨水收集装置中压力阀一13、压力阀二14、排水阀12的通断，控制注水装置中注水泵16的通断，分别控制注水装置中注水阀一17、注水阀二18、注水阀三19的通断；PLC控制系统32根据土壤湿度传感器36采集的湿度信息控制灌溉阀三28的通断；PLC控制系统32根据时控器一37、时控器二38的信号分别控制灌溉装置中灌溉阀一24、灌溉阀二26的通断。还包括施肥装置，施肥装置包括液体肥料箱30和施肥阀31；液体肥料箱30设置于灌溉装置中灌溉管三27上端，施肥阀31设置于液体肥料箱30底部与灌溉管三27相接处；PLC控制系统32根据接收无线通信模块44传来的施肥信号控制施肥阀31的通断。所述排水阀12、压力阀一13和压力阀二14、注水泵16、注水阀一17、注水阀二18、注水阀三19、灌溉阀一24、灌溉阀二26、灌溉阀三28、液位传感器一33、液位传感器二34、液位传感器三35、土壤湿度传感器36、时控器一37和时控器二38均与PLC控制系统32连接。所述雨水收集装置包括储水箱、集水管9、溢水管10、排水管11、排水阀12、压力阀一13和压力阀二14，储水箱由储水箱一6、储水箱二7、储水箱三8组成；三个容量不同呈上中下依次相接的储水箱一6、储水箱二7和储水箱三8安装在地面2与高架桥面1之间且靠于桥墩3；集水管9位于储水箱一6顶部并与高架桥面1的雨水口连通，用于将高架桥面1雨水从高处进入储水箱一6储存；溢水管10位于储水箱三8侧端上部并与地下排水设施连接，用于储水箱三8中的水从溢水管10出口处排出至地下排水设施；排水管11位于储水箱三8底部并与地下排水设施连接，用于水排出；排水阀12位于储水箱三8与排水管11相接处用于控制两者之间的通断；压力阀一13设置于储水箱一6与储水箱二7相接处用于控制两者之间的通断；压力阀二14设置于储水箱二7与储水箱三8相接处用于控制两者之间的通断；液位传感器一33设置于储水箱一6内，液位传感器二34设置于储水箱二7内，液位传感器三35设置于储水箱三8内；所述集水管9与高架桥面1雨水口相接处还设置有过滤器42，对要流入集水管9的雨水进行过滤。所述储水箱中上部与桥墩3相接处设有固定套43。所述储水箱一6、储水箱二7和储水箱三8沿轴向采用透明材质设有观测区。所述注水装置包括自来水管15、注水泵16、注水阀一17、注水阀二18、注水阀三19、注水管一20、注水管二21和注水管三22；自来水管15与市政给水管道连通，注水管一20、注水管二21和注水管三22分别与储水箱一6、储水箱二7和储水箱三8连通，三个注水管的流量与所对应储水箱的耗水量比例相同；注水阀一17、注水阀二18、注水阀三19分别用于控制注水管一20、注水管二21和注水管三22的通断。所述灌溉装置包括是灌溉管一23、灌溉阀一24、灌溉管二25、灌溉阀二26、灌溉管三27、灌溉阀三28和喷头29；灌溉管一23、灌溉管二25、灌溉管三27上设置有喷头29；灌溉管一23设置于桥墩3上部，并与储水箱一6下部相通，用于对桥墩3上的垂直绿化植物5进行喷灌；灌溉管二25设置于两桥墩3间中上部，并与储水箱二7下部相通，用于对地面绿化植物4进行喷灌；灌溉管三27设置于两桥墩3间地面2土壤中，并与储水箱三8底部相通，用于对地面绿化植物4进行喷灌；灌溉阀一24、灌溉阀二26、灌溉阀三28分别用于控制灌溉管一23、灌溉管二25、灌溉管三27的通断；时控器一37设置于灌溉管一23上，时控器二38设置于灌溉管二25上；压力控制器一39、压力控制器二40、压力控制器三41分别控制灌溉管一23、灌溉管二25、灌溉管三27上喷头29的水压。所述灌溉管二25与桥墩3相接处均设置有固定套43。一种桥下植物养护系统的控制方法，包括如下几种情况：1）、液位传感器一33采集的储水箱一6的液位信息高于上限值，则PLC控制系统32控制压力阀一13打开，储水箱一6中的水流入储水箱二7；液位传感器二34采集的储水箱二7的液位信息高于上限值，则PLC控制系统32控制压力阀二14打本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种桥下植物养护系统，其特征在于：包括雨水收集装置、注水装置、灌溉装置、PLC控制系统（32）、液位传感器一（33）、液位传感器二（34）、液位传感器三（35）、土壤湿度传感器（36）、时控器一（37）和时控器二（38）；雨水收集装置用于集水及排水，注水装置用于在雨水收集装置的储水箱无水时自动向储水箱注入自来水，灌溉装置用于将雨水收集装置中的水对地面绿化植物（4）及垂直绿化植物（5）进行灌溉；PLC控制系统（32）根据液位传感器一（33）采集的储水箱一（6）的液位信息、液位传感器二（34）采集的储水箱二（7）的液位信息、液位传感器三（35）采集的储水箱三（8）的液位信息分别控制雨水收集装置中压力阀一（13）、压力阀二（14）、排水阀（12）的通断，控制注水装置中注水泵（16）的通断，分别控制注水装置中注水阀一（17）、注水阀二（18）、注水阀三（19）的通断；PLC控制系统（32）根据土壤湿度传感器（36）采集的湿度信息控制灌溉阀三（28）的通断；PLC控制系统（32）根据时控器一（37）、时控器二（38）的信号分别控制灌溉装置中灌溉阀一（24）、灌溉阀二（26）的通断。

