基于土壤水势的单阀控制器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及土壤灌溉领域，尤其涉及一种基于土壤水势的单阀控制器。
【背景技术】
[0002]我国大部分地区属于温带气候，季节性冻土地区面积分布比较广泛，在季节性冻土地区，冬季气温都要降到零度以下，这样的低温对于土壤灌溉的影响很大，可能会造成严重的破坏性。
[0003]因此，灌溉系统的防冻保护，一直以来也是业界最关注的问题。目前采用的防冻保护，是在冷冻出现以前，把管道、阀门、喷头里的水排出，以防冻害对灌溉系统造成破坏。在不同的气候条件下，灌溉系统的防冻保护措施不一样，基本包括以下几种:1、手动泄水，释放灌溉系统里的水；2、自动泄水，释放灌溉系统里的水；3、压缩空气法，吹出灌溉系统里的水。
[0004]然而，现有技术对于防冻泄水的办法，需要人工手动操作泄水；自动泄水也需要人工设定泄水时间，不够方便；压缩空气法需要在灌溉系统中增加压缩空气栗，一来增加了成本，二来也同样需要人工来参与泄水的工作。
【实用新型内容】
[0005]技术问题
[0006]有鉴于此，本实用新型要解决的技术问题是，能够自动智能的根据土壤水势和温度来实现灌溉系统中水路的开闭，从而能够不需要人工在泄水过程中参与，实现了真正的智能泄水。
[0007]解决方案
[0008]为了解决上述技术问题，根据本实用新型的一实施例，提供了一种基于土壤水势的单阀控制器，其特征在于，包括:数字土壤水势温度传感器，与所述数字土壤水势温度传感器信号连接的处理器，通过A/D转换器与所述处理器连接的输入输出设备，与所述处理器连接的继电器开关，以及被继电器开关控制的与继电器开关信号连接的电磁阀。
[0009]对于上述单阀控制器，在一种可能的实现方式中，所述处理器为单片机或DSP。
[0010]对于上述单阀控制器，在一种可能的实现方式中，所述输入输出设备为键盘和液晶屏。
[0011]对于上述单阀控制器，在一种可能的实现方式中，还包括电源，电源为锂电池或太阳能电池。
[0012]有益效果
[0013]通过土壤水势和温度传感器，根据本实用新型实施例的基于土壤水势的单阀控制器能够实现智能泄水，利用单阀门控制器控制灌溉用的电磁阀，能够依据农田中土壤水势、温度数据控制电磁阀门的开启和关闭，避免冬天上冻后管道中存留水分冻坏田间管道。
[0014]根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本实用新型的其它特征及方面将变得清楚。
【附图说明】
[0015]包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本实用新型的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本实用新型的原理。
[0016]图1示出基于土壤水势的单阀控制器的结构框图。
【具体实施方式】
[0017]以下将参考附图详细说明本实用新型的各种示例性实施例、特征和方面。附图中相同的附图标记表示功能相同或相似的元件。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。
[0018]在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。
[0019]另外，为了更好的说明本实用新型，在下文的【具体实施方式】中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本实用新型同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未作详细描述，以便于凸显本实用新型的主旨。
实施例
[0020]图1示出根据本实用新型一实施例的基于土壤水势的单阀控制器的结构图。如图1所示，该单阀控制器主要包括:
[0021]在一种可能的实现方式中，基于土壤水势的单阀控制器包括外围设备和主控设备。外围设备包括用于检测土壤水势和温度的数字土壤水势温度传感器，还有设置在田间用于控制灌溉管道的电磁阀。
