本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)、園林蓄水灌溉系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

節(jié)能是我國可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)長遠(yuǎn)發(fā)展戰(zhàn)略，是我國的基本國策。我國大部分地區(qū)仍然停留在人工監(jiān)測旱情，決定灌溉與否僅憑個(gè)人經(jīng)驗(yàn)，不僅耗費(fèi)了人力，而且灌溉的水通常來源于自來水，由于缺少對多余水資源的回收再利用措施，還造成了水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)。

利用太陽能電池板供電的蓄水灌溉系統(tǒng)在很多地區(qū)已經(jīng)出現(xiàn)，但是大部份蓄水灌溉系統(tǒng)仍然不完善，太陽能電池板固定安裝，太陽能利用效率低，不能滿足蓄水灌溉系統(tǒng)龐大的耗電需求，而且系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成產(chǎn)成本高，降低了系統(tǒng)的市場推廣價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提出了一種基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)，以提高太陽能的利用效率，節(jié)約水資源，便于在農(nóng)業(yè)、園林蓄水灌溉中推廣使用。

本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)，包括：埋入地下的集水管、蓄水池和噴灌單元，所述集水管的周壁上開設(shè)有集水孔，所述集水管內(nèi)設(shè)置有水位傳感器，所述集水管至所述蓄水池設(shè)有通水管路，所述通水管路上設(shè)置有水泵，所述蓄水池內(nèi)設(shè)置有浮球閥，所述噴灌單元通過管路與所述蓄水池的出水口連接；土壤濕度傳感器，所述土壤濕度傳感器設(shè)置于土壤中；中央控制器，所述水位傳感器、所述浮球閥、所述水泵以及所述土壤濕度傳感器與所述中央控制器電連接，所述中央控制器由太陽能電池板供電；所述太陽能電池板鉸接于支架，所述太陽能電池板至少設(shè)置有四個(gè)上下左右布置的光電傳感器，所述支架固定連接于由電機(jī)驅(qū)動的轉(zhuǎn)動座，所述轉(zhuǎn)動座活動設(shè)置于環(huán)形軌道，所述轉(zhuǎn)動座上固定安裝電動推桿，所述電動推桿與所述太陽能電池板鉸接；所述光電傳感器、所述電動推桿和所述電機(jī)與所述中央控制器電連接。

作為一種改進(jìn)，所述土壤濕度傳感器包括檢測電路，所述檢測電路包括第一探頭、第二探頭、三極管、發(fā)光二極管和光敏三極管，所述第一探頭外接電源，第二探頭通過可變電阻接地，所述三極管的基極與所述第二探頭連接，所述三極管的集電極外接電源，所述三極管的發(fā)射極與所述發(fā)光二極管的陽極連接，所述發(fā)光二極管的陰極接地，所述光敏三極管的集電極外接電源，所述光敏三極管的發(fā)射極通過分流電阻接地，所述分流電阻并聯(lián)繼電器。

采用了上述技術(shù)方案后，本實(shí)用新型的有益效果是：

1)設(shè)置于太陽能電池板的光電傳感器將采集的信號傳送至中央控制器，根據(jù)信號差異調(diào)整太陽能電池板位置，保證太陽光始終直射于太陽能電池板，提高了太陽能的利用效率，為各個(gè)用電裝置供電，節(jié)能環(huán)保，而且調(diào)整太陽能電池板位置的結(jié)構(gòu)簡單易操控。

2)將多余水資源進(jìn)行回收再利用，避免了水資源的嚴(yán)重浪費(fèi)；利用土壤濕度檢測代替了人工監(jiān)測旱情，節(jié)省了人力，提高了準(zhǔn)確度，在土壤濕度檢測電路中，采用了常規(guī)的元器件，降低了電路的生產(chǎn)成本，從而提高了系統(tǒng)的市場競爭力；

附圖說明

圖1是本實(shí)用新型基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理圖；

圖2是圖1所示基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)實(shí)施例的控制原理圖；

圖3是圖1所示基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)實(shí)施例中土壤濕度傳感器的電路原理圖；

圖中：101-集水管，102-蓄水池，103-噴灌單元，104-集水孔，105-水位傳感器，106-通水管路，107-水泵，108-浮球閥，109電磁閥，110-噴頭，111-土壤濕度傳感器，201-太陽能電池板，202-光電傳感器，203-支架，204-轉(zhuǎn)動座，205-電機(jī)，206-環(huán)形軌道，207-電動推桿，RP-可變電阻，R-分流電阻，VT1-三極管，LED-發(fā)光二極管，VT2-光敏三極管，K-繼電器，D-二極管。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

如圖1和圖2所示，一種基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)，集水管101埋入地下，集水管101底端設(shè)計(jì)為半球型，集水管101的周壁上開設(shè)有集水孔104，集水孔104上設(shè)有過濾網(wǎng)，集水管101內(nèi)設(shè)置有水位傳感器105，集水管101至蓄水池102設(shè)有通水管路106，通水管路106上設(shè)置有水泵107，蓄水池102內(nèi)設(shè)置有浮球閥108，噴灌單元103通過管路與蓄水池102的出水口連接。