【技术特征摘要】
1.一种桥下植物养护系统，其特征在于：包括雨水收集装置、注水装置、灌溉装置、PLC控制系统（32）、液位传感器一（33）、液位传感器二（34）、液位传感器三（35）、土壤湿度传感器（36）、时控器一（37）和时控器二（38）；雨水收集装置用于集水及排水，注水装置用于在雨水收集装置的储水箱无水时自动向储水箱注入自来水，灌溉装置用于将雨水收集装置中的水对地面绿化植物（4）及垂直绿化植物（5）进行灌溉；PLC控制系统（32）根据液位传感器一（33）采集的储水箱一（6）的液位信息、液位传感器二（34）采集的储水箱二（7）的液位信息、液位传感器三（35）采集的储水箱三（8）的液位信息分别控制雨水收集装置中压力阀一（13）、压力阀二（14）、排水阀（12）的通断，控制注水装置中注水泵（16）的通断，分别控制注水装置中注水阀一（17）、注水阀二（18）、注水阀三（19）的通断；PLC控制系统（32）根据土壤湿度传感器（36）采集的湿度信息控制灌溉阀三（28）的通断；PLC控制系统（32）根据时控器一（37）、时控器二（38）的信号分别控制灌溉装置中灌溉阀一（24）、灌溉阀二（26）的通断。2.根据权利要求1所述的桥下植物养护系统，其特征在于：还包括施肥装置，施肥装置包括液体肥料箱（30）和施肥阀（31）；液体肥料箱（30）设置于灌溉装置中灌溉管三（27）上端，施肥阀（31）设置于液体肥料箱（30）底部与灌溉管三（27）相接处；PLC控制系统（32）根据接收无线通信模块（44）传来的施肥信号控制施肥阀（31）的通断。3.根据权利要求1所述的桥下植物养护系统，其特征在于：所述排水阀（12）、压力阀一（13）和压力阀二（14）、注水泵（16）、注水阀一（17）、注水阀二（18）、注水阀三（19）、灌溉阀一（24）、灌溉阀二（26）、灌溉阀三（28）、液位传感器一（33）、液位传感器二（34）、液位传感器三（35）、土壤湿度传感器（36）、时控器一（37）和时控器二（38）均与PLC控制系统（32）连接。4.根据权利要求1所述的桥下植物养护系统，其特征在于：所述雨水收集装置包括储水箱、集水管（9）、溢水管（10）、排水管（11）、排水阀（12）、压力阀一（13）和压力阀二（14），储水箱由储水箱一（6）、储水箱二（7）、储水箱三（8）组成；三个容量不同呈上中下依次相接的储水箱一（6）、储水箱二（7）和储水箱三（8）安装在地面（2）与高架桥面（1）之间且靠于桥墩（3）；集水管（9）位于储水箱一（6）顶部并与高架桥面（1）的雨水口连通，用于将高架桥面（1）雨水从高处进入储水箱一（6）储存；溢水管（10）位于储水箱三（8）侧端上部并与地下排水设施连接，用于储水箱三（8）中的水从溢水管（10）出口处排出至地下排水设施；排水管（11）位于储水箱三（8）底部并与地下排水设施连接，用于水排出；排水阀（12）位于储水箱三（8）与排水管（11）相接处用于控制两者之间的通断；压力阀一（13）设置于储水箱一（6）与储水箱二（7）相接处用于控制两者之间的通断；压力阀二（14）设置于储水箱二（7）与储水箱三（8）相接处用于控制两者之间的通断；液位传感器一（33）设置于储水箱一（6）内，液位传感器二（34）设置于储水箱二（7）内，液位传感器三（35）设置于储水箱三（8）内；所述集水管（9）与高架桥面（1）雨水口相接处还设置有过滤器（42），对要流入集水管（9）的雨水进行过滤。5.根据权利要求4所述的桥下植物养护系统，其特征在于：所述储水箱中上部与桥墩（3）相接处设有固定套（43）。6.根据权利要求4所述的桥下植物养护系统，其特征在于：所述储水箱一（6）、储水箱二（7）和储水箱三（8）沿轴向采用透明材质设有观测区。7.根据权利要求1所述的桥下植物养护系统，其特征在于：所述注水装置包括自来水管（15）、注水泵（16）、注水阀一（17）、注水阀二（18）、注水阀三（19）、注水管一（20）、注水管二（21）和注水管三（22）；自来水管（15）与市政给水管道连通，注水管一（20）、注水管二（21）和注水管三（22）分别与储水箱一（6）、储水箱二（7）和储水箱三（8）连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑伟，朱奕婕，李昱慷，梁冲玉，李双菲，冯玉灵，陈嘉雯，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53