太阳能光伏驱动及ＧＰＲＳ无线通讯监控的大规模节水灌溉网制造技术

一种太阳能光伏驱动及ＧＰＲＳ无线通讯监控的大规模节水灌溉网，该灌溉网分为前级提水系统和基本浇灌单元。前级提水系统利用太阳能电池所产生的电力经无线联网的前级测控模块所操控的主水泵从水源泵水，经主分流阀通过管道配送到各局部储水器；基本浇灌单元也选用太阳能电池产生电力，经无线联网的单元测控模块，驱动单元水泵从局部储水器提水，经分流阀和局部管网进行滴灌或喷灌。计算机管理中心对于浇灌单元地块的土壤湿度、储水器水位和浇灌量的数据通过无线联网进行实时监控，对灌溉网进行全天候、全自动化智能管理。本实用新型专利技术有效提高了无电、缺水地区大规模节水灌溉的可行性。比较传统浇灌方式节水达８０％以上，并节省了传统灌渠所占用的耕地约３－５％。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及太阳能光伏电池应用、电动提水装置，尤其涉及一种由GPRS无线 通讯的方式进行智能化测控的节水灌溉网。
技术介绍
现有的大多数农业灌溉方式是用电力或柴油动力把水从水源泵出，通过灌溉水渠 网系对农林作物生长的土壤进行全覆盖浸润式灌溉。这种传统灌溉方式，使大部分的水分 经土壤表面直接蒸发或渗入地下，只有小部分被农林作物吸收，造成了水资源的巨大浪费。 对于缺水地区、丘陵山地和沙性土壤，这种传统灌溉方式由于可用资源和经济性的制约而 根本无法实施。另外，传统的修建水渠的灌溉方式占用一定数量的耕地，从而造成土地资源 浪费。 太阳光能照射在一些特殊的半导体器件上，光子能量会驱动器件中电子的迁移， 形成电势差，这种现象被人们称之为光伏效应。太阳能电池的发电原理，就是依据光伏效应 将太阳光能直接转化为电能。太阳能电池的一大特点是可以分散发电并在发电地点应用。 鉴于此，为解决无电、缺水地区的农林作物灌溉，有必要设计一种新型的灌溉网。 该网络利用太阳能光伏电力替代电网电力或柴油动力，使用太阳能电池分散供电的各级控 制器、水泵和阀门驱动浇灌水，经管路流到农林作物根系旁的滴灌器实施灌溉；该设计由 GPRS无线通讯的方式对这种节水灌溉网的各个地块进行遥测、遥控，从而进一步实行大面 积智能化管理。这种技术可以在缺水地区、丘陵山地和沙性土壤进行大规模推广。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能光伏驱动及由GPRS无线通讯监控的节水灌溉系统，以求减少水资源损耗；为节省人力成本和减少失误，该灌溉系统 由计算机智能管理中心进行全天候、全自动化智能管理。 本技术采用如下技术方案一种太阳能光伏驱动及GPRS无线通讯监控的大 规模节水灌溉网，该系统包括前级提水系统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机 智能管理中心(19)，所述前级提水系统包括用于产生电能的太阳能电池板(1)、与太阳能 电池板电气连接并与计算机智能管理中心无线联网的前级测控模块(2)、与前级测控模块 电气连接的主提水泵(3)、与主提水泵管路连通并与前级测控模块电气连接的主分流阀 (6)、与主分流阀通过若干配送管路(7)分别连通的若干浇灌单元；所述主提水泵(3)与 主分流阀(6)连通的管道中设有流量计(5);该流量计测量水流输出讯号至前级测控模块 (2); 所述前级提水系统利用太阳能电池板(1)所产生的电能经无线联网的前级控制 器(2)所操控的主提水泵(3)将水从水源(4)中泵出，经主分流阀(6)通过配送管路(7) 配送到各个浇灌单元的局部储水容器(8)中； 所述计算机智能管理中心(19)采用GPRS无线通讯的方式通过无线联网的前级测 控模块(2)对流量计(5)的流量进行监测，并对主提水泵(3)实行操控。 