本发明专利技术公开了一种适用于不规则形状灌溉区的灌溉系统及灌溉方法，解决了园林景观中由于绿化带形状不规则而导致植物灌溉受限的问题。一种适合不规则形状的灌溉系统，包括下位机和上位机；所述下位机包括：喷头机组、管道系统、执行机构、第一控制柜、水泵、传感系统；所述上位机包括：PC机、主控制柜、串口通讯线。本发明专利技术解决了现代园林景观中植物灌溉受限的问题，提高了园林景观的灌溉效率，降低了灌溉成本，对于加快现在园林园艺灌溉技术的发展，提高园林灌溉的现代化、智能化水平具有重要的意义。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了，解决了园林景观中由于绿化带形状不规则而导致植物灌溉受限的问题。一种适合不规则形状的灌溉系统，包括下位机和上位机；所述下位机包括：喷头机组、管道系统、执行机构、第一控制柜、水泵、传感系统；所述上位机包括：PC机、主控制柜、串口通讯线。本专利技术解决了现代园林景观中植物灌溉受限的问题，提高了园林景观的灌溉效率，降低了灌溉成本，对于加快现在园林园艺灌溉技术的发展，提高园林灌溉的现代化、智能化水平具有重要的意义。【专利说明】
本专利技术涉及农业园林灌溉领域，特别涉及一种适用于不规则形状灌溉区的灌溉系统，还涉及一种智能灌溉方法。
技术介绍
目前国内园林植物采用的是“乔、灌、草”结合、以艺术曲线分割种植的模式，追求的是艺术效果和生态效益。由此引起喷灌区域的形状多变，从而要求喷灌灌水器的射程必须多变，同时必须能够调节喷洒扇形，避免喷洒在路上，尽量不影响游人兴致，以适应园林植物配水的要求；同时要求在同一区域的园林植物都需要在喷头覆盖范围内。由于目前喷头喷水覆盖的面积为扇形当喷灌区域是方形、多边形或则其他复杂形状时，即使合理配置喷头的位置和射程，仍然不能较好的解决喷灌覆盖面积的问题。为了解决该问题，专利号20111020009.7便提出了“一种可控角度和射程的灌溉装置”。在该专利申请保护的技术中，公开了一种可控摆角和射程的灌溉装置，包括支撑架、可调旋紧装置、进水立管、喷头，通过支撑架与可调旋紧装置的组合，使射程处于可控制范围，适应现代农业的需要。但是该技术存在一个问题就是:由于喷头固定的某一区域时，由于喷头的高度和喷头角度调节螺钉固定后，喷灌的区域便固定了，如果想要在喷灌中实时改变射程和角度，需要人工实时对支撑架和喷头角度调节螺钉进行实时改变，显然，这是不可能实现的。尤其是对于不规则区域的灌溉，该种技术 目前是无法做到的。另外，专利号201210552367.也提出了 “一种仰角自动调节式水射流驱动喷头”，在该技术中，采用随导轨轨道改变喷头仰角来实现改变射程，该技术较为巧妙。但是仍然存在以下缺点:1、由于轨道的高低与所要喷灌的形状具有对应关系，即:不同的形状对应不同的轨道形状，在制作喷头时由于模具具有对应性，如果对于某一形状的灌溉区域而设计不同的模具来生产特定的轨道，显然成本过高；2、由于该技术利用水的驱动力来驱动喷头，因此喷头在不同的角度进行喷灌时时间是均匀的，但是管道的压力是一定的，这样造成了在较远区域和较近区域喷灌面积不同但是喷灌时间相同的缺点，使得喷灌不均匀；3、由于该技术中利用水的驱动力来驱动喷头转动，但是由于使用时间的推移，喷头转动中的摩擦力必然发生变化，导致喷头转动的角速度发生变化，进而造成在单一区域内的喷灌时间发生变化。由于园林植物分布形状复杂性和环境的非结构化等特点，目前市场上尚未出现适合不规则形状的智能灌溉装置或灌溉方法。
技术实现思路
本专利技术提出一种适合不规则形状灌溉区域的灌溉系统及灌溉方法，解决了园林景观中由于绿化带形状不规则而导致植物灌溉不均或受限的问题。本专利技术的技术方案是这样实现的:一种适用于不规则形状灌溉区的灌溉系统，包括下位机2和上位机I ;所述下位机2包括:喷头机组3、管道系统4、执行机构5、第一控制柜6、水泵7、传感系统8 ;所述上位机I包括:PC机9、主控制柜10、串口通讯线11 ；在下位机2中，所述喷头机组3包括:喷头301、摆动机构302、主体支架303、地插304和进水口 305 ;所述摆动机构302包括:步进电机302_a、齿轮啮合机构302_b、步进电机支架302-c和步进电机接口电路302-d ;所述步进电机302-a通过步进电机支架302_c固定在主体支架303上，步进电机302-a通过齿轮啮合机构302_b和喷头301连接，步进电机302-a通过齿轮啮合机构302-b带动喷头301转动；主体支架303通过螺栓和地插304连接，进水口 305和管道系统4中的支管道402连接；所述管道系统4包括:主管道401、支管道402、三通分水接头403 ;主管道401中为系统水源的来源，支管道402通过三通分水接头403和主管道401连接，支管道402末尾和喷头机组3的进水口 305连接；所述执行机构5包括:增压泵501、电磁阀502 ;增压泵501用于支管道402内部水压的控制，电磁阀502用于支管道402内水流的通断；所述传感系统8包括:箱体801和传感器802,所述箱体801用于放置和固定传感器模块；所述传感器802包括:光照传感器802-a、土壤温湿度传感器802_b、雨水感应器802-c,所述传感器802和第一主控模块604连接并安装在室外需要测定参数的非喷灌区域。