本實用新型屬于水利工程技術領域，尤其涉及一種水利灌溉裝置。

背景技術：

目前的灌溉方式多以開挖渠道引水為主，但是渠道引水灌溉每年需要花費大量的人工物力去清理渠道內(nèi)的垃圾和淤泥，不僅維護成本高，而且水力資源浪費很大，因此出現(xiàn)了采用噴灌方式來澆灌，但是現(xiàn)有的灌溉采用的噴灌方式存在耗能和耗水量大，水資源利用率低的問題。

隨著科技的發(fā)展，不斷有自動灌溉系統(tǒng)投入使用，這類灌溉系統(tǒng)有的通過定時器控制，無論天晴還是下雨都會定時進行灌溉，這樣不僅浪費大量水源，同時定時灌溉也會對作物的生產(chǎn)無法實時控制，不能及時滿足作物的需要，影響作物的收率。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種水利灌溉裝置，旨在解決現(xiàn)有灌溉裝置存在耗能高、耗水量大且水資源利用率低的問題。

本實用新型是這樣實現(xiàn)的，

一種水利灌溉裝置，該水利灌溉裝置設置有蓄水池、水泵、電磁閥、急停按鈕、水泵過載保護器、穩(wěn)壓電源裝置、可編程控制器裝置、田間土壤水分檢測器、土壤溫度檢測器、空氣溫濕度探頭、現(xiàn)場儀表檢測裝置、液體流量感應器、輸水管、高位水管、分支管、活動噴頭；

所述蓄水池上安裝水泵，水泵與輸水管連接，輸水管上設有若干個高位水管，高位水管內(nèi)壁設有液體流量感應器，高位水管的中部連接有分支管，分支管上端設有活動噴頭，所述電磁閥安裝在輸水管上并與可編程控制器裝置連接， 水泵過載保護器安裝在水泵上、穩(wěn)壓電源裝置通過急停按鈕與水泵電連接，所述水泵與可編程控制器裝置連接，所述可編程控制器裝置通過支架安裝在蓄水池一側，所述田間土壤水分檢測器、土壤溫度檢測器、空氣溫濕度探頭均安裝在田間土壤上，現(xiàn)場儀表檢測裝置通過支架擱置在田間土壤上部，所述田間土壤水分檢測器、土壤溫度檢測器、空氣溫濕度探頭均與現(xiàn)場儀表檢測裝置連接，現(xiàn)場儀表檢測裝置與可編程控制器裝置連接，所述現(xiàn)場儀表檢測裝置設置有信號處理器和信號發(fā)射器，信號處理器與信號發(fā)射器連接；

所述可編程控制器裝置設置有可編程控制器、數(shù)據(jù)采集器、模擬信號接收器、模擬信號發(fā)射器、顯示面板、報警裝置，所述數(shù)據(jù)采集器、模擬信號接收器、模擬信號發(fā)射器、顯示面板、報警裝置均與可編程控制器連接。

進一步，所述活動噴頭與分支管密封連接。

進一步，所述高位水管與輸水管螺紋連接，所述的輸水管包括輸水直管和輸水彎管，所述的輸水彎管對稱分布在輸水直管兩側。

進一步，所述穩(wěn)壓電源裝置為UPS不間斷電源裝置。

進一步，所述水泵為變頻水泵并安裝有伺服電機。

進一步，所述報警裝置設置有水管破裂檢測器，傳感器故障檢測器，電動機故障檢測器，變頻器故障檢測器，電磁閥故障檢測器、故障報警燈；所述水管破裂檢測器，傳感器故障檢測器，電動機故障檢測器，變頻器故障檢測器，電磁閥故障檢測器均與故障報警燈連接。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型通過濕度探頭采集土壤中的濕度數(shù)據(jù)，控制噴水的時間和水量，能大大提高水力資源的利用率，達到節(jié)水節(jié)能的目的；可實現(xiàn)節(jié)水16％到30％；

本實用新型采用了圖形用戶界面，用戶操作簡單方便，實時或定時采集的田間土壤水分、土壤溫度、空氣溫濕度等數(shù)據(jù)，均可以實時地以圖形或者表格方式在中央控制計算機上顯示，用戶可以通過圖形界面設定每個地塊的灌溉策略，實現(xiàn)定時、定量的無人值守的自動灌溉，來控制電磁閥的開啟和延續(xù)時間 的長短，實現(xiàn)智能控制；

本實用新型還具有以下優(yōu)點：微機控制噴灌和滴灌，大大節(jié)省日趨寶貴的水資源，具有巨大的社會效益和經(jīng)濟效益。

根據(jù)植物對土壤水分的需求特點設定不同的灌溉方式，使植物按最佳生長周期生長，達到增產(chǎn)增收的目的；自動灌溉，大大節(jié)省人力資源，提高勞動生產(chǎn)率。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的水利灌溉裝置結構示意圖；

