一种智能控制桶栽系统技术方案

本发明专利技术公开了一种智能控制桶栽系统。该系统包括：多个测桶称重单元、自动灌溉单元和控制单元。本发明专利技术通过设置外桶和内桶两层内外套装桶，并在外桶和内桶之间空间的底部设置称重传感器用于实时获得内桶和内桶内物质的重量，其操作简单方便，从而可以高效的获取桶内准确土壤水分数据，使其稳定的保持在设计的土壤水分范围内，即可高效实现对测桶内土壤墒情的自动监测和控制；同时，当称重传感器获取的实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制电磁阀开启，通过设置的干管和支管实现灌水，当称重传感器获取的实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制电磁阀关闭，从而实现称重、灌水的全自动智能控制。

Intelligent control barrel planting system

The invention discloses an intelligent control barrel planting system. The system comprises a plurality of bucket weighing units, an automatic irrigation unit and a control unit. The present invention is simple and convenient to operate by setting two inner and outer layers of outer barrel and inner barrel, and setting a weighing sensor at the bottom of the space between the outer barrel and inner barrel to obtain the weight of the material in the inner barrel and inner barrel in real time, so that accurate soil moisture data in the barrel can be obtained efficiently, and the designed soil can be kept stable. At the same time, when the actual weight value obtained by the weighing sensor is less than or equal to the lower limit of the preset weight, the solenoid valve is controlled to open, and the irrigation is realized by setting the main pipe and branch pipe, and the actual weight value obtained by the weighing sensor is large. When the preset upper limit of weight is equal to or equal to, the solenoid valve is controlled to close, thus realizing automatic intelligent control of weighing and irrigation.