作为本技术的优选方案之一，所述浇灌单元包括局部储水容器(8)、浇灌单元 的太阳能电池板(10)、无线联网的单元测控模块(11)、受单元测控模块(11)操控的单元水 泵(12)、与单元水泵管路连通的分流阀(15)、与分流阀通过若干输水管(16)分别连通的若 干滴灌或喷灌头(17); 所述单元水泵(12)与分流阀(15)连通的管道中设有流量计(13)，该流量计(13) 与单元测控模块(11)相连； 所述浇灌单元太阳能电池板(10)产生的电能经单元测控模块(ll)，驱动单元水 泵(12)从局部储水容器(8)中提水，以获得压力水流，压力水流经由单元分流阀(15)，和输 水管(16)连接到滴灌头或喷淋头(17)实行对作物的滴灌或喷灌； 所述计算机智能管理中心(19)采用GPRS无线通讯的方式通过单元测控模块(11) 对流量计(13)的流量进行监测。 作为本技术的优选方案之一，所述局部储水容器(8)上设有水位计(9)，该水 位计的测量输出与单元测控模块(11)相连，所述计算机智能管理中心(19)采用无线通讯 的方式通过单元测控模块(11)对储水器(8)的储水量通过水位计(9)进行监测，并对单元 水泵(12)执行操控。 作为本技术的优选方案之一，所述单元水泵(12)与分流阀(15)连通的管道 中设有施肥_施药钵(14)，在浇灌过程中可以结合施肥或施药。 作为本技术的优选方案之一，该系统进一步包括设置于土壤中的土壤湿度传 感器(18)，该传感器测量信号输入单元测控模块(ll)，所述计算机智能管理中心(19)采用 无线通讯的方式通过单元测控模块(11)和土壤湿度传感器(18)对土壤湿度进行监测，以 决定是否启动相关水泵和分流阀对测点地块实施浇灌。 作为本技术的优选方案之一，当所述浇灌单元位于高地或较远距离，该前级 提水系统可以由多级提水_蓄水功能段串联组成即利用首个前级提水系统将水提到一 个储水罐里作为第二个类似的前级提水系统的水源，若有需要的话，可以再串联一套储水 罐和类似的前级提水系统。 本技术的特征在于单级或多级提水_蓄水功能段组成的前级提水系统和 若干基本浇灌单元所组成的大面积节水灌溉网；无需电网电源或柴油机提供动力而改由太 阳能光伏电力驱动；利用无线通讯的手段实施全天候计算机监控和智能化管理；并在系统 中逐级设有局部储水器，此项设计不仅可以保障分级泵水的协调进行，而且为度过干旱时 节做好了局部水资源储备。 本技术科学地利用了洁净无碳能源-太阳能光伏装置，极大地提高了无电、 缺水地区的农业或林业作物灌溉的经济性及可行性。本技术可被广泛应用于万亩以上 大面积缺水地区特别是干旱丘陵和山区的节水灌溉。比较原始的粗放型经水渠自然流水的 浇灌方式节省水资源可达80 %以上，并且节省了传统水渠浇灌系统所占用的耕地3-5 % 。 本技术也为瘠薄及沙化土地复耕技术提供了更为经济的支持手段。附图说明图1是本技术太阳能光伏驱动及GPRS无线通讯监控的大规模节水灌溉网示 意图。具体实施方式本技术所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能光伏驱动及由GPRS无线 通讯监控的节水灌溉网系用于减少水资源损耗，并为节省人力成本和减少失误进行全天 候、全自动化、计算机智能管理。 —种太阳能光伏驱动及GPRS无线通讯监控的大规模节水灌溉网，该系统包括前 级提水系统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机智能管理中心19，所述前级提水 系统包括用于产生电能的太阳能电池板1、与太阳能电池板电气连接并与计算机智能管理 中心无线联网的前级测控模块2、与无线联网前级测控模块电气连接的主提水泵3、与主提 水泵管路连通的并与前级测控模块电气连接的主分流阀6、与主分流阀通过配送管路7连 通的若干浇灌单元；所述主提水泵3与主分流阀6连通的管道中设有流量计5 ;该流量计的 测量信号输入前级测控模块2，经无线联网馈送到计算机智能管理中心19。 