一種自動(dòng)控制立體滴灌方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種自動(dòng)控制立體滴灌方法，屬于灌溉技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代都市中，很多家庭在陽(yáng)臺(tái)或花園中都種有花草或植物，這些植物都需要間隔一定的時(shí)間對(duì)其灌溉施肥，否則就會(huì)影響其生長(zhǎng)或枯死。都市人工作忙碌，外出頻繁，無(wú)法對(duì)植物進(jìn)行定期灌溉施肥，特別是夏秋季，植物如不能被及時(shí)灌溉，其生長(zhǎng)將受到影響甚至?xí)菟?。?dāng)家庭種植植物品種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物的需求較高且數(shù)量增加時(shí),對(duì)這些植物的灌溉施肥問(wèn)題將變得十分突出。盡管可以在給植物供水時(shí)，通過(guò)將必須的肥料溶解于水，從而使得灌溉的同時(shí)實(shí)現(xiàn)給植物施肥的目的。但如何實(shí)現(xiàn)無(wú)人看護(hù)狀態(tài)下的自動(dòng)灌溉，就是一個(gè)需要解決的問(wèn)題。
[0003]現(xiàn)有的家庭植物灌溉系統(tǒng)所配載的供水系統(tǒng)，需要消耗另外的能源，其所配載的供水系統(tǒng)水分利用率偏低，同時(shí)，其所配載的供水系統(tǒng)不能實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的自動(dòng)開(kāi)閉，不省時(shí)、不省力，因而無(wú)論是利用其供水還是灌溉肥水，其效率和效果都不佳。。例如，公開(kāi)號(hào)為CN2605733的專(zhuān)利所公開(kāi)的立體灌溉裝置，其適用對(duì)象偏向于農(nóng)田以及大面積灌溉田地，不適宜小型、微型澆灌；公開(kāi)號(hào)為CN103918499A的專(zhuān)利所公開(kāi)的臥式竹質(zhì)綠色植物架并不配載可為作物提供水源的灌溉系統(tǒng)；公開(kāi)號(hào)為CN103416252A的專(zhuān)利所公開(kāi)的植物架雖然搭配有相應(yīng)的供水系統(tǒng)，但其在提供水壓時(shí)使用外在動(dòng)力，消耗相應(yīng)的能源，并且水分利用率不夠高，不能自動(dòng)感應(yīng)植物土壤中的水分含量從而控制供水閥門(mén)的開(kāi)閉；公開(kāi)號(hào)為CN102388787A的專(zhuān)利所公開(kāi)的遠(yuǎn)程控制家用微型自動(dòng)滴灌系統(tǒng)包含單片機(jī)模塊、按鍵輸入模塊、短消息接收模塊、電磁閥驅(qū)動(dòng)模塊等功能模塊，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高；公開(kāi)號(hào)為CN201057735Y的專(zhuān)利所公開(kāi)的盆栽花卉自動(dòng)滴灌裝置采用氣泵作為供水動(dòng)力源，將水箱中的水壓入供水管,該技術(shù)方案也需要借助于外部動(dòng)力源供水，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本較高。
[0004]另外，現(xiàn)有的家庭植物灌溉裝置所配載的灌溉系統(tǒng)的技術(shù)方案，本身存在設(shè)計(jì)缺陷，缺乏實(shí)用性，而且實(shí)際使用過(guò)程會(huì)存在或造成資源浪費(fèi)，或仍然需要外在動(dòng)力的問(wèn)題。例如，公開(kāi)號(hào)為CN104145785A的專(zhuān)利所公開(kāi)的家庭自動(dòng)滴灌系統(tǒng)，包括輸水管和連接于輸水管的滴灌帶，滴灌帶的頭尾兩端分別與輸水管連通，滴灌帶靠近頭端的位置設(shè)置有切斷閥，切斷閥的下游外接肥水袋。就該技術(shù)方案而言，首先，該技術(shù)方案要實(shí)現(xiàn)滴灌功能，必須使水在滴灌帶中實(shí)現(xiàn)流動(dòng)，這至少就要求輸水管中的水處于流動(dòng)狀態(tài)。