田间精准灌溉全自动控制闸板装置.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201410462580.6

申请日:

2014.09.12

公开号:

CN104255395A

公开日:

2015.01.07

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法律详情:

公开

IPC分类号:

A01G25/16

主分类号:

A01G25/16

申请人:

张新潮

发明人:

张新潮

地址:

430070 湖北省武汉市洪山区珞瑜路312号东科研楼1113室

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,尤其是水稻大田在无人值守情况下根据设定水层全自动自行启闭进行精准控制灌溉。根据水稻节水灌溉“浅、湿、晒、勤灌、少灌等科学控制灌溉技术”和农作物生长的实际需要,在预设定水稻各生长期需要水层范围的前提下,能够全自动精准感应田间实际水层并自行启闭闸板实行控制灌溉,同时,可预设定田间因下雨涨水需要进行排水的最高限定值并精准感应,并全自动启动排水。本发明能够达到的有益效果是,一方面,能够全自动控制田间水稻各生长期需要的精准水层,大幅度节约用水,实现水稻节水灌溉控制的科学方法;另一方面,能够大幅度减轻农业种植者的劳动强度,节约劳动时间,降低劳动成本,解放生产力。

权利要求书

1.  一种水稻田间灌溉全自动控制闸板,其主要特征是由一个内部安装有升降机、直流电机、蓄电瓶、智能控制盒的箱体;一个内嵌移动闸板的框架;二个导流水槽;二个水层调节传感器;一套太阳能电源构成。

