本發(fā)明涉及園林景觀灌溉系統(tǒng)領(lǐng)域，具體涉及一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

所謂智能就是不需要人的控制，系統(tǒng)能自動(dòng)感測(cè)到什么時(shí)候需要灌溉，灌溉多長(zhǎng)時(shí)間；系統(tǒng)可以自動(dòng)開啟灌溉，也可以自動(dòng)關(guān)閉灌溉；可以實(shí)現(xiàn)土壤太干時(shí)增大噴灌量，太濕時(shí)減少噴灌量。要實(shí)現(xiàn)此功能就要充分利用可編程控制器的控制作用。系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)感測(cè)土壤濕度的功能必須要有土壤濕度傳感器。要實(shí)現(xiàn)灌溉水量的多與少的調(diào)節(jié)，必須要有變頻器。在可編程控制器內(nèi)預(yù)先設(shè)定50%—60%RH為標(biāo)準(zhǔn)濕度，傳感器采集的濕度模擬信號(hào)經(jīng)A/D模塊轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

針對(duì)灌溉水利用系數(shù)較低,文中提出一種基于嵌入式智能灌溉控制系統(tǒng)。依托無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集灌區(qū)作物需水信息,匯聚到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)發(fā)送給主控中心,中心主機(jī)根據(jù)信息確定灌溉狀態(tài)并計(jì)算灌水量,控制灌溉設(shè)備工作實(shí)現(xiàn)智能灌溉;依托Internet管理員有權(quán)對(duì)系統(tǒng)遠(yuǎn)程管理,滿足了規(guī)模化灌溉的需求。根據(jù)示范區(qū)觀測(cè),灌溉水利用系數(shù)由原來的0.6提高到0.9。系統(tǒng)結(jié)合了無線傳感、計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),解決了精確農(nóng)業(yè)亟待解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。

智能園林景觀灌溉系統(tǒng)涉及到傳感器技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線通信技術(shù)等多種高新技術(shù)，這些新技術(shù)的應(yīng)用使我國(guó)的農(nóng)業(yè)由傳統(tǒng)的勞動(dòng)密集型向技術(shù)密集型轉(zhuǎn)變奠定了重要的基礎(chǔ)。

智能園林景觀灌溉系統(tǒng)可以根據(jù)植物和土壤種類，光照數(shù)量來優(yōu)化用水量，還可以在雨後監(jiān)控土壤的濕度。有研究現(xiàn)實(shí)，和傳統(tǒng)灌溉系統(tǒng)相比，智能園林景觀灌溉系統(tǒng)的成本差不多，卻可節(jié)水16%到30%。 加州出臺(tái)的新法案要求2012年起新公司必須使用智能園林景觀灌溉系統(tǒng)。

美國(guó)每年浪費(fèi)掉的水資源高達(dá)8,520億升，而若安裝一種智能園林景觀灌溉系統(tǒng)則可有效地控制水流量，達(dá)到節(jié)水目的。

HydroPoint公司負(fù)責(zé)可持續(xù)領(lǐng)域業(yè)務(wù)的Chris Spain援引美國(guó)用水工程協(xié)會(huì)的報(bào)告稱，美國(guó)住宅區(qū)和商業(yè)區(qū)的草坪、植物灌溉用水浪費(fèi)了30%到300%。

水資源被浪費(fèi)的原因是技術(shù)不行，美國(guó)有4,500萬個(gè)僅是安有簡(jiǎn)易計(jì)時(shí)器的灌溉系統(tǒng)，它們?cè)跁r(shí)間控制上還可以，但精準(zhǔn)度不高。Spain稱，城市灌溉系統(tǒng)占城市用水的58%，這些被浪費(fèi)的水資源每年生產(chǎn)54.4萬噸溫室氣體。

