[發明專利]一種基于單片機控制的溫室盆栽智慧灌溉系統

在審

• 申請號: 201910443316.0
• 申請日: 2019-05-27
• 公開（公告）號: CN110115176A
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 賀鵬光;張志亮;鄧琳;蘇厚成;戚逸超;蔣詩瑤
• 申請（專利權）人: 四川農業大學
• 主分類號: A01G9/14
• 分類號: A01G9/14;A01G9/24;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于單片機控制的溫室盆栽智慧灌溉系統，屬于智慧節水灌溉技術領域，包括動力裝置、數據采集裝置、數據處理裝置和灌溉系統，其中灌溉系統由水源、水泵、施肥罐、過濾器、噴灌管路及滴灌管路組成。伸縮桿提供動力，拉力傳感器實時采集盆栽重量數據，單片機根據設定程序進行數據處理并將處理信號傳至繼電器，灌溉系統接收來自繼電器的信號進行水肥一體化自動灌溉，完成灌溉后自動停止。基于稱重法原理計算作物所需灌溉水量，利用單片機和繼電器的智能控制，結合噴灌和滴灌節水灌溉系統，實現智能灌溉的同時保證了作物在指定土壤水分條件下生長，在節水的同時實現了精準灌溉，可達到節省人力、提高水肥利用率、增產、增效的目的。

技術領域

本發明公開了一種基于單片機控制的溫室盆栽智慧灌溉系統，屬于智慧節水灌溉技術領域。

背景技術

我國是農業大國，近幾年，全國總供水量大約為5500億立米，而灌溉用水量為3600億立方米，占全國總供水量的65%左右，但灌溉水有效利用系數僅為0.54。此外，據我國水利部以及中科院等部門機構所進行的專業調查數據中顯示，只有保障我國農業灌溉用水的負增長或零增長，才能夠確保我國的水資源處于可控狀態。還有數據表明，到2020年，為了滿足糧食安全需要，全國耕地灌溉面積需達到10億畝左右，按目前用水水平，尚缺灌溉用水500億m³左右。由于我國農業缺水和浪費水現象并存，近年來，我國大力提倡節水灌溉和智慧灌溉，全國新增高效節水灌溉面積1億畝，高效節水灌溉面積超過3億畝。然而，我國74.2%的節水灌溉面積沒有與施肥結合，水肥一體化技術的潛在優勢還沒有完全發揮。因此，在水土資源有限的條件下，保障糧食安全，只能大力發展智慧灌溉和節水灌溉，高效用水，實現水肥一體化，提高水肥利用效率。

溫室大棚是一個相對封閉的生產環境，自然降雨不能被直接利用，溫室大棚中作物需要的水分完全依靠灌溉措施來保證，而目前這些灌溉措施還存在一定的問題。一方面，目前許多溫室大棚的灌溉模式仍是人工手動灌溉，整個灌溉過程需要人工操作，浪費人力，且灌溉水量無法準確控制，不利于節水和作物的增產；另一方面，目前市面上已經出現了很多智能灌溉管理系統，但專門針對溫室盆栽的較少，此外，即使是專門為溫室盆栽設計的智能灌溉系統，也都是利用土壤濕度傳感器來監測土壤水分狀況，從而進行灌溉。然而，對于盆栽作物來說，由于盆內水分分布極不均勻，此時用土壤濕度傳感器對其進行水分監測極可能導致測得的結果不準確，從而影響灌溉質量影響作物生長。在上述背景下，一種基于單片機控制的溫室盆栽智慧灌溉系統應運而生。

發明內容

針對以上問題，本發明旨在提供一種基于單片機控制的溫室盆栽智慧灌溉系統，針對溫室盆栽作物將智能灌溉、高效節水灌溉以及水肥一體化技術結合起來，并準確計算出作物所需灌溉水量，使作物在最優的土壤水分條件下生長發育，這對實際的生產實踐及科研試驗具有重要意義。

它包含外框架（1）、伸縮桿（2）、定滑輪（3）、拉力傳感器（4）、圓盤（5）、橫桿（6）、單片機（7）、繼電器（8）、水源（9）、干管（10）、施肥罐（11）、過濾器（12）、水泵（13）、分干管1（14）、分干管2（15）、閥門（16）、滴箭（17）、噴頭（18）、堵頭（19）、底板（20）；伸縮桿（2）固定于外框架（1）上端，伸縮桿（2）、拉力傳感器（4）之間有一定滑輪（3），三者通過拉繩連接，拉力傳感器（4）下端通過螺紋與橫桿（6）上端固接，橫桿（6）下端連接有吊環螺絲，吊環螺絲與圓盤（5）之間通過S型掛鉤相連，圓盤（5）通過拉繩與盆栽相連；灌溉系統從水源開始依次連接有干管（10）、施肥罐（11）、過濾器（12）、水泵（13），施肥罐（11）串聯在干管（10）上；干管（10）末端將管道分為分干管1（14）和分干管2（15），干管（10）、分干管1（14）、分干管2（15）上均設有閥門（16），分干管1（14）上連接有噴頭（18），其末端設有堵頭（19），分干管2（15）與多根支管相連，滴箭（17）安裝在支管上，分干管2（15）和支管末端均設有堵頭（19）。

作為優選，所述的外框架采用鋼管搭建，可根據用戶需求變換尺寸及連接方式；