[0022]其中，数字土壤水势温度传感器可以精确的检测土壤中的水势和温度，并将检测结果发送给主控设备的处理器。
[0023]主控设备包括处理器，A/D转换器，键盘，液晶屏，继电器开关。处理器与外围设备中的数字土壤水势温度传感器信号连接。键盘和显示器通过A/D转换器与处理器连接。处理器与继电器开关连接，向继电器开关发出打开闭合指令。继电器开关与外围设备中的电磁阀信号连接，当继电器关闭时，控制电磁阀关闭，切断水源和灌溉管道之间的连接，不继续向灌溉管道中注水；当继电器开启时，控制电磁阀打开，接通水源和灌溉管道。
[0024]其中，处理器选择单片机或DSP处理数据，并利用处理后的数据与用户通过键盘设定的参数进行比对，得出控制指令，传递给继电器开关，从而控制电磁阀的通断。
[0025]键盘和液晶屏作为控制器的输入输出设备，可以接收用户输入参数，用户可通过键盘面板编程设置电磁阀开启和关闭上限和下限数值，以便现场操作和维护。液晶面板可以显示土壤水势、温度和电池信息等系统参数。
[0026]外围设备和主控设备还包括电源，电源可以由锂电池供电，也可以采用太阳能电池供电。对于采用锂电池供电的情况，锂电池可以保证控制器持续工作一个月，可以降低用户更换电池的频率。对于采用太阳能供电的情况，电源自带太阳能充电电路，在缺电后会自动先关闭电磁阀，再关机，等待充电。系统关机后，太阳能充电电路利用太阳能为电池充电，待电池电量回复到工作电压后自动恢复工作。同样，采用太阳能供电的情况，也能够保证控制器在阴雨天持续工作一个月。
[0027]其工作原理为:在田间设置电磁阀和数字土壤水势温度传感器，利用数字土壤水势温度传感器检测田间土壤的水势和温度，将数据发送给处理器。处理器接收数字土壤水势温度传感器发送来的数据和用户设定的电磁阀开闭参数，在判断符合用户设定的开闭参数范围时，处理器向继电器开关发送开闭指令，继电器开关控制设置在田间的电磁阀开闭。
[0028]需要说明的是，尽管以本实施例作为示例介绍了基于土壤水势的单阀控制器如上，但本领域技术人员能够理解，本实用新型应不限于此。事实上，用户完全可根据个人喜好和/或实际应用场景灵活设定。
[0029]这样，通过获取土壤的水势和温度，根据本实用新型上述实施例的基于土壤水势的单阀控制器能够依据土壤水势来控制灌溉，比时序灌溉控制器更加智能化，同时单阀控制器检测到土壤温度过低后，不再开启电磁阀，预防冻胀管道。
[0030]以上所述，仅为本实用新型的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种基于土壤水势的单阀控制器，其特征在于，包括:数字土壤水势温度传感器，与所述数字土壤水势温度传感器信号连接的处理器，通过A/D转换器与所述处理器连接的输入输出设备，与所述处理器连接的继电器开关，以及被继电器开关控制的与继电器开关信号连接的电磁阀。2.根据权利要求1所述的单阀控制器，其特征在于:所述处理器为单片机或DSP。3.根据权利要求1或2所述的单阀控制器，其特征在于:所述输入输出设备为键盘和液晶屏。4.根据权利要求1所述的单阀控制器，其特征在于:还包括电源，电源为锂电池或太阳能电池。
【专利摘要】本实用新型涉及一种基于土壤水势的单阀控制器，包括：数字土壤水势温度传感器，与所述数字土壤水势温度传感器信号连接的处理器，通过A/D转换器与所述处理器连接的输入输出设备，与所述处理器连接的继电器开关，以及被继电器开关控制的与继电器开关信号连接的电磁阀。通过检测土壤的水势和温度，根据本实用新型实施例的单阀控制器，能够实现智能灌溉控制，节省成本，同时能够根据土壤温度关闭电磁阀，防止冬天上冻后管道中存留水分冻坏田间管道。
【IPC分类】A01G25/16
【公开号】CN205040365
【申请号】CN201520802827
【发明人】苏布达, 陶辉, 翟建青, 翟松
【申请人】中国科学院新疆生态与地理研究所, 国家气候中心, 北京杰普森环境技术研究中心有限公司
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年10月13日