在中國(guó)農(nóng)業(yè)用水量約占總用水量的80%左右，由于農(nóng)業(yè)灌溉效率普遍低下，水的利用率僅為45%，而水資源利用率高的國(guó)家已達(dá)70%～80%，因而，解決農(nóng)業(yè)灌溉用水的問題，對(duì)于緩解水資源的緊缺是非常重要的。我們的智能園林景觀灌溉系統(tǒng)在這種背景下應(yīng)運(yùn)而生了。

不僅美國(guó)，英國(guó)也開始關(guān)注節(jié)水問題。英國(guó)節(jié)能信托基金會(huì)和能源部警告，隨著越來越多的家庭開始節(jié)約能源，使用熱水可能會(huì)超過取暖成為制造二氧化碳的主要途徑。

現(xiàn)有的智能園林景觀灌溉系統(tǒng)主要工作原理為：灌溉系統(tǒng)工作時(shí)，濕度傳感器采集土壤里的干濕度信號(hào)，檢測(cè)到的濕度信號(hào)通過A/D模塊轉(zhuǎn)換，將標(biāo)準(zhǔn)的電流模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為濕度數(shù)字信號(hào)，輸入到可編程控制器?？删幊炭刂破鲀?nèi)預(yù)先設(shè)定50%—60%RH為標(biāo)準(zhǔn)濕度值，實(shí)際測(cè)得的濕度信號(hào)與50%—60%RH比較，可以分為：在這個(gè)范圍內(nèi)，超出這個(gè)范圍，小于這個(gè)范圍三種情況。可編程控制器將控制信號(hào)傳給變頻器，變頻器根據(jù)濕度值，相應(yīng)的調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水泵從水源抽水，需要灌溉時(shí)，電磁閥就自動(dòng)開啟，通過主管道和支管道為噴頭輸水，噴頭以各自的旋轉(zhuǎn)角度自動(dòng)旋轉(zhuǎn)。灌溉結(jié)束時(shí)電磁閥自動(dòng)關(guān)閉。為了避免離水源遠(yuǎn)的噴頭不能被供給足夠的壓力，在電磁閥的一側(cè)安裝一塊壓力表，保證個(gè)噴頭的水壓滿足設(shè)定的噴灌射程，避免發(fā)生因?yàn)樗畨翰蛔?，噴頭射程減少的現(xiàn)象。整個(gè)系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)草坪灌溉的智能控制。

但是，這些智能園林景觀灌溉系統(tǒng)大部分用于花卉、草坪等灌溉，在農(nóng)業(yè)使用的情況由于成本較高，難以普及；同時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的灌溉系統(tǒng)主要以濕度作為探測(cè)和傳輸信號(hào)，探測(cè)精度不高，受局部環(huán)境的約束較大；最后，現(xiàn)有系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本較高，能耗較大，難以滿足當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的高標(biāo)準(zhǔn)要求。

因此，基于上述，本發(fā)明提供一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統(tǒng)，主要用于水生植物園林景觀灌溉或農(nóng)業(yè)水田灌溉，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的使用難以普及、探測(cè)精度不高、制造成本較高、能耗較大等不足和缺陷。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就在于：提供一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統(tǒng)，主要用于水生植物園林景觀灌溉或農(nóng)業(yè)水田灌溉，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的使用難以普及、探測(cè)精度不高、制造成本較高、能耗較大等不足和缺陷。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統(tǒng)，在灌溉園林的邊緣環(huán)繞設(shè)置有蓄水槽、灌溉設(shè)備、太陽能電池板以及控制器，所述蓄水槽設(shè)置在地面內(nèi)；所述蓄水槽的上部設(shè)置有安裝槽，所述安裝槽內(nèi)設(shè)置有安裝臺(tái)階，所述安裝臺(tái)階上設(shè)置有支撐網(wǎng)，所述灌溉設(shè)備安裝在所述支撐網(wǎng)上；所述支撐網(wǎng)上還鋪設(shè)有蓋板；所述灌溉設(shè)備與所述灌溉園林之間通過排水管連通，所述灌溉設(shè)備的下部連接有抽水管，所述抽水管的另一端連接有吸水泵；所述太陽能電池板固定安裝在支撐桿頂部，所述支撐桿的底端固定安裝在所述蓋板上；所述太陽能電池板、灌溉設(shè)備以及所述控制器之間通電連接；所述控制器通過信號(hào)傳輸導(dǎo)線連接有水位探測(cè)器，所述水位探測(cè)器安裝在所述灌溉園林的內(nèi)側(cè)面；所述灌溉設(shè)備、支撐網(wǎng)以及蓋板通過嵌入所述安裝槽的方式進(jìn)行拼接安裝。

