作物微流量频浇系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种作物微流量频浇系统，包括微孔阀门管、微型流量计、根部湿度检测点、土壤蒸腾监测点、定时器电路和无线控制电路，微孔阀门管铺设在土壤上方，并且与微型流量计的出口连通，每一个灌溉区域设置了一套微孔阀门管和微型流量计，根部湿度检测点插入到根部位置，土壤蒸腾监测点安装在土壤表面上方，定时器电路和无线控制电路安装在控制桩内部，无线控制电路通过数字接口分别与微孔阀门管、微型流量计、根部湿度检测点、土壤蒸腾监测点和定时器电路进行电气连接。本实用新型专利技术能够设定任意的时间间隔进行微流量滴灌，并且能够实时参照根部的水分湿度和土壤的水分蒸腾量进行动态调整。

【技术实现步骤摘要】
作物微流量频浇系统
本技术涉及一种智能灌溉设备，尤其涉及一种作物微流量频浇系统。
技术介绍
作物生长最佳的滴灌方式是多次微量滴灌，这样既能够使土壤水均匀，同时有能够防止水分蒸发造成的土壤失水，但是由于目前种植业设备和条件的限制，传统的滴灌系统只能在一定时间进行集中滴灌，而无法精准实现微流量频繁滴灌，同时滴灌效果也无法准确监测，因此滴灌量也无法做到精确控制，会造成或者滴灌不足、或者过量滴灌浪费等问题。
技术实现思路
本技术的目的：提供一种能够实现精准反馈和微流量频繁滴灌的作物微流量频浇系统。本技术所采取的技术方案是：一种作物微流量频浇系统，包括微孔阀门管、微型流量计、根部湿度检测点、土壤蒸腾监测点、定时器电路和无线控制电路，所述的微孔阀门管铺设在土壤上方，并且与微型流量计的出口连通，每一个灌溉区域设置了一套微孔阀门管和微型流量计，所述的根部湿度检测点插入到根部位置，所述的土壤蒸腾监测点安装在土壤表面上方，所述的定时器电路和无线控制电路安装在控制桩内部，所述的无线控制电路通过数字接口分别与微孔阀门管、微型流量计、根部湿度检测点、土壤蒸腾监测点和定时器电路进行电气连接。上述的作物微流量频浇系统，其中，所述的微型流量计采用数字脉冲液体流量计VTH25MS-180，所述的微型流量计每个脉冲标定15ml流量水。上述的作物微流量频浇系统，其中，所述的根部湿度检测点的金属棒前端和土壤蒸腾监测点内部都采用了湿度传感芯片TH10检测水分湿度，所述的土壤蒸腾监测点还通过一个金属杆直立外接了一个内嵌湿度传感芯片TH10的金属网球。上述的作物微流量频浇系统，其中，所述的定时器电路由两线数字输出的RTC芯片RX8025SA和接口电路组成，接口电路采用了IIC数字总线。上述的作物微流量频浇系统，其中，所述的无线控制电路由于射频SOC芯片JN5169和数字接口电路组成，数字接口电路包括了GPIO逻辑接口、IIC总线接口和PWM脉冲接口。本技术能够设定任意的时间间隔进行微流量滴灌，并且能够实时参照根部的水分湿度和土壤的水分蒸腾量进行动态调整。附图说明图1是本技术作物微流量频浇系统的主视图。图2是本技术作物微流量频浇系统的工作原理图。具体实施方式以下结合附图进一步说明本技术的实施例。请参见图1和图2所示，一种作物微流量频浇系统，包括微孔阀门管1、微型流量计2、根部湿度检测点3、土壤蒸腾监测点4、定时器电路5和无线控制电路6，所述的微孔阀门管1铺设在土壤上方，并且与微型流量计2的出口连通，每一个灌溉区域设置了一套微孔阀门管1和微型流量计2，所述的根部湿度检测点3插入到根部位置，所述的土壤蒸腾监测点4安装在土壤表面上方，所述的定时器电路5和无线控制电路6安装在控制桩7内部，所述的无线控制电路6通过数字接口分别与微孔阀门管1、微型流量计2、根部湿度检测点3、土壤蒸腾监测点4和定时器电路5进行电气连接。优选地，所述的微型流量计2采用数字脉冲液体流量计VTH25MS-180，所述的微型流量计2每个脉冲标定15ml流量水。优选地，所述的根部湿度检测点3的金属棒前端和土壤蒸腾监测点4内部都采用了湿度传感芯片TH10检测水分湿度，所述的土壤蒸腾监测点4还通过一个金属杆8直立外接了一个内嵌湿度传感芯片TH10的金属网球9。优选地，所述的定时器电路5由两线数字输出的RTC芯片RX8025SA和接口电路组成，接口电路采用了IIC数字总线。优选地，所述的无线控制电路6由于射频SOC芯片JN5169和数字接口电路组成，数字接口电路包括了GPIO逻辑接口、IIC总线接口和PWM脉冲接口。所述的射频SOC芯片JN5169内部包括了32-bitRISC控制器10和Zigbee射频收发电路11。所述的微孔阀门管1采用了直动电磁阀门12连通网孔塑料管13的结构，直动电磁阀门12为标准直动式电磁阀门，输入5V逻辑高电平能够控制内部线圈吸合从而导通电源连接，从而开启阀门，而输入0V逻辑低电平能够控制内部线圈断开，从而断开电源的连接以关闭阀门。