[發明專利]一種園林噴灌系統的控制方法

有效

• 申請號: 202010186412.4
• 申請日: 2017-02-28
• 公開（公告）號: CN111226766B
• 公開（公告）日: 2021-10-15
• 發明（設計）人: 彭濤;邱志鵬;劉培勇;林恒
• 申請（專利權）人: 江蘇華源節水股份有限公司
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01G25/09
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 楊曉亭

1.一種園林噴灌系統的控制方法，所使用的園林噴灌系統包括壓力給水裝置(1)、角度旋轉定位裝置(2)、自移式小型噴灌機(3)、土壤濕度監測裝置(4)和電控裝置(5)；

所述的壓力給水裝置(1)包括壓力給水栓(11)，壓力給水栓(11)的栓體豎直方向固定安裝在地面上，壓力給水栓(11)的出水端沿栓體徑向方向設置、且壓力給水栓(11)的出水端通過平面軸承和環形密封與壓力給水栓(11)的栓體連接，壓力給水栓(11)的出水端上還設有電磁截止閥(12)；

所述的角度旋轉定位裝置(2)包括旋轉平臺(21)和旋轉平臺驅動(22)；旋轉平臺(21)以壓力給水裝置(1)為旋轉中心設置在壓力給水裝置(1)周圍；旋轉平臺驅動(22)包括環形齒圈、旋轉驅動變速箱、旋轉驅動電動機，環形齒圈與壓力給水裝置(1)同軸安裝連接，旋轉平臺(21)架設在環形齒圈上，旋轉驅動變速箱的輸入軸與旋轉驅動電動機的輸出軸固定連接，旋轉驅動變速箱的輸出軸上設有與環形齒圈齒部配合并嚙合的回轉傳動齒輪；

所述的自移式小型噴灌機(3)設置在旋轉平臺(21)上，包括機架(31)、行走機構(32)、噴灌機構(33)；

機架(31)是頂部、底部和后部開放的箱型支撐結構，且箱型支撐結構的頂面是向后下方傾斜的結構；

噴灌機構(33)包括噴灌卷盤(331)、噴灌PE管、壓管機構(332)和噴頭(333)；

噴灌卷盤(331)包括筒體和翼板；筒體是中空的圓柱狀結構；翼板是圓盤狀結構、設置為兩件，兩件翼板分別與筒體同軸并設置在筒體的兩端，其中一件翼板的外側面上同軸固定設有外齒圈；噴灌卷盤(331)整體以筒體的徑向方向為前后方向、并通過軸承架設安裝在機架(31)左右方向的兩側壁之間；

噴灌PE管纏繞在噴灌卷盤(331)的筒體上，噴灌PE管的輸入端纏繞在外層、輸出端纏繞在內層，噴灌PE管的輸入端與電磁截止閥(12)連接；

壓管機構(332)包括壓管框(3321)和拉簧(3322)；壓管框(3321)是門形框架結構，門形框架結構的寬度尺寸與噴灌卷盤(331)的筒體的長度尺寸配合、并卡接在噴灌卷盤(331)的兩件翼板之間，壓管框(3321)的底端鉸接安裝在機架(31)左右方向的兩側壁上；拉簧(3322)一端與壓管框(3321)的門形框架結構連接、另一端與機架(31)的側壁連接；

噴頭(333)包括噴頭支撐桿和安裝在噴頭支撐桿頂端的噴嘴，噴頭支撐桿上設有噴頭高度電動調節機構，噴嘴的壓力水輸入端與噴灌PE管的輸出端連通連接，噴嘴的壓力水輸入端上、或壓力給水栓(11)的出水端上設有電磁流量調節閥；

