本發明涉及生態農業灌溉技術領域，具體為一種生態農業用大棚灌溉控制裝置。

背景技術：

近年來人們越來越追求有機的、新鮮的蔬菜，這進一步的刺激了大棚種植的興起，現有的大棚在農業生產中應用廣泛，是一種常用的農業生產方式，它能減少農作物受天氣變化的影響，減少病蟲害的發生，提高大棚內農作物的產量。

現有的大棚灌溉技術一般采用的是滴灌技術，通過定時定量的對植物進行灌溉，目前的灌溉技術存在以下缺點：第一，采用滴灌會發生一定的地表蒸發和深層滲漏損失，浪費水資源；第二，現有的灌溉技術人工參與度過高，既增加成本又不能實時的掌握大棚內作物的具體生長環境，智能度較低。

技術實現要素：

(一)解決的技術問題

針對現有技術的不足，本發明提供了一種生態農業用大棚灌溉控制裝置，解決了現有灌溉裝置浪費水資源及智能度低的問題。

(二)技術方案

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種生態農業用大棚灌溉控制裝置，包括基座和灌溉控制系統，所述基座的頂部固定安裝有棚體，所述基座內設置有水槽，所述水槽一側的底部固定連接有水管，所述水管的一端分別貫穿基座和棚體并延伸至棚體內，所述棚體的內壁固定安裝有管道，且管道的兩端均貫穿棚體的內壁并分別與棚體內的水管的一端固定連接，所述管道的底部設置有噴頭，所述管道的頂部固定連接有連接柱，所述連接柱的一端固定連接在棚體上，所述連接柱上固定安裝有溫度傳感器，所述棚體內壁的兩側分別固定安裝有第一濕度傳感器和二氧化碳濃度傳感器，所述基座的頂部開設有方形槽，所述方形槽內壁的兩側與地下管道的兩端固定連接，所述低下管道的頂部設置有控水頭，所述方形槽的底部設置有第二濕度傳感器；所述棚體制備組分材料包括微晶蠟35份、石油樹脂25份、松香樹脂15份、環烷油20份、磁性氧化鐵15重量份、導電云母粉5重量份、納米導電石墨粉5重量份，按照所述比例將磁粉、硅酸鈉、磁性氧化鐵、磁性氧化鋁、納米二氧化鈦、聚多巴胺維置于粉碎機中粉碎，過100目篩,作為組分A備用；按照所述比例將磁性氧化鐵、導電云母粉、納米導電石墨粉倒入混煉機中混煉3min；調節混煉機溫度至140℃，向混煉機中加入所述比例微晶蠟、石油樹脂、松香樹脂、環烷油；降低混煉機的轉速，將其余組分粉碎混合后，過100目篩過濾后備用；在高溫90℃攪拌均勻制得基材。

所述灌溉控制系統包括信息檢測模塊，所述信息檢測模塊的輸出端電連接信息采集模塊的輸入端，所述信息采集模塊的輸出端電連接中央處理器的輸入端，所述中央處理器分別雙向電連接第一對比模塊、第二對比模塊、第三對比模塊、第四對比模塊和存儲模塊，所述中央處理器的輸出端電連接控制節點單元的輸入端，所述灌溉控制系統雙向信號連接局域網，所述局域網雙向信號連接遠程控制系統，所述遠程控制系統包括微處理器，所述微處理器的輸出端電連接顯示屏、報警器和反饋模塊的輸入端，所述反饋模塊的輸出端電連接自啟動模塊的輸入端，所述自啟動模塊的輸出端電連接微處理器的輸入端，所述微處理器的輸入端電連接控制面板模塊的輸出端，所述微處理器雙向電連接計時器。

優選的，所述水槽內固定安裝有過濾網。所述的過濾網層材料組分包括瀝青基碳纖維粉末6-15份、非鹵化有機次膦酸酯5-10份、六次甲基四胺8-14份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-10份、聚四氟乙烯纖維5-10重量份、活性炭50-60重量份、蒙脫石12-15重量份、納米二氧化鈦5-10重量份；按照所述比例研磨，過100目篩，制得混合物A；所有混合物質質量的10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度90℃，超聲功率500W，超聲時間40min；制得混合物B；然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到過濾網材料。

優選的，所述水管上設置有水泵，所述水管與管道的連接處設置有密封圈。

優選的，所述信息檢測模塊包括溫度傳感器、第一濕度傳感器、第二濕度傳感器和二氧化碳濃度傳感器。

優選的，所述信息采集模塊包括溫度信息采集模塊、濕度信息采集模塊和氣體濃度信息采集模塊。

優選的，所述溫度傳感器的輸出端電連接溫度信息采集模塊的輸入端，所述第一濕度傳感器和第二濕度傳感器的輸出端均電連接濕度信息采集模塊的輸入端，所述二氧化碳濃度傳感器的輸出端電連接氣體濃度信息采集模塊的輸入端。