2.
  根据权利要求1,其特征是升降机丝杆上固定有触碰杆,与丝杆平行的固定装置上安装有限位开关。

3.
  根据权利要求1,其特征是水层调节传感器有可移动调节的金属杆作为电接点,金属杆上有指示针,可视筒体上附有尺寸标识和进水孔。

4.
  根据权利要求1,其特征是内嵌移动闸板二边固定有用于封水的推紧导轮,框架上有与推紧导轮配合应用的契形块,移动闸板周边有密封条。

说明书

田间精准灌溉全自动控制闸板装置
技术领域
本发明产品涉及一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,尤其是水稻大田在无人值守情况下根据设定水层全自动自行启闭进行精准控制灌溉。 
背景技术
当前,我国水资源短缺问题日益突出,其中农业用水占据水资源总量的70%以上,而水稻种植用水占据农业用水的90%以上,从经济社会发展全局来看,当前水稻种植造成水资源相对紧张的趋势是不可持续。 
近年来,水稻节水灌溉“浅、湿、晒、勤灌、少灌等科学控制灌溉技术”等非工程节水增产优势已经得到充分的肯定,得到一定程度的推广应用,但是,人为因素的粗放管理和浪费现象广泛存在,水稻种植用水供需矛盾依然难以缓解。究其原因,勤灌、少灌等科学控制灌溉技术需要投入的劳动时间、劳力成本太大,没有相应的能够省时,省工,省力和低成本、简约化、实用型的智能控制技术及仪器设备予以支持,是其重要因素之一。 
发明内容
为了克服上述领域应用方面的弊端,本发明提供一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,该装置成本价格低、操控简约化、实用性突出,尤其是水稻生长过程中大田灌溉期间,不需要农业种植者频繁亲临现场,只是根据农作物某一生长期的水层需要,提前预设定田间水层高度,该闸板就能够全自动自行启闭实行精准控制灌溉,达到省时、省力、自动灌溉、节水增粮的目的。 
本发明解决问题的方案是,按照水稻大田常规自流灌溉方法,在上下田埂间安装田间精准灌溉全自动控制闸板;在上下大田中各安装高精度水层控制调节传感器1根,下田高精度水层控制调节传感器主要测量并调节设定田间水稻一定生长期需要水层高度范围;上田高精度水层控制调节传感器主要测量并设定田间因下雨或者其他因素涨水需要进行排水的最高限定值;高精度水层控制调节传感器的感应信号通过导线与闸板箱体内的智能控制盒相连接;闸板全自动运行的动力来源于闸板箱体内的蓄电瓶,闸板启闭过于频繁耗电量大的情况下,增加小功率太阳能电池板可作为补充电源。 
根据一定区域范围水稻田地形情况,将最高位的水稻田作为首先主水源输送地,水资源的管控设备可以是自流灌区的渠道闸门、井灌区或者提水灌区的抽水泵、管道输水的电磁阀设备等;同时,在最低位的水稻田中设立积水池作为排水输出点。 
在水稻作物生长需水和大气蒸发作用下,水田的水层会自然降低,以图1示意图为例:当D田中的水层低于设定高度时,D田中的智能水层控制调节传感器和智能自控系统将自动开启D—C田间的闸板,让上位C田中的水自流到下位D田实现灌溉;当下位D田中的水层逐渐达到设定的需要高度时,智能水层控制调节传感器和智能自控系统将自动关闭D—C田间的闸板停止输水;当上位C田的水流入下位D田导致自身水层低于设定高度或者本身就缺水需要灌溉时,C田中的智能控制水层调节传感器和智能自控系统将开启C田与更上位B田间闸板向上田要水,以此类推,直至全自动智能自控系统启动最上位A田渠道闸门、水泵、电磁阀或者等输水、供水设备实现整个区域内自动节水灌溉。 
由于下雨或者其他因素,当A田中的水层高于设定高度时,A田中的智能水层控制调节传感器和智能自控系统将开启A—B田埂间的闸板,向下位B田中自流排水,当A田水层降低到正常的设定高度时,闸板自动关闭;同理,逐层实现排水,直至全自动智能自控系统启动最低位D田的排水泵实现排水。 
本发明的有益效果是,采用上述全自动控制技术方案后,一方面,能够全自动测量和控制田间水稻各生长期需要的精准水层,大幅度节约水稻种植用水量,实现水稻节水灌溉控制的科学种田方法;另一方面,能够大幅度减轻农业水稻种植者的劳动强度,节约劳动时间,降低劳动成本,解放生产力。 
附图说明
图1是田间全自动控水闸板装置结构图; 
图2是田间全自动控水闸板装置侧视图;
图3是水密封推紧装置局部结构图;
图4是水稻田自流与自控相结合的全自动灌排系统示意图。
具体实施方案
应用时,根据水稻生长期科学种植需要确定合理的水层高度值,将田间水层控制调节仪(1)或者(2)顶端的高度调节锁紧装置(7)松开,分别将水层正常位置感应调节杆(3)上的尺寸刻度标识(6)调节对准0位固定基线(8);同时,将下水位田间水层控制调节仪(1)和上水位田间水层控制调节仪(2)中的水层最低或最高限位感应调节杆(4)上的尺寸刻度标识(6)调节对准0位固定基线(8);然后,分别将高度调节锁紧装置(7)拧紧,将防水型连接插头(9)分别插入各调节杆预制插孔(12)中,其连接线(10)将各调节杆与闸控箱体(19)内的智能控制盒(11)相对应连接。 
当下水位田水层控制调节仪(1)中的水层正常位置感应调节杆(3)感应到田间无水或者水层达不到正常值时,通过连接线(10)将信息传输至智能控制盒(11),智能控制盒(11)电路处理系统自行接通蓄电瓶(16)与电机(18)的电源,电机(18)带动升降机(17)将闸板(21)开启上升,上位田间的水通过导流闸槽(25)自流到下位田实行灌溉;当丝杆(20)上的限位运行触碰杆(14)随着上升运动碰触到限位开关固定件(26)上的上限位开关(13)时,闸板(21)因电源切断,被智能控制盒(11)自动控制停止上升。 
当田间的灌溉水与通过进水孔(5)进入下水位田水层控制调节仪(1)时,水层同步上升,逐步达到正常位置水层时,水层正常位置感应调节杆(3)感应到水层达到正常位,利用水的导电特性将信息通过连接线(10)传输到智能控制盒(11),智能控制盒(11)电路处理系统自行接通蓄电瓶(16)与电机(18)的电源,电机(18)带动升降机(17)将闸板(21)下降。 
当闸板(21)下降接近闸框(24)底部位置时,固定在闸板(21)上的水封推紧轮(22)与固定在闸框(24)上的水封推紧楔块(27)接触并相互作用,推动闸板(21)与贴附在闸框(24)上的水密封条(23)紧密接触,以至达到不漏水的目的。 
同理,当上位田间水层控制调节仪器(2)感应到田间水层超过设定最高设定值时,闸板(21)将自动开启排水至水层正常设定位置时,再自行关闭。 
当蓄电瓶(16)经过动力系统运行导致电能电压下降时,固定在闸控箱体(19)上方的太阳能电池板(28)经过充电控制器(15)对蓄电瓶进行电能补充。  