行走機構(32)包括前輪(321)、前輪驅動(322)和導向后輪(323)；前輪(321)通過貫穿安裝在機架(31)上的前輪軸安裝在機架(31)的前下部；前輪驅動(322)安裝在機架(31)上，包括前輪驅動電源、前輪驅動電動機和前輪驅動變速箱，前輪驅動電源分別與前輪驅動電動機、噴頭高度電動調節機構電連接，前輪驅動電動機的輸出端與前輪驅動變速箱的輸入端連接，前輪驅動變速箱的輸出端通過傳動構分別與前輪(321)的前輪軸和噴灌卷盤(331)的外齒圈傳動連接；導向后輪(323)通過后輪安裝架(324)安裝在機架(31)上的后端、且導向后輪(323)位于機架(31)左右方向的中間位置，導向后輪(323)的輪面上沿其圓周方向設有與噴灌PE管尺寸配合的弧形凹槽，噴灌PE管的輸入端卡接設置在導向后輪(323)的弧形凹槽內；

所述的土壤濕度監測裝置(4)包括多個土壤濕度傳感器，多個土壤濕度傳感器沿壓力給水裝置(1)同心圓周方向均布埋置在園林土壤內；

所述的電控裝置(5)包括中央控制計算機、土壤濕度反饋回路、土壤濕度判斷回路、噴灌機噴灌方向控制回路、噴灌機控制回路、噴灌控制回路、噴灌流量調節回路、噴頭高度調節回路，中央控制計算機分別與土壤濕度傳感器、旋轉平臺驅動(22)、電磁截止閥(12)、電磁流量調節閥、噴頭高度電動調節機構和前輪驅動(322)電連接；

其特征在于，控制方法包括以下步驟：

a.土壤濕度檢測判斷：初始狀態時，自移式小型噴灌機(3)沿壓力給水裝置(1)的徑向方向布置、前部面向外側停滯在旋轉平臺(21)上待命，此時噴灌PE管完全纏繞在噴灌卷盤(331)的筒體上處于完全收納狀態；電控裝置(5)的土壤濕度反饋回路和土壤濕度判斷回路始終工作，土壤濕度傳感器周期性給中央控制計算機反饋土壤濕度數據；

b.噴灌機噴灌方向控制：當某塊園林土壤的土壤濕度監測裝置(4)的土壤濕度傳感器反饋的土壤濕度數據低于程序設定的土壤濕度數據時噴灌機噴灌方向控制回路開始工作，中央控制計算機根據程序預置的園林坐標信息和土壤濕度傳感器的坐標信息發出指令使旋轉平臺驅動(22)動作驅動旋轉平臺(21)以壓力給水裝置(1)為旋轉中心旋轉至設定角度使自移式小型噴灌機(3)的前部正對需噴灌位置；

c.噴灌機自移動控制：噴灌機控制回路開始工作，中央控制計算機發出指令使前輪驅動(322)動作、前輪驅動電動機正向旋轉驅動前輪驅動變速箱帶動前輪(321)和噴灌卷盤(331)的外齒圈旋轉，自移式小型噴灌機(3)正對需噴灌位置一邊向前移動一邊釋放出噴灌PE管，壓管框(3321)在拉簧(3322)的作用下壓靠在順序纏繞的噴灌PE管上防止噴灌PE管脫出噴灌卷盤(331)；

d.噴灌機噴灌控制：當自移式小型噴灌機(3)前移至設定距離到達需噴灌位置后噴灌控制回路開始工作，中央控制計算機發出指令使電磁截止閥(12)打開，壓力水經噴灌PE管的輸入端進入噴灌PE管、經噴頭(333)噴出實現噴灌，中央控制計算機根據噴灌面積的需要、通過調節流量調節閥選擇適當的噴灌流量，中央控制計算機根據噴灌面積的需要、通過調節噴頭高度調節機構選擇適當的噴頭(333)距離地面的高度，噴灌開始后中中央控制計算機發出指令使前輪驅動(322)動作、前輪驅動電動機反向旋轉驅動前輪驅動變速箱帶動前輪(321)和噴灌卷盤(331)的外齒圈旋轉，自移式小型噴灌機(3)一邊向后移動一邊進行噴灌PE管的回收逐漸接近壓力給水栓(11)，導向后輪(323)保證自移式小型噴灌機(3)整體始終沿噴灌PE管的走向移動；

e.完成噴灌：當自移式小型噴灌機(3)整機噴灌行走至旋轉平臺(21)上時完成整個噴灌過程，中央控制計算機發出指令使前輪驅動(322)停止動作、電磁截止閥(12)關閉。