[發明專利]一種適合多種異形面積的園林噴灌系統及控制方法

在審

• 申請號: 201710475950.3
• 申請日: 2017-06-21
• 公開（公告）號: CN107278815A
• 公開（公告）日: 2017-10-24
• 發明（設計）人: 武鵬飛;雷昌祥
• 申請（專利權）人: 四川建筑職業技術學院
• 主分類號: A01G25/02
• 分類號: A01G25/02;A01G25/16
• 代理公司: 成都君合集專利代理事務所(普通合伙)51228
• 代理人: 張鳴潔

技術領域

本發明涉及植物噴灌技術領域，具體的說，是一種適合多種異形面積的園林噴灌系統及控制方法。

背景技術

隨著社會的發展，人們越來越重視綠化建設和園林建設，但是在日常園林植物護理過程中，澆灌操作比較繁重，現有的噴灌系統多采用恒定壓力供水，噴灌面積區域多以圓形或扇形面為主，而對于正方形、長方形的噴灌面積區域，如果要完成所有綠色植物的噴灌，勢必會將水噴出噴灌面積區域之外，這一過程對水資源造成極大的浪費，而對于諸如三角形以及其它非規則圖形的噴灌，當前的噴灌系統很難高效的實現。目前，市場上的噴灌裝置多數為簡單的機械噴灌裝置，其自動化程度不高，并且仍然是不能解決不規則噴灌區域的精準覆蓋問題。

因此，設計一種能夠實現不規則噴灌區域的噴灌，并且使噴灌區域能夠被精確控制的噴灌系統，是本技術領域的技術人員所要解決的技術問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種適合多種異形面積的園林噴灌系統及控制方法，能夠實現不規則噴灌區域的噴灌，并且使噴灌區域能夠被精確控制。

本發明通過下述技術方案實現：

一種適合多種異形面積的園林噴灌系統及控制方法，包括水箱、齒輪泵、電液比例減壓閥、步進電機以及噴管，所述齒輪泵設置于水箱中，齒輪泵的輸出端與電液比例減壓閥的輸入端相連接，電液比例減壓閥的輸出端與噴管固定連接，且在噴管上套接有噴頭套管，噴頭套管的尾部與水平面具有夾角α；所述噴頭套管上設有套管齒輪，步進電機的輸出軸連接有主動齒輪，且套管齒輪與主動齒輪嚙合連接。

所述齒輪泵以恒定的壓力將水箱中的液體吸出，為噴灌系統提供液體，由電液比例減壓閥對液體壓力進行控制，輸出噴頭套管需要的壓力，使噴頭套管噴出的水能夠由噴頭套管向噴灌邊界移動；步進電機上的主動齒輪與噴頭套管上的套管齒輪嚙合連接，主動齒輪帶動套管齒輪轉動，進而帶動噴頭套管轉動，實現對噴頭套管旋轉角度的控制，使噴頭套管噴灌完一組噴頭套管與噴灌邊界之間的植物后，旋轉一定角度，進行另一組噴頭套管與噴灌邊界之間的植物的噴灌。

本發明通過電液比例減壓閥對液體壓力進行控制，能夠使噴出的液體精確到達噴灌所需的邊界，步進電機帶動噴頭套管轉動，能夠使噴出的液體完全覆蓋噴灌所需的面積區域。

進一步的，還包括彈簧卡圈，所述噴頭套管側壁上設有a環形凹槽，噴管側壁上設有與a環形凹槽適配的b環形凹槽，彈簧卡圈卡接在a環形凹槽與b環形凹槽之間。彈簧卡圈使噴頭套管不能沿噴管的軸線移動，而只能沿噴管的軸線轉動，從而保證了噴灌系統運行的穩定。

進一步的，所述噴頭套管側壁上分別設有位于套管齒輪上方的彈簧卡圈、位于套管齒輪下方的彈簧卡圈。在套管齒輪的上方與下方分別設置有彈簧卡圈，有利于進一步的保證噴頭套管僅能沿噴管的軸線轉動。

進一步的，所述噴頭尾部與水平面之間夾角30°≤α≤80°，能夠實現噴灌面積區域的有效噴灌。

進一步的，所述齒輪泵與電液比例減壓閥之間設有溢流閥，溢流閥能夠控制噴灌系統的最高壓力，防止噴灌系統的壓力超過齒輪泵的額定壓力而引起噴灌系統的損壞。

一種適合多種異形面積的園林噴灌系統的控制方法，將所述噴頭套管設置在待噴灌面積區域的邊界曲線的中心，噴頭套管中噴射的液體以輻射狀噴灌覆蓋待噴灌面積區域，或噴頭套管中噴射的液體以同心邊界曲線環狀噴灌覆蓋待噴灌面積區域。

進一步的，所述噴頭套管中噴射的液體以輻射狀噴灌覆蓋待噴灌面積區域的方法包括以下步驟：

步驟S1、根據待噴灌面積區域的形狀建立坐標系，測量得到待噴灌面積區域的邊界曲線，計算得到待噴灌面積區域的幾何中心為O，將噴頭套管布置在幾何中心O處；

步驟S2、控制電液比例減壓閥的壓力，使液體從噴頭套管處噴灌至邊界曲線處；

步驟S3、控制步進電機使噴頭套管旋轉角度，同時控制電液比例減壓閥的壓力，使液體再次從噴頭套管處噴灌至邊界曲線處，直至噴頭套管旋轉360°。

進一步的，所述噴頭套管中噴射的液體以同心邊界曲線環狀噴灌覆蓋待噴灌面積區域的方法是替換步驟S2、步驟S3為步驟S4、步驟S5：

步驟S4、將待噴灌面積區域劃分為a同心邊界曲線、b同心邊界曲線、邊界曲線，同時控制電液比例減壓閥與步進電機，使液體從噴頭套管處以恒定的壓力噴灌至a同心邊界曲線處，且同時控制步進電機使噴頭套管旋轉角度；

步驟S5、控制電液比例減壓閥，使噴頭套管處的液體壓力增大，并以增大后恒定的壓力噴灌至b同心邊界曲線處，且同時控制步進電機使噴頭套管旋轉角度，直至噴頭套管噴灌到達邊界曲線處。