優選的，所述控制節點單元包括控制節點一、控制節點二、控制節點三和控制節點四，且控制節點一的輸出端電連接溫度調節器的輸入端，所述控制節點二的輸出端電連接第一電磁閥的輸入端，所述控制節點三的輸出端電連接第二電磁閥的輸入端，所述控制節點四的輸出端電連接第三電磁閥的輸入端。

(三)有益效果

本發明提供了一種生態農業用大棚灌溉控制裝置。具備以下有益效果：

(1)、本發明通過設置第一濕度傳感器、第二濕度傳感器、信息采集模塊、中央處理器、第二對比模塊、第三對比模塊、控制節點單元、第一電磁閥、第二電磁閥、局域網和遠程控制系統，通過第一濕度傳感器檢測大棚內的空氣濕度，通過第二濕度傳感器檢測大棚內的地表下植物根系土壤的濕度，并通過信息采集模塊分別將濕度信息傳遞給中央處理器，中央處理器分別通過第二對比模塊和第三對比模塊進行比對，并分別通過第一電磁閥和第二電磁閥對作物枝干以及根系進行噴水，從而使作物及時吸收分水，提高了作物的產量，并且中央處理器通過局域網與遠程控制系統聯網，工作人員通過控制面板模塊即可掌控大棚內的環境情況，從而提高了灌溉裝置的智能化程度。

(2)、本發明通過設置溫度傳感器、信息采集模塊、中央處理器、第一對比模塊、控制節點單元和溫度調節器，通過溫度傳感器檢測大棚內的實時氣溫，并將溫度信息通過信息采集模塊傳給中央處理器，中央處理器通過第一對比模塊進行比對，并通過溫度調節器調節溫度，從而使大棚內的氣溫始終保持在適宜作物生長的溫度范圍。

(3)、本發明通過設置二氧化碳濃度傳感器、信息采集模塊、中央處理器、第四對比模塊、控制節點單元和第三電磁閥，通過二氧化碳濃度傳感器檢測大棚內二氧化碳的濃度，并將二氧化碳濃度信息通過信息采集模塊傳給中央處理器，中央處理器通過第四對比模塊進行比對，并通過第三電磁閥調節二氧化碳的濃度，從而使大棚內的作物能夠充分的吸收二氧化碳，進行光合作用。

(4)、本發明通過設置水槽、水管、管道噴頭和水泵，當下雨天時，通過水槽收集雨水，并經過水泵增壓后將雨水輸送至管道，為灌溉提供水資源，節約了水資源。

(5)、本發明通過設置過濾網，可以將雨水中的雜質通過過濾網過濾掉，防止雜質堵塞水管，并提高了水質。采用瀝青基碳纖維增強了材料的力學性能可以極大的吸附有害氣體以及粉塵物質；本發明制備的活性炭復合材料具有巨大的比表面積及發達的空隙結構，因此具有較強的吸附能力，較好的觸變性、熱穩定性、可塑性、粘結性和干壓強度高等特點，提高了活性炭凈化效果。

附圖說明

圖1為本發明結構剖面示意圖；

圖2為本發明框圖的結構示意圖。

圖中：1基座、2棚體、3水槽、4水管、5管道、6噴頭、7連接柱、8溫度傳感器、9第一濕度傳感器、10二氧化碳濃度傳感器、11方形槽、12地下管道、13控水頭、14第二濕度傳感器、15過濾網、16水泵、17密封圈、18灌溉控制系統、19信息檢測模塊、20信息采集模塊、21中央處理器、22第一對比模塊、23第二對比模塊、24第三對比模塊、25第四對比模塊、26存儲模塊、27控制節點單元、28局域網、29遠程控制系統、30微處理器、31顯示屏、32報警器、33反饋模塊、34自啟動模塊、35計時器、36控制面板模塊、37溫度信息采集模塊、38濕度信息采集模塊、39氣體濃度信息采集模塊、40控制節點一、41控制節點二、42控制節點三、43控制節點四、44溫度調節器、45第一電磁閥、46第二電磁閥、47第三電磁閥。