监控中心的计算机通过2.4GHZ的Zigbee网络与无线控制电路6建立数据连接，设备管理人员可以通过计算机无线发送设定的滴灌周期参数到无线控制电路6，无线控制电路6接收到该滴灌周期参数后，会根据滴灌周期参数设置滴灌的周期频率数值，并且通过IIC总线采集定时器电路5输出的时间点数值来进行周期频率标定，无线控制电路6中的Zigbee射频收发电路11无线接收到滴灌周期参数后，会通过总线传输到32-bitRISC控制器10中，32-bitRISC控制器10根据该参数实时采集定时器电路5输出的时间点数值，当采集的时间点数值等于滴灌周期参数的开始时间点时，代表滴灌周期开始，32-bitRISC控制器10就会通过GPIO接口发送逻辑高电平信号到微孔阀门管1的直动电磁阀门12控制接口上，从而控制直动电磁阀门12开启将滴灌水灌入到网孔塑料管13中进行实时滴灌，当32-bitRISC控制器10采集到定时器电路5输出的时间数值到达滴灌周期参数设置的停止时间点时，表示滴灌周期完成，于是32-bitRISC控制器10就会通过GPIO接口发送逻辑低电平信号到微孔阀门管1的直动电磁阀门12控制接口上，从而控制直动电磁阀门12关闭滴灌操作。通过设备管理人员发送的滴灌周期参数，从而能够控制直动电磁阀门12按照设定的周期长度和设定的时间点进行循环滴灌操作同步地，32-bitRISC控制器10还会通过PWM脉冲接口实时采集微型流量计2输出的流量脉冲信号，从而检测出当前网孔塑料管13中滴灌水的流量是否发生了异常，32-bitRISC控制器10会同时通过IIC接口采集根部湿度检测点3所检测的根部区域的湿度数据，从而标定根部区域的滴灌水分湿度数值是否达标，32-bitRISC控制器10还会通过IIC接口采集土壤蒸腾监测点4和金属网球9所检测湿度数值，土壤蒸腾监测点4用于标定土壤表面的水分蒸腾湿度数值，金属网球9用于标定外部环境中的湿度数值，32-bitRISC控制器10会将采集检测的滴灌水的流量数值、作物根部区域的滴灌水分湿度数值、土壤表面的水分蒸腾湿度数值和外部环境中的湿度数值通过Zigbee射频收发电路11无线发送到监控中心的计算机上，设备管理人员就能够根据采集的反馈数据实时动态调整滴灌的周期长度和滴灌时间点，例如监测到作物根部区域的滴灌水分湿度数值过低，代表滴灌周期过长，于是可以设置调整滴灌周期长度，以增加滴灌的频率；如果监测到土壤表面的水分蒸腾湿度数值远远大于外部环境中的湿度数值，表示当前外部环境温度光照过大，造成了土壤蒸腾量剧增，为了保持土壤的水分湿度，需要设置调整增加滴灌的频率，以中和土壤蒸腾造成的水分流失；而通过监测滴灌水的流量数值，能够监测滴灌管是否发生了堵塞而造成滴灌流量的降低，此时设备管理人员能够及时到现场清洗排除滴灌管的堵塞情况。本技术通过设置多个反馈，并且采用微流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种作物微流量频浇系统，其特征在于：包括微孔阀门管（1）、微型流量计（2）、根部湿度检测点（3）、土壤蒸腾监测点（4）、定时器电路（5）和无线控制电路（6），所述的微孔阀门管（1）铺设在土壤上方，并且与微型流量计（2）的出口连通，每一个灌溉区域设置了一套微孔阀门管（1）和微型流量计（2），所述的根部湿度检测点（3）插入到根部位置，所述的土壤蒸腾监测点（4）安装在土壤表面上方，所述的定时器电路（5）和无线控制电路（6）安装在控制桩（7）内部，所述的无线控制电路（6）通过数字接口分别与微孔阀门管（1）、微型流量计（2）、根部湿度检测点（3）、土壤蒸腾监测点（4）和定时器电路（5）进行电气连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种作物微流量频浇系统，其特征在于：包括微孔阀门管（1）、微型流量计（2）、根部湿度检测点（3）、土壤蒸腾监测点（4）、定时器电路（5）和无线控制电路（6），所述的微孔阀门管（1）铺设在土壤上方，并且与微型流量计（2）的出口连通，每一个灌溉区域设置了一套微孔阀门管（1）和微型流量计（2），所述的根部湿度检测点（3）插入到根部位置，所述的土壤蒸腾监测点（4）安装在土壤表面上方，所述的定时器电路（5）和无线控制电路（6）安装在控制桩（7）内部，所述的无线控制电路（6）通过数字接口分别与微孔阀门管（1）、微型流量计（2）、根部湿度检测点（3）、土壤蒸腾监测点（4）和定时器电路（5）进行电气连接。


2.根据权利要求1所述的作物微流量频浇系统，其特征在于：所述的微型流量计（2）采用数字脉冲液体流量计VTH25MS-180，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：董鑫，
申请(专利权)人：董鑫，
类型：新型
国别省市：浙江;33