所述前级提水系统利用太阳能电池板1所产生的电能经无线联网前级测控模块2 所操控的主提水泵3将水从水源4中泵出，经主分流阀6通过管道7配送到各个浇灌单元 的储水器8中；如果浇灌单元位于高地或较远距离，该前级提水系统可以由多级提水_蓄 水功能段串联组成；即利用首个前级提水系统将水提到一个储水罐里作为第二个类似的 前级提水系统的水源，若有需要的话，可以再串联一套储水罐和类似的前级提水系统。 所述计算机智能管理中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种太阳能光伏驱动及ＧＰＲＳ无线通讯监控的大规模节水灌溉网，其特征在于：该灌溉网包括前级提水系统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机智能管理中心（１９），所述前级提水系统包括用于产生电能的太阳能电池板（１）、与太阳能电池板电气连接并与计算机智能管理中心无线联网的前级测控模块（２）、与前级测控模块电气连接的主提水泵（３）、与主提水泵管路连通并与前级测控模块电气连接的主分流阀（６）、与主分流阀通过若干配送管路（７）分别连通的若干浇灌单元；所述主提水泵（３）与主分流阀（６）连通的管道中设有流量计（５）；该流量计测量水流输出讯号至前级测控模块（２）；所述前级提水系统利用太阳能电池板（１）所产生的电能经无线联网的前级控制器（２）所操控的主提水泵（３）将水从水源（４）中泵出，经主分流阀（６）通过配送管路（７）配送到各个浇灌单元的局部储水容器（８）中；所述计算机智能管理中心（１９）采用ＧＰＲＳ无线通讯的方式通过无线联网的前级测控模块（２）对流量计（５）的流量进行监测，并对主提水泵（３）实行操控。

【技术特征摘要】
一种太阳能光伏驱动及GPRS无线通讯监控的大规模节水灌溉网，其特征在于该灌溉网包括前级提水系统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机智能管理中心(19)，所述前级提水系统包括用于产生电能的太阳能电池板(1)、与太阳能电池板电气连接并与计算机智能管理中心无线联网的前级测控模块(2)、与前级测控模块电气连接的主提水泵(3)、与主提水泵管路连通并与前级测控模块电气连接的主分流阀(6)、与主分流阀通过若干配送管路(7)分别连通的若干浇灌单元；所述主提水泵(3)与主分流阀(6)连通的管道中设有流量计(5)；该流量计测量水流输出讯号至前级测控模块(2)；所述前级提水系统利用太阳能电池板(1)所产生的电能经无线联网的前级控制器(2)所操控的主提水泵(3)将水从水源(4)中泵出，经主分流阀(6)通过配送管路(7)配送到各个浇灌单元的局部储水容器(8)中；所述计算机智能管理中心(19)采用GPRS无线通讯的方式通过无线联网的前级测控模块(2)对流量计(5)的流量进行监测，并对主提水泵(3)实行操控。2. 如权利要求1所述的一种太阳能光伏驱动及GPRS无线通讯监控的大规模节水灌溉 网，其特征在于所述浇灌单元包括局部储水容器(8)、浇灌单元的太阳能电池板(10)、无 线联网的单元测控模块(11)、受单元测控模块(11)操控的单元水泵(12)、与单元水泵管路 连通的分流阀(15)、与分流阀通过若干输水管(16)分别连通的若干滴灌或喷灌头(17);所述单元水泵(12)与分流阀(15)连通的管道中设有流量计(13)，该流量计(13)与单 元测控模块(11)相连；所述浇灌单元太阳能电池板(10)产生的电能经...

【专利技术属性】
技术研发人员：李茂程，李泽成，
申请(专利权)人：李茂程，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]