具體實施方式

下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。如圖1-2所示，本發明提供一種技術方案：一種生態農業用大棚灌溉控制裝置，包括基座1和灌溉控制系統18，基座1的頂部固定安裝有棚體2，基座1內設置有水槽3，水槽3可以用來收集雨水，水槽3內固定安裝有過濾網15，設置過濾網15，可以將雨水中的雜質通過過濾網15過濾掉，防止雜質堵塞水管4，并提高了水質，水槽3一側的底部固定連接有水管4，水管4可以將水輸送至管道5內，水管4的一端分別貫穿基座1和棚體2并延伸至棚體2內，棚體2的內壁固定安裝有管道5，且管道5的兩端均貫穿棚體2的內壁并分別與棚體2內的水管4的一端固定連接，水管4上設置有水泵16，通過水槽3收集雨水，并經過水泵16增壓后將雨水輸送至管道5，為灌溉提供水資源，節約了水資源，水管4與管道5的連接處設置有密封圈17，設置密封圈17可以防止水滲漏，管道5的底部設置有噴頭6，管道5的頂部固定連接有連接柱7，連接柱7的一端固定連接在棚體2上，連接柱7上固定安裝有溫度傳感器8，棚體2內壁的兩側分別固定安裝有第一濕度傳感器9和二氧化碳濃度傳感器10，基座1的頂部開設有方形槽11，方形槽11內壁的兩側與地下管道12的兩端固定連接，本灌溉裝置的主要供水來自自來水或其它水源，且管道5和地下管道12均可通過自來水或其他水源進行灌溉，通過收集雨水只是其中的一種供水方式，低下管道12的頂部設置有控水頭13，方形槽11的底部設置有第二濕度傳感器14，灌溉控制系統18包括信息檢測模塊19，信息檢測模塊19包括溫度傳感器8、第一濕度傳感器9、第二濕度傳感器14和二氧化碳濃度傳感器10，通過溫度傳感器8檢測大棚內的實時氣溫，通過第一濕度傳感器9檢測大棚內的濕度，通過第二濕度傳感器14可以檢測大棚內的地表下植物根系土壤的濕度，通過二氧化碳濃度傳感器10檢測大棚內二氧化碳的濃度，信息檢測模塊19的輸出端電連接信息采集模塊20的輸入端，信息采集模塊20包括溫度信息采集模塊37、濕度信息采集模塊38和氣體濃度信息采集模塊39，溫度傳感器8的輸出端電連接溫度信息采集模塊37的輸入端，第一濕度傳感器9和第二濕度傳感器14的輸出端均電連接濕度信息采集模塊38的輸入端，二氧化碳濃度傳感器10的輸出端電連接氣體濃度信息采集模塊39的輸入端，信息采集模塊20的輸出端電連接中央處理器21的輸入端，中央處理器21分別雙向電連接第一對比模塊22、第二對比模塊23、第三對比模塊24、第四對比模塊25和存儲模塊26，中央處理器21的輸出端電連接控制節點單元27的輸入端，控制節點單元27包括控制節點一40、控制節點二41、控制節點三42和控制節點四43，且控制節點一40的輸出端電連接溫度調節器44的輸入端，控制節點二41的輸出端電連接第一電磁閥45的輸入端，控制節點三42的輸出端電連接第二電磁閥46的輸入端，控制節點四43的輸出端電連接第三電磁閥47的輸入端，通過溫度傳感器8檢測大棚內的實時氣溫，并將溫度信息通過信息采集模塊20傳給中央處理器21，中央處理器21通過第一對比模塊22進行比對，第一對比模塊22內設置有標準溫度值，當實際溫度與標準溫度不符時，中央處理器21通過控制節點一40驅動溫度調節器44調節溫度，直至實際溫度值等于標準溫度值，中央處理器21關閉溫度調節器44，從而使大棚內的氣溫始終保持在適宜作物生長的溫度范圍，通過第一濕度傳感器9檢測大棚內的空氣濕度，通過第二濕度傳感器14檢測大棚內的地表下植物根系土壤的濕度，并通過信息采集模塊20分別將濕度信息傳遞給中央處理器21，中央處理器21分別通過第二對比模塊23和第三對比模塊24進行比對，第二對比模塊23內設置有標準空氣濕度值，第三對比模塊24內設置有標準土壤濕度值，當實際濕度與標準濕度不符時，中央處理器21分別通過控制節點二41和控制節點三42驅動第一電磁閥45和第二電磁閥46，從而控制噴頭6以及控水頭13進行噴水，從而調節空氣濕度與土壤濕度，直至實際濕度值等于標準濕度值，中央處理器21關閉第一電磁閥45和第二電磁閥46，從而使作物及時吸收分水，通過二氧化碳濃度傳感器10檢測大棚內二氧化碳的濃度，并將二氧化碳濃度信息通過信息采集模塊20傳給中央處理器21，中央處理器21通過第四對比模塊25進行比對，第四對比模塊25內設置有標準二氧化碳濃度值，當實際二氧化碳濃度低于標準二氧化碳濃度值時，中央處理器21通過控制節點四43驅動第三電磁閥47增加二氧化碳氣體量，直至實際二氧化碳濃度值等于標準二氧化碳濃度值，中央處理器21關閉第三電磁閥47，從而使大棚內的作物能夠充分的吸收二氧化碳，進行光合作用，灌溉控制系統18雙向信號連接局域網28，局域網28雙向信號連接遠程控制系統29，遠程控制系統29包括微處理器30，微處理器30的輸出端電連接顯示屏31、報警器32和反饋模塊33的輸入端，反饋模塊33的輸出端電連接自啟動模塊34的輸入端，自啟動模塊34的輸出端電連接微處理器30的輸入端，微處理器30的輸入端電連接控制面板模塊36的輸出端，微處理器30雙向電連接計時器35，通過局域網28將灌溉控制系統18與遠程控制系統29進行聯網，從而使工作人員在調度室即可完成對植物的生長環境的檢測以及灌溉工作，中央處理器21可以將信息通過局域網28傳輸給微處理器30，微處理器30外接顯示屏31，從而使工作人員觀察到相關信息，當系統檢測到溫度、濕度或二氧化碳濃度值低時，可通過報警器32進行報警，以提示工作人員進行相應的操作，工作人員通過控制面板模塊36完成對溫度調節器44、第一電磁閥45、第二電磁閥46和第三電磁閥47的開關工作，當工作人員不在遠程控制系統29旁邊時，系統可通過計時器35進行計時，計時時長為15分鐘，當15分鐘后工作人員仍未在遠程控制系統29旁邊時，此時微處理器30通過反饋模塊33驅動自啟動模塊34工作，自啟動模塊34發送啟動指令給微處理器30，從而完成灌溉工作，達到了一定程度的智能化。所述的過濾網層材料組分包括瀝青基碳纖維粉末6-15份、非鹵化有機次膦酸酯5-10份、六次甲基四胺8-14份、三甲基戊基三乙氧基硅烷2-10份、聚四氟乙烯纖維5-10重量份、活性炭50-60重量份、蒙脫石12-15重量份、納米二氧化鈦5-10重量份；按照所述比例研磨，過100目篩，制得混合物A；所有混合物質質量的10倍質量的蒸餾水，然后對其進行超聲處理，超聲處理條件為：溫度90℃，超聲功率500W，超聲時間40min；制得混合物B；然后進行卸砂、冷卻，冷卻后進行破碎處理，篩分后即可得到過濾網材料。

