一种节水喷灌装置

本发明涉及喷灌，具体是一种节水喷灌装置。

背景技术：

1、节水灌溉技术在我国近几年发展很快，这项技术的主要优点是节水和省力。然而如今，喷灌装置喷射范围多为圆形，这样会导致部分土壤未能喷洒到，而部分道路会在喷洒范围内，从而影响行人们的行走。同时，现有的喷灌装置是定时进行喷灌，不能根据实时情况进行喷灌，会导致在雨天等不适宜的天气进行浇灌，从而浪费水源，不能有效起到节水的作用。

2、传统红外线发射器是利用加热元件产生热能，然后将热能转化为红外光的能量，并发射红外线。这样会消耗巨大的能量，在如今的喷灌装置中鲜有应用，导致便捷有效的红外线识别技术难以应用于喷灌系统中。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明提出一种节水喷灌装置。

2、本发明提供的一种节水喷灌装置，包括：

3、支撑系统；

4、喷水系统，设于所述支撑系统上；

5、识别系统，设于所述支撑系统上；所述识别系统包括红外线发射与接收器，用于确定道路位置；

6、测量系统，设于所述支撑系统上；所述测量系统包括温度传感器和土壤湿度传感器，用于测量实时环境温度和土壤湿度；

7、控制系统，设于所述支撑系统上；所述控制系统用于接收所述识别系统和测量系统的信号，以及控制所述支撑系统和喷水系统。

8、优选的，所述支撑系统包括支撑柱，所述支撑柱的上端设置有可转动的支撑台，所述支撑柱的下端设置有固定插杆。

9、优选的，所述固定插杆采用合金材质制成三刃螺旋状结构。

10、优选的，所述喷水系统包括喷水口，所述喷水口设置为向上倾斜45度，所述喷水口与接水管相连接。

11、优选的，所述红外线发射与接收器包括光线入口，所述光线入口的正下方设置有凸透镜，所述凸透镜的正下方设置有非线性光学材料，所述非线性光学材料的正前方设置有凹透镜，所述凹透镜的正前方设置有红外线发射入口，所述红外线发射入口的正下方设置有红外线接收入口，所述红外线接收入口的正后方设置有红外线接收器。

12、优选的，所述控制系统包括水压控制器和单片机；所述单片机用于接收各个传感器的数据，并与预设的标准数据进行对比，确定喷水的时间，以及接收通过红外线发射与接收器确定的道路位置的信息，根据不同道路位置确定不同角度水压的大小，并将这些数据传送至水压控制器，通过调整喷水系统的水压使水不会溅到道路上，实现精准浇灌。

13、优选的，还包括供电系统，所述供电系统通过电线为装置提供电量。

14、优选的，其控制方法包括下述步骤：

15、s1、自然光进入装置，通过凸透镜汇交成强光，非线性光学材料受到强光激发产生红外线辐射，红外线通过凹透镜发散，照射到地面上，红外线接收器通过接收到的地面反射的红外线，了解土地地形，分辨出与道路的分界处，控制系统接收数据并保存；

16、s2、预设数据的标准值，每隔预设时间，温度传感器检测温度，土壤湿度传感器检测湿度，控制系统接收检测数据并与设置的标准值进行比较；

17、s3、若需要喷灌，则根据所记录地形数据，确定不同方向水压大小，使水不会溅到道路上，将信号传递给控制系统，控制相对应方向的喷水水压，完成喷灌。

18、相对于现有技术，本发明的有益效果为：

19、1、本发明提供一种节水喷灌装置，通过红外线发射和接收器、控制器和各传感器的相互配合，使得既可以确定合适的喷灌时机，实现节水的目标，又可以在不同位置、不同角度都有一个对应的水压，以此来控制水流的大小和方向，进而实现精准浇灌。本发明不仅达到了节约用水目的，同时也实现了精准浇灌。

20、2、本发明中外线发射与接收器利用装置内的凸透镜，将自然光汇聚在感光材料上，感光材料受强光发出红外线，红外线经过凹透镜平行发散射出，再由红外线接收器收集经过物体反射的红外线，确定土地范围。通过检测当前温度和土地湿度，结合设定时间确定喷水灌溉时间，在不同角度根据所收集地形数据调整水压大小，实现精准灌溉。且感光材料采用非线性光学材料，利用非线性感光效应，使用汇聚过的太阳光形成的强光激发光学材料产生红外线，相比现有的电流通过半导体产生红外线的方法更节能。

技术特征：

1.一种节水喷灌装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的节水喷灌装置，其特征在于，所述支撑系统包括支撑柱，所述支撑柱的上端设置有可转动的支撑台，所述支撑柱的下端设置有固定插杆。

3.如权利要求2所述的节水喷灌装置，其特征在于，所述固定插杆采用合金材质制成三刃螺旋状结构。

4.如权利要求1-3任一项所述的节水喷灌装置，其特征在于，所述喷水系统包括喷水口，所述喷水口设置为向上倾斜45度，所述喷水口与接水管相连接。

5.如权利要求1-3任一项所述的节水喷灌装置，其特征在于，所述红外线发射与接收器包括光线入口，所述光线入口的正下方设置有凸透镜，所述凸透镜的正下方设置有非线性光学材料，所述非线性光学材料的正前方设置有凹透镜，所述凹透镜的正前方设置有红外线发射入口，所述红外线发射入口的正下方设置有红外线接收入口，所述红外线接收入口的正后方设置有红外线接收器。

6.如权利要求1-3任一项所述的节水喷灌装置，其特征在于，所述控制系统包括水压控制器和单片机；所述单片机用于接收各个传感器的数据，并与预设的标准数据进行对比，确定喷水的时间，以及接收通过红外线发射与接收器确定的道路位置的信息，根据不同道路位置确定不同角度水压的大小，并将这些数据传送至水压控制器，通过调整喷水系统的水压使水不会溅到道路上，实现精准浇灌。

7.如权利要求1-3任一项所述的节水喷灌装置，其特征在于，还包括供电系统，所述供电系统通过电线为装置提供电量。

8.如权利要求1-3任一项所述的节水喷灌装置，其特征在于，其控制方法包括下述步骤：

技术总结
本发明提供一种节水喷灌装置，包括支撑系统；喷水系统，设于所述支撑系统上；识别系统，设于所述支撑系统上；所述识别系统包括红外线发射与接收器，用于确定道路位置；测量系统，设于所述支撑系统上；所述测量系统包括温度传感器和土壤湿度传感器，用于测量实时环境温度和土壤湿度；控制系统，设于所述支撑系统上；所述控制系统用于接收所述识别系统和测量系统的信号，以及控制所述支撑系统和喷水系统。本发明不仅达到了节约用水目的，同时也实现了精准浇灌。

技术研发人员：罗舟,曹添羽,周鹏昊,冯骞,任庆硕,李扬
受保护的技术使用者：河海大学
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21