【技术实现步骤摘要】
一种智能控制桶栽系统
本专利技术涉及农学田间试验领域，更具体的涉及一种智能控制桶栽系统。
技术介绍
我国是一个水资源短缺且时空分布不均的国家，要利用好现有的水资源发展农业生产就必须改变以往的灌溉观念，由传统的丰水高产型灌溉向节水优产型灌溉转变，以提高水分利用效率降低无效损耗。这就要求灌溉要朝着精细、准确的方向发展。而要实现精准灌溉不仅要依靠现代化的工程技术，还要依靠作物自身在不同生育阶段对土壤水分需求的不同达到按需灌溉的目的，这就需要大量的针对作物不同生育阶段的田间控水试验工作。目前作物田间控水试验主要有三种：大田试验、测坑试验和桶栽试验。相比前两种试验方法，桶栽试验因为受外界环境影响小，方便控制，便于采样，节省人力和物力等优点而倍受广大农业科研人员的欢迎。但长期以来困扰广大科研人员的桶栽试验问题是桶内土壤墒情的准确控制问题。通过在测桶中安装土壤水分传感器虽能部分满足使用要求，但现有土壤水分传感器的测量值与真实值间存在一定的差异性，且传感器自身读数还具有一定的变异性，因而无法准确获得桶内土壤墒情数值。而要获得桶内准确土壤水分数据现在通常做法是通过人力定时定期对测桶称重获得，但这样做法劳动强度大，有时需通过大型吊秤称测，效率低下，无法实现称重、灌水的全自动智能控制。因此，研发一种能够实现智能控制土壤墒情的桶栽试验装置对于提高我国农学田间试验研究的科学化与现代化是非常有意义的。综上所述，现有技术中的桶载系统，存在获得桶内准确土壤水分数据的效率低，且无法实现称重、灌水的全自动智能控制的问题。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种智能控制桶栽系统，用以解决现有技术中存在获得桶内准确土壤水分数据的效率低，且无法实现称重、灌水的全自动智能控制的问题。本专利技术实施例提供一种智能控制桶栽系统，包括：多个测桶称重单元、自动灌溉单元和控制单元；所述测桶称重单元包括：外桶；所述外桶内设置有内桶；所述外桶内底部上设置有多个称重传感器，且所述称重传感器位于所述外桶内壁和所述内桶外壁之间的空间内；所述自动灌溉单元包括：干管；所述干管上连通设置有多个支管；多个所述支管分别延伸至不同所述测桶称重单元的所述内桶中，且每个所述支管上设置有电磁阀；所述控制单元包括：数据采集器和控制器；所述称重传感器通过所述数据采集器与所述控制器电连接，所述电磁阀与所述控制器电连接；所述控制器，用于将所述称重传感器获取的实际重量值与预设重量下限值进行比较，当实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制所述电磁阀开启，及用于将所述称重传感器获取的实际重量值与预设重量上限值进行比较，当实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制所述电磁阀关闭。进一步地，所述外桶和所述内桶均为圆柱结构。进一步地，所述外桶和所述内桶等高。进一步地，所述称重传感器采用型号为PTS183的软管型环保型熔体压力传感器。进一步地，所述数据采集器包括：AD转换模块、滤波放大模块和GPRS模块。进一步地，所述控制器采用PLC系列单片机。进一步地，所述控制器包括：人机交互界面；所述人机交互界面，用于对每个所述测桶称重单元设置重量上下限，用于实现灌水的自动和人工切换控制，及用于测量重量的实时查看。本专利技术实施例中，提供一种智能控制桶栽系统，与现有技术相比，其有益效果如下：本专利技术通过设置外桶和内桶两层内外套装桶，并在外桶和内桶之间空间的底部设置称重传感器用于实时获得内桶和内桶内物质的重量，其操作简单方便，从而可以高效的获取桶内准确土壤水分数据，使其稳定的保持在设计的土壤水分范围内，即可高效实现对测桶内土壤墒情的自动监测和控制；同时，当称重传感器获取的实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制电磁阀开启，通过设置的干管和支管实现灌水，当称重传感器获取的实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制电磁阀关闭，从而实现称重、灌水的全自动智能控制。附图说明图1为本专利技术实施例提供的测桶称重单元纵剖面结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的测桶称重单元的俯视结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的测桶称重单元的底部横剖面结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的自动灌溉单元结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种智能控制桶栽系统的电连线示意图。附图标记说明：1-外桶，2-内桶，3-称重传感器，4-干管，5-支管，6-电磁阀。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例提供的一种智能控制桶栽系统，该系统包括：多个测桶称重单元、自动灌溉单元和控制单元。参见图1～3，测桶称重单元包括：外桶1；外桶1内设置有内桶2；外桶1内底部上设置有多个称重传感器3，且称重传感器3位于外桶1内壁和内桶2外壁之间的空间内。本专利技术实施例的外桶1和内桶2均为圆柱结构，外桶1和内桶2等高。使用时，首先将外桶1埋设在地下，且外桶1的上沿与地面齐平；在各内桶2内装等重的土壤或基质，作物种于内桶2内，将内桶2置于外桶1内；通过称重传感器3可以实时获得内桶2和内桶2内物质的重量。进一步地，本专利技术中的称重传感器3采用型号为PTS183的软管型环保型熔体压力传感器。参见图4，自动灌溉单元包括：干管4；干管4上连通设置有多个支管5；多个支管5分别延伸至不同测桶称重单元的内桶2中，且每个支管5上设置有电磁阀6。需要说明的是，干管4与水源相通，用于为自动灌溉单元供水。参见图5，控制单元包括：数据采集器和控制器；称重传感器3通过数据采集器与控制器电连接，电磁阀6与控制器电连接；控制器，用于将称重传感器3获取的实际重量值与预设重量下限值进行比较，当实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制电磁阀6开启，及用于将称重传感器3获取的实际重量值与预设重量上限值进行比较，当实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制电磁阀6关闭。进一步地，数据采集器包括：AD转换模块、滤波放大模块和GPRS模块；AD转换模块和滤波放大模块依次对称重传感器3获取的数据进行模数转换和滤波放大处理后进入控制器中；GPRS模块，用于实现对称重数据的远程下载和访问。进一步地，本专利技术中的控制器采用PLC系列单片机。进一步地，控制器包括：人机交互界面；人机交互界面，用于对每个测桶称重单元设置重量上下限，用于实现灌水的自动和人工切换控制，及用于测量重量的实时查看。综上所述，本专利技术通过设置外桶和内桶两层内外套装桶，并在外桶和内桶之间空间的底部设置称重传感器用于实时获得内桶和内桶内物质的重量，其操作简单方便，从而可以高效的获取桶内准确土壤水分数据，使其稳定的保持在设计的土壤水分范围内，即可高效实现对测桶内土壤墒情的自动监测和控制；同时，当称重传感器获取的实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制电磁阀开启，通过设置的干管和支管实现灌水，当称重传感器获取的实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制电磁阀关闭，从而实现称重、灌水的全自动智能控制。以上公开的仅为本专利技术的几个具体实施例，本领域的技术人员可以对本专利技术进行各种改动和变型而不脱离本专利技术的精神和范围，倘若本专利技术的这些修改和变型属于本专利技术权本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种智能控制桶栽系统，其特征在于，包括：多个测桶称重单元、自动灌溉单元和控制单元；所述测桶称重单元包括：外桶(1)；所述外桶(1)内设置有内桶(2)；所述外桶(1)内底部上设置有多个称重传感器(3)，且所述称重传感器(3)位于所述外桶(1)内壁和所述内桶(2)外壁之间的空间内；所述自动灌溉单元包括：干管(4)；所述干管(4)上连通设置有多个支管(5)；多个所述支管(5)分别延伸至不同所述测桶称重单元的所述内桶(2)中，且每个所述支管(5)上设置有电磁阀(6)；所述控制单元包括：数据采集器和控制器；所述称重传感器(3)通过所述数据采集器与所述控制器电连接，所述电磁阀(6)与所述控制器电连接；所述控制器，用于将所述称重传感器(3)获取的实际重量值与预设重量下限值进行比较，当实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制所述电磁阀(6)开启，及用于将所述称重传感器(3)获取的实际重量值与预设重量上限值进行比较，当实际重量值大于或等于预设重量上限值时，控制所述电磁阀(6)关闭。

【技术特征摘要】
1.一种智能控制桶栽系统，其特征在于，包括：多个测桶称重单元、自动灌溉单元和控制单元；所述测桶称重单元包括：外桶(1)；所述外桶(1)内设置有内桶(2)；所述外桶(1)内底部上设置有多个称重传感器(3)，且所述称重传感器(3)位于所述外桶(1)内壁和所述内桶(2)外壁之间的空间内；所述自动灌溉单元包括：干管(4)；所述干管(4)上连通设置有多个支管(5)；多个所述支管(5)分别延伸至不同所述测桶称重单元的所述内桶(2)中，且每个所述支管(5)上设置有电磁阀(6)；所述控制单元包括：数据采集器和控制器；所述称重传感器(3)通过所述数据采集器与所述控制器电连接，所述电磁阀(6)与所述控制器电连接；所述控制器，用于将所述称重传感器(3)获取的实际重量值与预设重量下限值进行比较，当实际重量值小于或等于预设重量下限值时，控制所述电磁阀(6)开启，及用于将所述称重传感器(3)获取的实际重量值与预设重...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓森，吕谋超，邓忠，宗洁，李迎，张文正，蔡九茂，秦京涛，范习超，姜明梁，
申请(专利权)人：中国农业科学院农田灌溉研究所，
类型：发明
国别省市：河南,41