圖中：1、蓄水池；2、水泵；3、電磁閥；4、急停按鈕；5、水泵過載保護器；6、穩(wěn)壓電源裝置；7、可編程控制器裝置；8、田間土壤水分檢測器；9、土壤溫度檢測器；10、空氣溫濕度探頭；11、現(xiàn)場儀表檢測裝置；12、液體流量感應器；13、輸水管；14、高位水管；15、分支管；16、活動噴頭。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

下面結合附圖1對本實用新型的應用原理作進一步描述。

一種水利灌溉裝置，該水利灌溉裝置設置有蓄水池1、水泵2、電磁閥3、急停按鈕4、水泵過載保護器5、穩(wěn)壓電源裝置6、可編程控制器裝置7、田間土壤水分檢測器8、土壤溫度檢測器9、空氣溫濕度探頭10、現(xiàn)場儀表檢測裝置11、液體流量感應器12、輸水管13、高位水管14、分支管15、活動噴頭16；

所述蓄水池1上安裝水泵2，水泵與輸水管13連接，輸水管上設有若干個高位水管14，高位水管內(nèi)壁設有液體流量感應器12，高位水管的中部連接有分支管15，分支管上端設有活動噴頭16，所述電磁閥3安裝在輸水管上并與可編程控制器裝置連接，水泵過載保護器5安裝在水泵上、穩(wěn)壓電源裝置6通過急 停按鈕與水泵電連接，所述水泵與可編程控制器裝置7連接，所述可編程控制器裝置通過支架安裝在蓄水池1一側，所述田間土壤水分檢測器8、土壤溫度檢測器9、空氣溫濕度探頭10均安裝在田間土壤上，現(xiàn)場儀表檢測裝置11通過支架擱置在田間土壤上部，所述田間土壤水分檢測器、土壤溫度檢測器、空氣溫濕度探頭均與現(xiàn)場儀表檢測裝置連接，現(xiàn)場儀表檢測裝置與可編程控制器裝置連接，所述現(xiàn)場儀表檢測裝置設置有信號處理器和信號發(fā)射器，信號處理器與信號發(fā)射器連接；

所述可編程控制器裝置7設置有可編程控制器、數(shù)據(jù)采集器、模擬信號接收器、模擬信號發(fā)射器、顯示面板、報警裝置，所述數(shù)據(jù)采集器、模擬信號接收器、模擬信號發(fā)射器、顯示面板、報警裝置均與可編程控制器連接。

所述活動噴頭16與分支管15密封連接。

所述高位水管14與輸水管13螺紋連接，所述的輸水管包括輸水直管和輸水彎管，所述的輸水彎管對稱分布在輸水直管兩側。

所述穩(wěn)壓電源裝置5為UPS不間斷電源裝置。

所述水泵2為變頻水泵并安裝有伺服電機。

所述報警裝置設置有水管破裂檢測器，傳感器故障檢測器，電動機故障檢測器，變頻器故障檢測器，電磁閥故障檢測器、故障報警燈；所述水管破裂檢測器，傳感器故障檢測器，電動機故障檢測器，變頻器故障檢測器，電磁閥故障檢測器均與故障報警燈連接。

本實用新型通過田間土壤水分檢測器對土壤中濕度的監(jiān)測，當土壤中濕度較低時，可編程控制器裝置控制水泵啟動，當水流經(jīng)過空腔內(nèi)的液體流量感應器時，啟動灌溉裝置，當土壤中濕度較高時，可編程控制器控制水泵關閉，當沒有水流經(jīng)過空腔內(nèi)的液體流量感應器時，電磁閥自動關閉。

下面結合原理分析對本實用新型進一步說明。

數(shù)據(jù)采集功能：可接收土壤濕度傳感器采集的模擬量。模擬量信號的處理是將模擬信號轉變成數(shù)字信號(A/D轉換)。

控制功能：具有定時控制、循環(huán)控制的功能，用戶可根據(jù)需要靈活選用控制方式。

自動控制功能：可編程控制器通過程序將傳感器檢測的濕度信號與預先設定的標準濕度范圍值相比較，如果檢測的濕度值超出了設定濕度值，(低于設定值則調(diào)大電動機轉速，高于設定值則調(diào)小電動機轉速)則自動調(diào)節(jié)電動機轉速，進行灌溉操作。

定時控制功能：系統(tǒng)可對電磁閥設定開、關時間，當灌溉的濕度值達到設定的濕度值時，電動機自動停止灌溉。

循環(huán)控制功能：用戶在可編程控制器內(nèi)預先編好控制程序，分別設定起始時間、結束時間、灌溉時間、停止時間，系統(tǒng)按設定好的時間自動循環(huán)灌溉。