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资源描述

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1、10申请公布号CN104255395A43申请公布日20150107CN104255395A21申请号201410462580622申请日20140912A01G25/1620060171申请人张新潮地址430070湖北省武汉市洪山区珞瑜路312号东科研楼1113室72发明人张新潮54发明名称田间精准灌溉全自动控制闸板装置57摘要一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,尤其是水稻大田在无人值守情况下根据设定水层全自动自行启闭进行精准控制灌溉。根据水稻节水灌溉“浅、湿、晒、勤灌、少灌等科学控制灌溉技术”和农作物生长的实际需要,在预设定水稻各生长期需要水层范围的前提下,能够全自动精准感应田间实际水层并。

2、自行启闭闸板实行控制灌溉,同时,可预设定田间因下雨涨水需要进行排水的最高限定值并精准感应,并全自动启动排水。本发明能够达到的有益效果是,一方面,能够全自动控制田间水稻各生长期需要的精准水层,大幅度节约用水,实现水稻节水灌溉控制的科学方法;另一方面,能够大幅度减轻农业种植者的劳动强度,节约劳动时间,降低劳动成本,解放生产力。51INTCL权利要求书1页说明书3页附图2页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书3页附图2页10申请公布号CN104255395ACN104255395A1/1页21一种水稻田间灌溉全自动控制闸板,其主要特征是由一个内部安装有升降机、直流电机。

3、、蓄电瓶、智能控制盒的箱体;一个内嵌移动闸板的框架;二个导流水槽;二个水层调节传感器;一套太阳能电源构成。2根据权利要求1,其特征是升降机丝杆上固定有触碰杆,与丝杆平行的固定装置上安装有限位开关。3根据权利要求1,其特征是水层调节传感器有可移动调节的金属杆作为电接点,金属杆上有指示针,可视筒体上附有尺寸标识和进水孔。4根据权利要求1,其特征是内嵌移动闸板二边固定有用于封水的推紧导轮,框架上有与推紧导轮配合应用的契形块,移动闸板周边有密封条。权利要求书CN104255395A1/3页3田间精准灌溉全自动控制闸板装置技术领域0001本发明产品涉及一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,尤其是水稻大田在。

4、无人值守情况下根据设定水层全自动自行启闭进行精准控制灌溉。背景技术0002当前,我国水资源短缺问题日益突出,其中农业用水占据水资源总量的70以上,而水稻种植用水占据农业用水的90以上,从经济社会发展全局来看,当前水稻种植造成水资源相对紧张的趋势是不可持续。0003近年来,水稻节水灌溉“浅、湿、晒、勤灌、少灌等科学控制灌溉技术”等非工程节水增产优势已经得到充分的肯定,得到一定程度的推广应用,但是,人为因素的粗放管理和浪费现象广泛存在,水稻种植用水供需矛盾依然难以缓解。究其原因,勤灌、少灌等科学控制灌溉技术需要投入的劳动时间、劳力成本太大,没有相应的能够省时,省工,省力和低成本、简约化、实用型的智。

5、能控制技术及仪器设备予以支持,是其重要因素之一。发明内容0004为了克服上述领域应用方面的弊端,本发明提供一种田间精准灌溉全自动控制闸板装置,该装置成本价格低、操控简约化、实用性突出,尤其是水稻生长过程中大田灌溉期间,不需要农业种植者频繁亲临现场,只是根据农作物某一生长期的水层需要,提前预设定田间水层高度,该闸板就能够全自动自行启闭实行精准控制灌溉,达到省时、省力、自动灌溉、节水增粮的目的。0005本发明解决问题的方案是,按照水稻大田常规自流灌溉方法,在上下田埂间安装田间精准灌溉全自动控制闸板;在上下大田中各安装高精度水层控制调节传感器1根,下田高精度水层控制调节传感器主要测量并调节设定田间水。

6、稻一定生长期需要水层高度范围;上田高精度水层控制调节传感器主要测量并设定田间因下雨或者其他因素涨水需要进行排水的最高限定值;高精度水层控制调节传感器的感应信号通过导线与闸板箱体内的智能控制盒相连接;闸板全自动运行的动力来源于闸板箱体内的蓄电瓶,闸板启闭过于频繁耗电量大的情况下,增加小功率太阳能电池板可作为补充电源。0006根据一定区域范围水稻田地形情况,将最高位的水稻田作为首先主水源输送地,水资源的管控设备可以是自流灌区的渠道闸门、井灌区或者提水灌区的抽水泵、管道输水的电磁阀设备等;同时,在最低位的水稻田中设立积水池作为排水输出点。0007在水稻作物生长需水和大气蒸发作用下,水田的水层会自然降。

