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      智能型太陽能光伏自動灌溉裝置的制作方法

      文檔序號:141763閱讀:272來源:國知局
      專利名稱:智能型太陽能光伏自動灌溉裝置的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本實用新型涉及一種自動灌溉系統(tǒng),尤其是涉及一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置。
      背景技術(shù)
      隨著光伏組件生產(chǎn)技術(shù)的不斷進步,光伏組件對太陽輻照能量的轉(zhuǎn)化能力日漸增強,光伏組件的價格也在不斷的下降,同時,由于光伏系統(tǒng)長達25年的使用壽命,太陽能光伏電的電價已經(jīng)逐步降低到普通民眾可以接受的程度。因此城市中越來越多的工廠企業(yè)開始使用太陽能作為原本電能的替代品,荒漠地區(qū)也已經(jīng)建成了成片的大型太陽能光伏電站,通過長距離的高壓輸電源源不斷的向千家萬戶提供能源。在很多人的印象中,太陽能光伏發(fā)電只有集中化大型化,通過聚集一定的規(guī)模才能夠產(chǎn)生效益,而忽視了太陽能光伏發(fā)電還是具有即發(fā)即用、自發(fā)自用的特點。因此,將光伏系統(tǒng)小型化,便攜化將會在未來形成趨勢,并最終融入到我們千家萬戶的生活中去。

      實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于農(nóng)田、苗圃、城市各種類型綠化帶的自我控制、自動調(diào)節(jié)、自主工作的智能型太陽能光伏自動灌溉裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,包括土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng),所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接,所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接;所述的智能控制子系統(tǒng)根據(jù)土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來判斷土壤缺水程度和范圍,并通過光伏供電子系統(tǒng)控制自吸式灌溉子系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴水范圍。所述的土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)包括多個土壤水分傳感器和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元,所述的多個土壤水分傳感器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元連接;每個土壤水分傳感器通過測試土壤中的介電常數(shù)來確定土壤中的實際水分含量,并通過數(shù)據(jù)線將水分含量以數(shù)值形式傳送到土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元,土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元通過與預(yù)設(shè)值比較來確定土壤的缺水程度和缺水范圍。所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵、供水管和水平定向噴頭,所述的引水管一端與水源連接,另一端與自吸式光伏直流水泵連接,所述的自吸式光伏直流水泵通過供水管與水平定向噴頭連接;所述的自吸式光伏直流水泵在通電后啟動,通過引水管吸水,并將水加壓到設(shè)定壓力后通過供水管將水送入水平定向噴頭內(nèi),由水平定向噴頭將水噴向需要澆灌的區(qū)域。所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件、充放電控制器和蓄電池,所述的充放電控制器分別與光伏組件、蓄電池、自吸式光伏直流水泵和智能控制子系統(tǒng)連接;所述的光伏組件將太陽能的輻射能轉(zhuǎn)化成直流電后,通過充放電控制器向自吸式光伏直流水泵供電或為蓄電池充電。所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器和中央處理器,所述的中央處理器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、液壓子系統(tǒng)和充放電控制器連接,所述的第一數(shù)據(jù)采集器與蓄電池連接,所述的第二數(shù)據(jù)采集器與自吸式光伏直流水泵連接;第一數(shù)據(jù)采集器采集蓄電池的電壓,經(jīng)過中央處理器計算后確定是否要打開太陽能組件給蓄電池充電;第二數(shù)據(jù)采集器采集自吸式光伏直流水泵功率,經(jīng)中央處理器計算后通過控制充放電控制器來調(diào)節(jié)中央處理器的功率。所述的液壓子系統(tǒng)用以在工作時打開光伏組件,在工作完畢以后將光伏組件收回。所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下優(yōu)點:I)自動化,在安裝時設(shè)定參數(shù)后無需人工控制2)智能化,根據(jù)土壤干旱程度自動調(diào)節(jié)噴水位置和噴水量,使一定范圍內(nèi)的土壤具有均衡濕度。3)可實現(xiàn)無人值 守,由于系統(tǒng)是全自動的,其主要電氣元件都安裝于小型控制箱內(nèi),適應(yīng)室外安裝。除非電氣元件損壞,否則無需工作人員駐守看護。

      圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖;其中I為土壤水分傳感器,2為土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元,3為液壓子系統(tǒng),4為自吸式光伏直流水泵,5為水平定向噴頭,6為水源,7為光伏組件,8為充放電控制器,9為蓄電池,10為中央處理器,11為第一數(shù)據(jù)采集器,12為第二數(shù)據(jù)采集器;另外圖中4中不同的連接符號,其含義如下所示:白色空心圓圈:3——7,控制作用;白色空心三角:64、4——5、5——,水流方向;黑色實心雙箭頭:7——8、8——9、8——4,電流流動方向;黑色實心箭頭:3、——10、10——8、4——12、12——10,9——11、11——10、I——
      2、2-10,通信信號傳輸方向。
      具體實施方式
      以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1所示,一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,包括土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng),所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接,所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接;所述的智能控制子系統(tǒng)根據(jù)土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)來判斷土壤缺水程度和范圍,并通過光伏供電子系統(tǒng)控制自吸式灌溉子系統(tǒng)調(diào)節(jié)噴水范圍。所述的土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)包括多個土壤水分傳感器I (設(shè)計采用4 16個)和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2,所述的多個土壤水分傳感器I分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2連接;每個土壤水分傳感器I通過測試土壤中的介電常數(shù)來確定土壤中的實際水分含量,并通過數(shù)據(jù)線將水分含量以數(shù)值形式傳送到土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2,土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2通過與預(yù)設(shè)值比較來確定土壤的缺水程度和缺水范圍。所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵4、供水管和水平定向噴頭5,所述的引水管一端與水源6連接,另一端與自吸式光伏直流水泵4連接,所述的自吸式光伏直流水泵4通過供水管與水平定向噴頭5連接;所述的自吸式光伏直流水泵4在通電后啟動,通過引水管吸水,并將水加壓到設(shè)定壓力后通過供水管將水送入水平定向噴頭5內(nèi),由水平定向噴頭5將水噴向需要澆灌的區(qū)域。所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件7、充放電控制器8和蓄電池9,所述的充放電控制器8分別與光伏組件7、蓄電池9、自吸式光伏直流水泵4和智能控制子系統(tǒng)連接;所述的光伏組件7將太陽能的輻射能轉(zhuǎn)化成直流電后,通過充放電控制器8向自吸式光伏直流水泵4供電或為蓄電池充電。所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器11、第二數(shù)據(jù)采集器12和中央處理器10,所述的中央處理器10分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元2、第一數(shù)據(jù)采集器11、第二數(shù)據(jù)采集器12、液壓子系統(tǒng)3和充放電控制器8連接,所述的第一數(shù)據(jù)采集器11與蓄電池9連接,所述的第二數(shù)據(jù)采集器12與自吸式光伏直流水泵4連接;第一數(shù)據(jù)采集器11采集蓄電池的電壓,經(jīng)過中央處理器10計算后確定是否要打開太陽能組件給蓄電池供電;第二數(shù)據(jù)采集器12采集自吸式光伏直流水泵4功率,經(jīng)中央處理器10計算后通過控制充放電控制器8來調(diào)節(jié)中央處 理器的功率。所述的液壓子系統(tǒng)3用以在工作時打開光伏組件,在工作完畢以后將光伏組件收回。所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)3、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。
      權(quán)利要求1.一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,包括土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng),所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接,所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接。
      2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,所述的土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)包括多個土壤水分傳感器和土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元,所述的多個土壤水分傳感器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元連接。
      3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,所述的自吸式灌溉子系統(tǒng)包括引水管、自吸式光伏直流水泵、供水管和水平定向噴頭,所述的引水管一端與水源連接,另一端與自吸式光伏直流水泵連接,所述的自吸式光伏直流水泵通過供水管與水平定向噴頭連接。
      4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,所述的光伏供電子系統(tǒng)包括光伏組件、充放電控制器和蓄電池,所述的充放電控制器分別與光伏組件、蓄電池、自吸式光伏直流水泵和智能控制子系統(tǒng)連接。
      5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,所述的智能控制子系統(tǒng)包括第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器和中央處理器,所述的中央處理器分別與土壤濕度數(shù)據(jù)采集單元、第一數(shù)據(jù)采集器、第二數(shù)據(jù)采集器、液壓子系統(tǒng)和充放電控制器連接,所述的第一數(shù)據(jù)采集器與蓄電池連接,所述的第二數(shù)據(jù)采集器與自吸式光伏直流水泵連接。
      6.根據(jù)權(quán)利 要求1所述的一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,其特征在于,所述的智能控制子系統(tǒng)通過控制電纜分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接。
      專利摘要本實用新型涉及一種智能型太陽能光伏自動灌溉裝置,包括土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)和智能控制子系統(tǒng),所述的智能控制子系統(tǒng)分別與土壤濕度監(jiān)測子系統(tǒng)、液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)、光伏供電子系統(tǒng)連接,所述的光伏供電子系統(tǒng)分別與液壓子系統(tǒng)、自吸式灌溉子系統(tǒng)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有自我控制、自動調(diào)節(jié)、自主工作等優(yōu)點。
      文檔編號A01G25/02GK203105238SQ2012207269
      公開日2013年8月7日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
      發(fā)明者謝安琛, 方奇鐘, 丁成龍, 田海濤 申請人:上海奇亞特能源股份有限公司
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