優(yōu)選的，所述支撐網(wǎng)的材質(zhì)為不銹鋼或碳纖維復(fù)合材料，采用不銹鋼條或碳纖維復(fù)合材料條拼接固定而成，其外形尺寸與所述安裝槽相匹配。

優(yōu)選的，所述支撐桿的底端與所述蓋板之間通過螺釘固定方式連接為一個(gè)整體。

優(yōu)選的，所述蓋板的材質(zhì)為石材、混泥土或磚塊材料，其尺寸寬度小于所述安裝槽的寬度，蓋板采用拼接方式拼接安裝于所述安裝槽中。

優(yōu)選的，所述灌溉設(shè)備嵌入安裝在所述安裝槽中，與所述蓋板拼接安裝。

優(yōu)選的，所述抽水管與所述吸水泵封閉連接，其直徑小于所述蓄水槽的寬度。

優(yōu)選的，所述吸水泵的輪廓尺寸小于所述蓄水槽的寬度。

優(yōu)選的，所述安裝槽的內(nèi)側(cè)面與其相鄰的所述灌溉園林的內(nèi)側(cè)面相距5cm～10cm。

由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明的有益效果是：

首先，本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要針對(duì)水生植物園林景觀、農(nóng)田水利灌溉等領(lǐng)域進(jìn)行設(shè)計(jì)，其針對(duì)性強(qiáng)，在水生植物園林景觀灌溉或農(nóng)田灌溉領(lǐng)域易于推廣使用和實(shí)現(xiàn)；

其次，本發(fā)明能夠?qū)⒍嘤嗟乃中罘e在蓄水槽中，通過蓋板之間的拼接縫隙進(jìn)行滲水收集，能夠有效避免夏季枯水季節(jié)找不到水源灌溉的情況發(fā)生；

再次，本發(fā)明的支撐網(wǎng)、蓋板能夠?qū)Π惭b槽設(shè)置的區(qū)域進(jìn)行有效支撐，避免安裝槽頂部向下崩塌凹陷；所述灌溉設(shè)備、抽水管、排水管以及吸水泵能夠有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)田排水灌溉功能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；

最后，所述控制器和所述水位探測(cè)器，能夠有效根據(jù)探測(cè)水位的高低確定是否對(duì)水生植物園林景觀或者農(nóng)田進(jìn)行灌溉，探測(cè)針對(duì)性強(qiáng)，探測(cè)精度較高，不受局部區(qū)域濕度控制和影響，因此控制方法也比較穩(wěn)定；所述太陽能電池板和支撐桿，能夠?qū)μ柲苓M(jìn)行有效收集和儲(chǔ)存，環(huán)保高效，能耗小，成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)可再生資源的循環(huán)利用。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、環(huán)保高效、成本較低，易于推廣等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明的安裝槽結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明的支撐網(wǎng)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、灌溉園林；2、地面；3、蓋板；4、支撐網(wǎng)；5、蓄水槽；6、灌溉設(shè)備；7、支撐桿；8、太陽能電池板；9、信號(hào)傳輸導(dǎo)線；10、水位探測(cè)器；11、抽水管；12、吸水泵；13、控制器；14、安裝槽；15、安裝臺(tái)階；16、排水管。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實(shí)施例1，如圖1～4所示：