要實(shí)現(xiàn)輸水管中的水處于流動(dòng)狀態(tài)，這就要求輸水管的尾端要么為開(kāi)放狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)水在輸水管中源源不斷地流進(jìn)流出，這將浪費(fèi)大量的水資源；要么將從輸水管流出的水循環(huán)流回至輸水管，而這將需要設(shè)置外部動(dòng)力設(shè)備以使灌溉水循環(huán)回流。其次，該技術(shù)方案還存在明顯的缺陷，即，根據(jù)該專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)文本所公開(kāi)的具體實(shí)施例，在滴灌帶的頭尾兩端都連接在同一條輸水管上下游的情況下，也不足以形成滴灌帶的頭尾兩端的壓差以克服壓縮區(qū)的阻力而使滴灌帶中的水正常流動(dòng)，并實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的灌溉施肥。再次，如果采用該專(zhuān)利申請(qǐng)的技術(shù)方案直接供溶解了肥料的肥水，即，將肥水混合液直接設(shè)置于輸水管的供水端(水箱)進(jìn)行灌溉施肥，那么將會(huì)由于肥和水的密度差異而導(dǎo)致水箱中的肥料濃度從下至上依次遞減，也就是說(shuō)，隨著滴灌時(shí)間的推移，肥水液的濃度將逐漸降低，這將不利于對(duì)植物的均勻等效灌溉。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中植物灌溉方法存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種適用于家庭種植的滴灌方法。該方法有效解決了現(xiàn)有家用植物生長(zhǎng)架供水(肥水)系統(tǒng)供水(肥水)時(shí)需要消耗另外能源作為供水動(dòng)力的問(wèn)題；解決了現(xiàn)有家用植物生長(zhǎng)架供水(肥水)系統(tǒng)水分(月巴水)利用率偏低的問(wèn)題；同時(shí)，解決了現(xiàn)有家用植物生長(zhǎng)架供水(肥水)系統(tǒng)耗時(shí)、耗力的問(wèn)題；同時(shí)，一定程度上解決了對(duì)植物的施肥效率不均衡的問(wèn)題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種自動(dòng)控制立體滴灌方法，包括如下步驟:
O設(shè)置自動(dòng)控制立體滴灌系統(tǒng):所述自動(dòng)控制立體滴灌系統(tǒng)包括水箱、主管、支管、土壤濕度傳感器，將水箱固定設(shè)置于支架上部，將主管和支管固定設(shè)置于水箱下方，將主管的上端穿過(guò)水箱底部伸入水箱中，至液體的上部并封閉或高于液面，在伸入水箱中的主管部分從上至下設(shè)置有若干進(jìn)水孔，主管的下端封堵或與一支管相連通，將支管的一端與主管相連通，并在支管靠近主管的一端上設(shè)置控制閥，將支管的另一端封堵，在支管上設(shè)置有用于滴灌的滴灌孔，將土壤濕度傳感器設(shè)置于每一根支管所對(duì)應(yīng)的若干盆植物中最容易受旱的一盆植物的土壤中，并與所對(duì)應(yīng)支管上設(shè)置的控制閥實(shí)現(xiàn)信號(hào)連通。
[0007]2)設(shè)置土壤水分含量上下限信號(hào)，并以此控制控制閥的開(kāi)閉:每一層的控制閥處于常閉狀態(tài)，控制閥的閉合由每一層設(shè)定的土壤水分含量上下限控制，當(dāng)土壤水分達(dá)到所設(shè)定的下限時(shí)，控制閥打開(kāi)，系統(tǒng)對(duì)該層植物進(jìn)行供水；當(dāng)土壤水分達(dá)到所設(shè)定的上限時(shí)，該層控制閥關(guān)閉。每一層的控制閥獨(dú)立運(yùn)行。
[0008]3)通過(guò)控制閥的開(kāi)閉實(shí)現(xiàn)對(duì)植物的自動(dòng)供液:
在所有層的控制閥開(kāi)啟的情況下，水箱中的營(yíng)養(yǎng)液混合物進(jìn)入主管，將主管充滿(mǎn)；在水壓的作用下，營(yíng)養(yǎng)液混合物在每一層的主管與支管的連接點(diǎn)處流入支管，并將其充滿(mǎn)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水孔的截面積從上至下依次減小。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水孔自上而下為相鄰兩進(jìn)水孔的截面積相差一倍遞減。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述進(jìn)水孔的截面積之和不小于所述滴灌孔的截面積之和。