使用時，通過溫度傳感器8檢測大棚內的實時氣溫，并將溫度信息通過信息采集模塊20傳給中央處理器21，中央處理器21通過第一對比模塊22進行比對，中央處理器21通過控制節點一40驅動溫度調節器44調節溫度，從而使大棚內的氣溫始終保持在適宜作物生長的溫度范圍，通過第一濕度傳感器9檢測大棚內的空氣濕度，通過第二濕度傳感器14檢測大棚內的地表下植物根系土壤的濕度，并通過信息采集模塊20分別將濕度信息傳遞給中央處理器21，中央處理器21分別通過第二對比模塊23和第三對比模塊24進行比對，中央處理器21分別通過控制節點二41和控制節點三42驅動第一電磁閥45和第二電磁閥46，從而控制噴頭6以及控水頭13進行噴水，從而調節空氣濕度與土壤濕度，中央處理器21關閉第一電磁閥45和第二電磁閥46，從而使作物及時吸收分水，通過二氧化碳濃度傳感器10檢測大棚內二氧化碳的濃度，并將二氧化碳濃度信息通過信息采集模塊20傳給中央處理器21，中央處理器21通過第四對比模塊25進行比對，中央處理器21通過控制節點四43驅動第三電磁閥47增加二氧化碳氣體量，從而使大棚內的作物能夠充分的吸收二氧化碳，進行光合作用。

綜上可得，該生態農業用大棚灌溉控制裝置，通過設置第一濕度傳感器9、第二濕度傳感器14、信息采集模塊20、中央處理器21、第二對比模塊23、第三對比模塊24、控制節點單元27、第一電磁閥45、第二電磁閥46、局域網28和遠程控制系統29等，解決了現有灌溉裝置浪費水資源及智能度低的問題。

本系統中涉及到的相關模塊均為硬件系統模塊或者為現有技術中計算機軟件程序或協議與硬件相結合的功能模塊，該功能模塊所涉及到的計算機軟件程序或協議的本身均為本領域技術人員公知的技術，其不是本系統的改進之處；本系統的改進為各模塊之間的相互作用關系或連接關系，即為對系統的整體的構造進行改進，以解決本系統所要解決的相應技術問題。

盡管已經示出和描述了本發明的實施例，對于本領域的普通技術人員而言，可以理解在不脫離本發明的原理和精神的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本發明的范圍由所附權利要求及其等同物限定。