可选地，所述光照传感器802-a和雨水感应器802_c安装在箱体801上表面，土壤温湿度传感器802-b和箱体801下表面连接并插入土壤中。可选地，在上位机I中，所述PC机9为工控机。基于上述灌溉系统，本专利技术还提供一种适用于不规则形状灌溉区的灌溉方法，包括如下步骤:步骤a，在上位机中录入灌溉区轮廓曲线，并在轮廓曲线中标注灌溉点坐标，计算喷头301距离喷灌区域的最外围轮廓线的长度参数L，设定喷灌持续时间和间隔时间并启动系统；步骤b，上位机I通过串口通讯线11将包含长度参数L的指令发送给主控制器1003,主控制器1003通过zigbee协调器1002将指令发送至zigbee子节点603, zigbee子节点603接收到指令后下传至第一主控模块604 ；步骤C，第一主控模块604接收并分析指令，第一主控模块604根据长度参数L计算出增压泵501需要的增压功率P，通过控制增压功率P间接控制支管道402内水压的大小，最终控制喷头301的水流射程。可选地，所述步骤c中，通过控制变频器607的输出频率控制增压泵501的增压功率P。可选地，本专利技术的灌溉方法还包括以下步骤:通过传感系统8中的光照传感器802-a、土壤温湿度传感器802-b、雨水感应器802_c实时检测喷灌区域内的环境参数并上传至第一主控模块604,第一主控模块604通过zigbee子节点603发送至zigbee协调器1002，zigbee协调器1002接收到数据后上传至主控制器1003，主控制器1003通过串口通讯线11将数据上传至PC机9，PC机9根据环境参数进行智能控制，同时PC机9还将该数据信息存储至数据库。本专利技术的有益效 果是:提出一种适合不规则形状灌溉区域的灌溉系统及灌溉方法，解决了园林景观中由于绿化带形状不规则而导致植物灌溉受限的问题，同时提高了园林景观的灌溉效率，降低了灌溉成本，对于加快我国园林园艺灌溉技术的发展，提高我国园林灌溉的现代化、智能化水平具有重要的意义。【专利附图】【附图说明】为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术上位机和下位机的整体立体结构示意图；图2为本专利技术上位机和下位机的整体俯视结构示意图；图3为本专利技术下位机中的喷头机组主视结构示意图；图4为本专利技术下位机中的喷头机本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种适用于不规则形状灌溉区的灌溉系统，其特征在于，包括下位机(2)和上位机(1)；所述下位机(2)包括：喷头机组(3)、管道系统(4)、执行机构(5)、第一控制柜(6)、水泵(7)、传感系统(8)；所述上位机(1)包括：PC机(9)、主控制柜(10)、串口通讯线(11)；在下位机(2)中，所述喷头机组(3)包括：喷头(301)、摆动机构(302)、主体支架(303)、地插(304)和进水口(305)；所述摆动机构(302)包括：步进电机(302‑a)、齿轮啮合机构(302‑b)、步进电机支架(302‑c)和步进电机接口电路(302‑d)；所述步进电机(302‑a)通过步进电机支架(302‑c)固定在主体支架(303)上，步进电机(302‑a)通过齿轮啮合机构(302‑b)和喷头(301)连接，步进电机(302‑a)通过齿轮啮合机构(302‑b)带动喷头(301)转动；主体支架(303)通过螺栓和地插(304)连接，进水口(305)和管道系统(4)中的支管道(402)连接；所述管道系统(4)包括：主管道(401)、支管道(402)、三通分水接头(403)；主管道(401)中为系统水源的来源，支管道(402)通过三通分水接头(403)和主管道(401)连接，支管道(402)末尾和喷头机组(3)的进水口(305)连接；所述执行机构(5)包括：增压泵(501)、电磁阀(502)；增压泵(501)用于支管道(402)内部水压的控制，电磁阀(502)用于支管道(402)内水流的通断；所述传感系统(8)包括：箱体(801)和传感器(802)，所述箱体(801)用于放置和固定传感器模块；所述传感器(802)包括：光照传感器(802‑a)、土壤温湿度传感器(802‑b)、雨水感应器(802‑c)，所述传感器(802)和第一主控模块(604)连接并安装在室外需要测定参数的非喷灌区域。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，郭亭亭，张鹏，佟春明，闫法兵，程世田，王至秋，岳丹松，杨丽丽，
申请(专利权)人：青岛农业大学，
类型：发明
国别省市：山东;37
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