變速功能:當前所測的土壤濕度值與預先設定的最適宜植物生長的濕度值50％—60％RH比較，分為大于、等于、小于三種結果，即可將濕度分為高濕度、中濕度、低濕度三種狀態(tài)。在控制面板上表現(xiàn)為高濕度、中濕度、低濕度三個指示燈。變頻器根據(jù)土壤濕度的三個狀態(tài)自動調(diào)節(jié)電動機的轉速，電動機設有高速，中速，低速3種旋轉速度，分別對應高速，中速，低速三個指示燈。

自動轉停功能：控制系統(tǒng)根據(jù)土壤的干濕度情況自動啟動噴灌，控制電動機以所需的轉速轉動，噴頭噴灌5分鐘，停2分鐘，再噴5分鐘后自動停轉。

電動機過載保護功能：當電動機過載時，電動機立即停止轉動，灌溉過程中止，并且故障指示燈閃爍報警，過載消除后自動恢復運轉。

陰雨天自動停止：利用濕度傳感器的開關量作為一個可編程控制器的輸入信號，實現(xiàn)控制相關程序的功能。

省電功能：定時控制器在斷電時正常計時，故采用其作為可編程控制器的電源控制。在定時灌溉控制時間之內(nèi)，由定時器接通可編程控制器的電源，可編程控制器按預先編制的程序依次打開各控制設備電源，并根據(jù)輸入信號的變化隨時調(diào)整程序的執(zhí)行。在非系統(tǒng)工作時間里，定時器自動斷開可編程控制器的電源，這樣既減少了系統(tǒng)耗費的電能又延長了設備的使用壽命。

急停功能：當出現(xiàn)緊急意外事故時，按下急停按鈕，電動機立即停止運轉，閥門關閉，噴頭停止灌溉。

故障自動檢測功能：當灌溉系統(tǒng)出現(xiàn)故障，如水管破裂(水壓為零)，傳感器故障，電動機故障，變頻器故障，電磁閥故障等，水泵立即停止運行，電磁閥關閉，故障報警燈閃爍并伴有警笛聲響起。操作人員可以按下“消音”按鈕以解除鈴響，但故障指示燈仍在閃爍，直到故障消除，故障指示燈才自動停止閃爍。

每種植物都有適合其生長的濕度，濕度過大，植物的根系就會在土壤中腐爛，濕度過小，就不足以滿足植物生長所需要的水分。灌溉就是最大限度地滿足土壤的濕度在適宜植物生長的濕度范圍之內(nèi)。經(jīng)資料查證最適宜生長的濕度是50％—60％RH。此信號與50％—60％RH比較，可以分為：大于，等于，小于三種情況。系統(tǒng)按可編程控制器內(nèi)預先編好的程序自動按一定的灌水量進行灌溉。最終實現(xiàn)不需要人的直接參與，由系統(tǒng)自動實現(xiàn)灌溉，人的作用只是調(diào)整控制程序和檢修控制設備。

可編程控制器、傳感器是實現(xiàn)智能灌溉不可缺少的設備。但要想使整個灌溉面積都得到相同的水量，對灌溉面積實現(xiàn)均勻而智能的灌溉，必須要設計一套完整的裝置。

本實用新型灌溉裝置的各部件具有以下功能：

水源：包括各種可能使用的水源的類型，如自來水、河流、井水、池塘、蓄水池等。視距離灌溉區(qū)的遠近而定，重要的是所選水源必須要有足夠的供水量。

穩(wěn)壓電源裝置：穩(wěn)定可靠的電源供應是整個系統(tǒng)安全、可靠運行的重要前提，本實用新型的電源穩(wěn)定、可靠，留有一定的功率余量。

可編程控制器：負責發(fā)出和接收各種運行程序指令，是整個控制系統(tǒng)的中樞部分，具有高可靠性和穩(wěn)定性，通信方式靈活，具有可擴展的功能。

模擬信號接收器、模擬信號發(fā)射器：該部分是可編程控制器裝置正確接收 信息和發(fā)出指令的關鍵設備，具有高可靠性、穩(wěn)定性，能實現(xiàn)某些電、磁的隔離功能。

現(xiàn)場儀表檢測裝置：可編程控制器系統(tǒng)通過接收現(xiàn)場儀表設備發(fā)出的信號判斷被控設備的運行狀況，以及是否符合設備運行的環(huán)境條件，本實用新型現(xiàn)場儀表設備具有高可靠性、穩(wěn)定性和精確性。

顯示面板：通過顯示面板上的指示燈，使操作人員能清晰的看到系統(tǒng)的運行狀態(tài)，便于控制和維修。

其他輔助設備：輔助設備如冷卻風扇、UPS不間斷電源等是完善整個系統(tǒng)所必須的，對提高系統(tǒng)的可靠性和使用壽命有很大的幫助。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。