[發明專利]一種同步抽水灌溉變頻系統以及控制方法

有效

• 申請號: 201911196011.0
• 申請日: 2019-11-28
• 公開（公告）號: CN110786224B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 蕭金瑞;朱銳;劉曉初;黃大健;梁忠偉;高偉林;周聰
• 申請（專利權）人: 廣州大學
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/02
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅偉富

本發明公開一種同步抽水灌溉變頻系統以及控制方法，該變頻系統包括用于對灌溉水進行輸送的供水模塊、用于對種植區域的濕度進行檢測的濕度檢測模塊以及用于控制供水模塊的工作狀態的變頻控制模塊，所述供水模塊包括輸送水管和供水泵，所述輸送水管的兩端分別延伸至供水源和種植區域中；所述濕度檢測模塊設置在種植區域的土壤中；所述變頻控制模塊包括變頻器和控制器，所述控制器中記載有種植物生長所需的正常水分范圍；所述濕度檢測模塊、變頻器、控制器和供水泵之間形成電信號連接。本發明能夠自動地根據種植物的實際情況進行灌溉，最大程度地滿足種植物的需求，而且還能夠實時控制灌溉水量的大小，適用于不同的灌溉場合。

技術領域

本發明涉及農用灌溉技術，具體涉及一種同步抽水灌溉變頻系統以及控制方法。

背景技術

現有的農業灌溉中，運輸水的方式以及供給方式都處于比較落后的狀態，很多地方很大程度是需要人工去進行水資源的運輸和管理，難以全面實現和普及自動化。而且，我國用水存在地域和時間方面的用水高峰期和低谷期，在電能的運用上會對高峰期和低谷期進行調峰調頻，而在水資源方面，很難做到對用水高峰和低谷的調配。

一般地，現有灌溉中常用的供水方式為：采用水泵與蓄水池結合的灌溉供水方式，先進行蓄水，再灌溉；在該供水方式中，先通過水泵從水源處抽水，然后送入蓄水池，再從蓄水池供水到所需灌溉區域。當水泵抽水量多于灌溉用水量時，蓄水池的水位上升，到達飽和水位線時水泵停止運行；當灌溉用水量需求較大時，并且蓄水池水位到達低位線，水泵開始運行。上述供水方式中，需要建造蓄水池以及設置多個水泵，這樣不僅會提高灌溉的硬件成本，還占用較大的用地面積，而且灌溉的水壓不能隨時根據實際情況調節，更無法兼顧不同場合的不同需要。為此有必要提供智能控制的灌溉技術，改變目前普遍存在不合理的灌溉方式，提高灌溉用水的利用率，節省水資源。

發明內容

本發明的目的在于克服上述存在的問題，提供一種同步抽水灌溉變頻系統，該灌溉變頻系統能夠自動地根據種植物的實際情況進行灌溉，最大程度地滿足種植物的需求，而且還能夠實時控制灌溉水量的大小，適用于不同的灌溉場合。

本發明的另一個目的在于提供一種同步抽水灌溉變頻控制方法。

本發明的目的通過以下技術方案實現：

一種同步抽水灌溉變頻系統，包括用于對灌溉水進行輸送的供水模塊、用于對種植區域的濕度進行檢測的濕度檢測模塊以及用于控制供水模塊的工作狀態的變頻控制模塊，所述供水模塊包括輸送水管和供水泵，所述輸送水管的兩端分別延伸至供水源和種植區域中；所述濕度檢測模塊設置在種植區域的土壤中；所述變頻控制模塊包括變頻器和控制器，所述控制器中記載有種植物生長所需的正常水分范圍；所述濕度檢測模塊、變頻器、控制器和供水泵之間形成電信號連接；所述濕度檢測模塊將檢測到的濕度信息傳輸至控制器中，控制器將該濕度信息與種植物生長所需的正常水分范圍進行對比分析，當檢測到的濕度低于種植物生長所需的正常水分范圍時，控制器向變頻器發送變頻器灌溉的信號；變頻器接收到灌溉的信號后，向供水泵發出抽水的信號，供水泵先后以正常的額定功率和降頻后的功率進行工作。

上述同步抽水灌溉變頻系統的工作原理是：

工作時，先將濕度檢測模塊的檢測端埋在土壤中，并將待灌溉的種植區域中的種植物生長所需的正常水分范圍(含水量百分比，例如60％-80％，對應于相對濕度)輸入控制器中，然后將灌溉程序設定為自動灌溉模式，使得濕度檢測模塊實時對土壤中的濕度進行檢測，并將檢測到的濕度信息傳輸至控制器中，控制器將該濕度信息與正常生長所需的水分參考范圍進行對比分析；當濕度檢測模塊檢測到土壤中的濕度低于種植物的正常生長所需的水分范圍時，控制器向變頻器發送快灌溉的信號；變頻器接收到快灌溉的信號后，向供水泵發出抽水的信號；供水泵開始工作，將灌溉水從供水源輸送至種植區域中，灌溉水流經輸送水管，從噴頭噴出。當濕度逐漸回歸正常的范圍后，控制器向變頻器發送停止灌溉的信號或慢灌溉的降頻信號，使得供水泵停止抽水或以較低功率進行抽水。