一種嵌入式智能園林景觀灌溉系統(tǒng)，在灌溉園林1的邊緣環(huán)繞設(shè)置有蓄水槽5、灌溉設(shè)備6、太陽能電池板8以及控制器13，所述蓄水槽5設(shè)置在地面2內(nèi)；所述蓄水槽5的上部設(shè)置有安裝槽14，所述安裝槽14內(nèi)設(shè)置有安裝臺(tái)階15，所述安裝臺(tái)階15上設(shè)置有支撐網(wǎng)4，所述灌溉設(shè)備6安裝在所述支撐網(wǎng)4上；所述支撐網(wǎng)4上還鋪設(shè)有蓋板3；所述灌溉設(shè)備6與所述灌溉園林之間通過排水管16連通，所述灌溉設(shè)備6的下部連接有抽水管11，所述抽水管11的另一端連接有吸水泵12；所述太陽能電池板8固定安裝在支撐桿7頂部，所述支撐桿7的底端固定安裝在所述蓋板3上；所述太陽能電池板8、灌溉設(shè)備6以及所述控制器13之間通電連接；所述控制器13通過信號(hào)傳輸導(dǎo)線9連接有水位探測(cè)器10，所述水位探測(cè)器10安裝在所述灌溉園林1的內(nèi)側(cè)面；所述灌溉設(shè)備6、支撐網(wǎng)4、蓋板3通過嵌入所述安裝槽14方式進(jìn)行拼接安裝。

本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要針對(duì)水生植物園林景觀及農(nóng)田灌溉進(jìn)行設(shè)計(jì)，其針對(duì)性強(qiáng)，在園林景觀灌溉及農(nóng)田灌溉領(lǐng)域易于推廣使用和實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)⒍嘤嗟乃中罘e在蓄水槽5中，通過蓋板3之間的拼接縫隙進(jìn)行滲水收集，能夠有效避免夏季枯水季節(jié)找不到水源灌溉的情況發(fā)生；所述支撐網(wǎng)4、蓋板3能夠?qū)Π惭b槽14設(shè)置的區(qū)域進(jìn)行有效支撐，避免田埂向下崩塌凹陷；所述灌溉設(shè)備6、抽水管11、排水管16以及吸水泵12能夠有效實(shí)現(xiàn)農(nóng)田排水灌溉功能，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)；所述控制器13和所述水位探測(cè)器10，能夠有效根據(jù)探測(cè)水位的高低確定是否對(duì)水生植物園林景觀或農(nóng)田進(jìn)行灌溉，探測(cè)針對(duì)性強(qiáng)，探測(cè)精度較高，不受局部區(qū)域濕度控制和影響，因此控制方法也比較穩(wěn)定；所述太陽能電池板8和支撐桿7，能夠?qū)μ柲苓M(jìn)行有效收集和儲(chǔ)存，環(huán)保高效，能耗小，成本低，能夠?qū)崿F(xiàn)可再生資源的循環(huán)利用。

優(yōu)選的，所述支撐網(wǎng)4的材質(zhì)為不銹鋼或碳纖維復(fù)合材料，采用不銹鋼條或碳纖維復(fù)合材料條拼接固定而成，其外形尺寸與所述安裝槽14相匹配。

優(yōu)選的，所述支撐桿7的底端與所述蓋板3之間通過螺釘固定方式連接為一個(gè)整體。

優(yōu)選的，所述蓋板3的材質(zhì)為石材、混泥土或磚塊材料，其尺寸寬度小于所述安裝槽14的寬度，蓋板3采用拼接方式拼接安裝于所述安裝槽14中。

優(yōu)選的，所述灌溉設(shè)備6嵌入安裝在所述安裝槽14中，與所述蓋板3拼接安裝。

優(yōu)選的，所述抽水管11與所述吸水泵12封閉連接，其直徑小于所述蓄水槽5的寬度。

優(yōu)選的，所述吸水泵12的輪廓尺寸小于所述蓄水槽5的寬度。

優(yōu)選的，所述安裝槽14的內(nèi)側(cè)面與其相鄰的所述灌溉園林1的內(nèi)側(cè)面相距5cm～10cm。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。