7、低,以图1示意图为例当D田中的水层低于设定高度时,D田中的智能水层控制调节传感器和智能自控系统将自动开启DC田间的闸板,让上位C田中的水自流到下位D田实现灌溉;当下位D田中的水层逐渐达到设定的需要高度时,智能水层控制调节传感器和智能自控系统将自动关闭DC田间的闸板停止输水;当上位C田的水流入下位D田导致自身水层低于设定高度或者本身就缺水需要灌溉时,C田中的智能控制水层调节传感器和智能自控系统将开启C田说明书CN104255395A2/3页4与更上位B田间闸板向上田要水,以此类推,直至全自动智能自控系统启动最上位A田渠道闸门、水泵、电磁阀或者等输水、供水设备实现整个区域内自动节水灌溉。0008由。

8、于下雨或者其他因素,当A田中的水层高于设定高度时,A田中的智能水层控制调节传感器和智能自控系统将开启AB田埂间的闸板,向下位B田中自流排水,当A田水层降低到正常的设定高度时,闸板自动关闭;同理,逐层实现排水,直至全自动智能自控系统启动最低位D田的排水泵实现排水。0009本发明的有益效果是,采用上述全自动控制技术方案后,一方面,能够全自动测量和控制田间水稻各生长期需要的精准水层,大幅度节约水稻种植用水量,实现水稻节水灌溉控制的科学种田方法;另一方面,能够大幅度减轻农业水稻种植者的劳动强度,节约劳动时间,降低劳动成本,解放生产力。附图说明0010图1是田间全自动控水闸板装置结构图;图2是田间全自动。

9、控水闸板装置侧视图;图3是水密封推紧装置局部结构图;图4是水稻田自流与自控相结合的全自动灌排系统示意图。具体实施方案0011应用时,根据水稻生长期科学种植需要确定合理的水层高度值,将田间水层控制调节仪(1)或者(2)顶端的高度调节锁紧装置(7)松开,分别将水层正常位置感应调节杆(3)上的尺寸刻度标识(6)调节对准0位固定基线(8);同时,将下水位田间水层控制调节仪(1)和上水位田间水层控制调节仪(2)中的水层最低或最高限位感应调节杆(4)上的尺寸刻度标识(6)调节对准0位固定基线(8);然后,分别将高度调节锁紧装置(7)拧紧,将防水型连接插头(9)分别插入各调节杆预制插孔(12)中,其连接线(。

10、10)将各调节杆与闸控箱体(19)内的智能控制盒(11)相对应连接。0012当下水位田水层控制调节仪(1)中的水层正常位置感应调节杆(3)感应到田间无水或者水层达不到正常值时,通过连接线(10)将信息传输至智能控制盒(11),智能控制盒(11)电路处理系统自行接通蓄电瓶(16)与电机(18)的电源,电机(18)带动升降机(17)将闸板(21)开启上升,上位田间的水通过导流闸槽(25)自流到下位田实行灌溉;当丝杆(20)上的限位运行触碰杆(14)随着上升运动碰触到限位开关固定件(26)上的上限位开关(13)时,闸板(21)因电源切断,被智能控制盒(11)自动控制停止上升。0013当田间的灌溉水与。

11、通过进水孔(5)进入下水位田水层控制调节仪(1)时,水层同步上升,逐步达到正常位置水层时,水层正常位置感应调节杆(3)感应到水层达到正常位,利用水的导电特性将信息通过连接线(10)传输到智能控制盒(11),智能控制盒(11)电路处理系统自行接通蓄电瓶(16)与电机(18)的电源,电机(18)带动升降机(17)将闸板(21)下降。0014当闸板(21)下降接近闸框(24)底部位置时,固定在闸板(21)上的水封推紧轮(22)与固定在闸框(24)上的水封推紧楔块(27)接触并相互作用,推动闸板(21)与贴附在闸框(24)上的水密封条(23)紧密接触,以至达到不漏水的目的。说明书CN104255395A3/3页50015同理,当上位田间水层控制调节仪器(2)感应到田间水层超过设定最高设定值时,闸板(21)将自动开启排水至水层正常设定位置时,再自行关闭。0016当蓄电瓶(16)经过动力系统运行导致电能电压下降时,固定在闸控箱体(19)上方的太阳能电池板(28)经过充电控制器(15)对蓄电瓶进行电能补充。说明书CN104255395A1/2页6图1图2说明书附图CN104255395A2/2页7图3图4说明书附图CN104255395A。

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