[0012]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在每一層的支管外連接若干滴劍，滴劍與支管上設(shè)置的滴灌孔相連通，滴劍置于土壤中植物的根部附近，在由于高差形成的水壓作用下為根部進(jìn)行灌水。
[0013]本發(fā)明中所述的水箱，用于儲(chǔ)藏水或水肥混合液。
[0014]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在水箱中設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，以提高營(yíng)養(yǎng)物的溶解率。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
本發(fā)明的自動(dòng)控制立體滴灌方法，由于使用了滴灌技術(shù)，水分利用率高，可達(dá)到90%-95% ;由于本發(fā)明將灌溉方法與傳感器結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)供水閥門(mén)自動(dòng)開(kāi)閉，省時(shí)；由于本發(fā)明將水自重產(chǎn)生的壓力作為供水動(dòng)力，不需消耗其它能源作為供水動(dòng)力；由于本發(fā)明在主管上端設(shè)置了若干滴灌孔，使水箱中的肥水能夠在不同層面間不斷混合后流出，克服了水箱在靜止?fàn)顟B(tài)下因肥料的沉淀所造成的肥水密度不均勻問(wèn)題，從而較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)植物的均衡灌溉施肥。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明中自動(dòng)控制立體滴灌系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明自動(dòng)控制立體滴灌方法流程圖。
[0017]圖中:1、支架；2、水箱；3、主管；4、支管；5、土壤濕度傳感器；6、控制閥；7、滴劍；
8、過(guò)濾網(wǎng)；9、鎖扣；10、三通接頭；11、堵頭；12、進(jìn)水孔。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0019]本發(fā)明自動(dòng)控制立體滴灌系統(tǒng)的優(yōu)選實(shí)施結(jié)構(gòu)如圖1所示，其包括支架1、水箱2、主管3、支管4、滴劍7 (“滴劍”也可以表述為“滴箭”，本【具體實(shí)施方式】?jī)H以“滴劍”的表述方式進(jìn)行描述)、土壤濕度傳感器5。水箱2固定設(shè)置于支架上部，用于給植物供水供肥，水箱2的下部設(shè)置有過(guò)濾網(wǎng)8(過(guò)濾網(wǎng)8設(shè)置于水箱2的下部有利于營(yíng)養(yǎng)物的充分溶解，提高營(yíng)養(yǎng)液的利用率)，水箱2中的營(yíng)養(yǎng)液混合物先經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng)8進(jìn)行過(guò)濾，然后進(jìn)入主管3，將主管3道充滿(mǎn)(在所有閥門(mén)開(kāi)啟的情況下)。主管3和支管4固定設(shè)置于水箱2下方，主管3上端穿過(guò)水箱2底部伸入水箱2中，至液體的上部并封閉或高于液面。主管3在伸入水箱2中的部分從上至下設(shè)置有若干進(jìn)水孔12，將主管3的下端用堵頭11封堵，支管4的一端通過(guò)三通接頭10與主管3相連通(三通接頭10嵌入式連接入主管與支管)，在支管4靠近主管的一端設(shè)置有控制閥6，支管4的另一端用堵頭11封堵。支管4上設(shè)置有用于滴灌的孔。通過(guò)滴灌孔將水箱2中的水(液)灌溉到植物土壤中。也可通過(guò)滴劍7進(jìn)行灌溉。滴劍7的一端和支管4上設(shè)置的滴灌孔相連通(滴劍7嵌入式接入支管4)，另一端置于土壤中植物的根部附近，用于將支管4中的滴灌水(液)引導(dǎo)入植物生長(zhǎng)的土壤中，在由于高差形成的水壓作用下為根部進(jìn)行灌水，以確保對(duì)植物的有效灌溉。土壤濕度傳感器5設(shè)置于植物生長(zhǎng)的土壤