水位傳感器105、浮球閥108、水泵107以及土壤濕度傳感器111與所述中央控制器電連接，所述中央控制器由太陽能電池板201供電。

太陽能電池板201鉸接于支架203，太陽能電池板201設(shè)置有四個(gè)上下左右布置的光電傳感器202(當(dāng)然也可以是多個(gè)，但至少是四個(gè))，支架203固定連接于由電機(jī)205驅(qū)動的轉(zhuǎn)動座204，轉(zhuǎn)動座204活動設(shè)置于環(huán)形軌道206，轉(zhuǎn)動座204上固定安裝電動推桿207，電動推桿207與太陽能電池板201鉸接。

光電傳感器202、電動推桿207和電機(jī)205也與中央控制器電連接。

如圖3所示，土壤濕度傳感器111設(shè)置于土壤中，土壤濕度傳感器111包括檢測電路，所述檢測電路包括第一探頭、第二探頭、三極管VT1、發(fā)光二極管LED和光敏三極管VT2，所述第一探頭外接電源，第二探頭通過可變電阻RP接地，所述三極管VT1的基極與所述第二探頭連接，所述三極管VT1的集電極外接電源，所述三極管VT1的發(fā)射極與所述發(fā)光二極管LED的陽極連接，所述發(fā)光二極管LED的陰極接地，所述光敏三極管VT2的集電極外接電源，所述光敏三極管VT2的發(fā)射極通過分流電阻R接地，所述分流電阻R并聯(lián)繼電器K。所述繼電器K并聯(lián)二極管D，所述二極管D的陽極接地。

上述實(shí)施例的工作過程如下：

該基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)中，埋入地下的集水管101，對地下過多的水資源進(jìn)行回收，地下的水經(jīng)過帶有過濾網(wǎng)的集水孔104進(jìn)入到的集水管101內(nèi)部，集水管101內(nèi)部水位上升，當(dāng)水位傳感器105檢測到水位到達(dá)警戒線時(shí)，水位傳感器105將檢測信號傳送至中央控制器，中央控制器發(fā)出命令，水泵107開始工作，水泵107控制通水管路106對集水管101的內(nèi)部的水進(jìn)行采集，此時(shí)浮球閥108是開通的，通水管路106將采集的水儲存到蓄水池102中，當(dāng)蓄水池102存滿水時(shí)，浮球閥108閉合，浮球閥108將閉合的信號傳送至中央控制器，中央控制器發(fā)出命令，水泵107停止工作，完成蓄水過程。

基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)中，埋在作物根部的土壤濕度傳感器111實(shí)時(shí)檢測作物根部土壤的水分，濕度低于設(shè)定值時(shí)，中央控制器發(fā)出命令，電磁閥109打開，蓄水池102的水經(jīng)噴灌單元103上的噴頭110噴出，完成灌溉過程。在土壤濕度傳感器111的檢測電路中，第一探頭，第二探頭插入地下，土壤濕度高于設(shè)定值時(shí)，由第一探頭、第二探頭和可變電阻連接的支路導(dǎo)通，三極管VT1的基極有電流通過，三極管VT1被導(dǎo)通，發(fā)光二極管LED導(dǎo)通發(fā)光，光敏三極管VT2基極接收到發(fā)光二極管LED輸出的信號，光敏三極管VT2被導(dǎo)通，控制繼電器K閉合；當(dāng)土土壤濕度低于設(shè)定值時(shí)，由第一探頭、第二探頭和可變電阻連接的支路斷開，控制繼電器K斷開，中央控制器根據(jù)繼電器K閉合或斷開信號來決定控制狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)了對土壤濕度的檢測，該檢測電路替代了人工監(jiān)測，減小人力消耗，而且采用了常規(guī)的元器件，降低了電路的生產(chǎn)成本，從而提高了系統(tǒng)的市場競爭力。

該基于太陽能的智能蓄水灌溉系統(tǒng)中，設(shè)置于太陽能電池板201的四個(gè)光電傳感器202將采集的信號傳送至中央控制器，

1)中央控制器接收到至少一個(gè)光電傳感器202傳送的信號時(shí)，電機(jī)205開使工作，驅(qū)動轉(zhuǎn)動座204在環(huán)形軌道206上運(yùn)行，當(dāng)中央控制器同時(shí)接收到四個(gè)光電傳感器202傳送的信號時(shí)，此時(shí)太陽能電池板201正面向太陽，電機(jī)205停止工作，然后電動推桿207伸縮帶動太陽能電池板201轉(zhuǎn)動，當(dāng)四個(gè)光電傳感器202傳送的信號完全一致時(shí)，電動推桿207停止工作，此時(shí)太陽正直射于太陽能電池板201，隨著太陽方位的不斷變化，隨時(shí)調(diào)整太陽能電池板201的位置，始終保證太陽直射于太陽能電池板201，提高了太陽能的利用效率，而且調(diào)整太陽能電池板位置的結(jié)構(gòu)簡單易操控；

2)中央控制器沒有接收到任何一個(gè)光電傳感器202傳送的信號時(shí)，此時(shí)沒有太陽，電機(jī)205和電動推桿207保持不工作狀態(tài)，避免了太陽能電池板201在沒有太陽的情況下仍然持續(xù)轉(zhuǎn)動尋找光源，延長了電動推桿、電機(jī)和轉(zhuǎn)動座的使用時(shí)壽命。