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说明书1太阳能光伏驱动及 GPRS 无线通讯监控的大规模节水灌溉网 技术领域 本发明涉及太阳能光伏电池应用、电动提水装置,尤其涉及一种由 GPRS 无线通讯的方式 进行智能化测控的节水灌溉网.

背景技术 现有的大多数农业灌溉方式是用电力或柴油动力把水从水源泵出,通过灌溉水渠网系对 农林作物生长的土壤进行全覆盖浸润式灌溉.这种传统灌溉方式,使大部分的水分经土壤表 面直接蒸发或渗入地下,只有小部分被农林作物吸收,造成了水资源的巨大浪费.对于缺水 地区、丘陵山地和沙性土壤,这种传统灌溉方式由于可用资源和经济性的制约而根本无法实 施.另外,传统的修建水渠的灌溉方式占用一定数量的耕地,从而造成土地资源浪费. 太阳光能照射在一些特殊的半导体器件上,光子能量会驱动器件中电子的迁移,形成电 势差,这种现象被人们称之为光伏效应.太阳能电池的发电原理,就是依据光伏效应将太阳 光能直接转化为电能.太阳能电池的一大特点是可以分散发电并在发电地点应用. 鉴于此,为解决无电、缺水地区的农林作物灌溉,有必要设计一种新型的灌溉网.该网 络利用太阳能光伏电力替代电网电力或柴油动力,使用太阳能电池分散供电的各级控制器、 水泵和阀门驱动浇灌水,经管路流到农林作物根系旁的滴灌器实施灌溉;

该设计由 GPRS 无线 通讯的方式对这种节水灌溉网的各个地块进行遥测、遥控,从而进一步实行大面积智能化管 理.这种技术可以在缺水地区、丘陵山地和沙性土壤进行大规模推广. 发明内容 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能光伏驱动及由 GPRS 无线通讯监控的节 水灌溉系统,以求减少水资源损耗;

为节省人力成本和减少失误,该灌溉系统由计算机智能 管理中心进行全天候、全自动化智能管理. 本发明采用如下技术方案:一种太阳能光伏驱动及 GPRS 无线通讯监控的大规模节水灌溉 网,该系统包括前级提水系统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机智能管理中心 (19) ,所述前级提水系统包括用于产生电能的太阳能电池板(1) 、与太阳能电池板电气连接 说明书2并与计算机智能管理中心无线联网的前级测控模块(2) 、与前级测控模块电气连接的主提水 泵(3) 、与主提水泵管路连通并与前级测控模块电气连接的主分流阀(6) 、与主分流阀通过 若干配送管路(7)分别连通的若干浇灌单元;

所述主提水泵(3)与主分流阀(6)连通的 管道中设有流量计(5) ;

该流量计测量水流输出讯号至前级测控模块(2) ;

所述前级提水系统利用太阳能电池板(1)所产生的电能经无线联网的前级控制器(2) 所操控的主提水泵(3)将水从水源(4)中泵出,经主分流阀(6)通过配送管路(7)配送 到各个浇灌单元的局部储水容器(8)中;

所述计算机智能管理中心(19)采用 GPRS 无线通讯的方式通过无线联网的前级测控模块 (2)对流量计(5)的流量进行监测,并对主提水泵(3)实行操控. 作为本发明的优选方案之一,所述浇灌单元包括局部储水容器(8) 、浇灌单元的太阳能 电池板(10) 、无线联网的单元测控模块(11) 、受单元测控模块(11)操控的单元水泵(12) 、 与单元水泵管路连通的分流阀(15) 、与分流阀通过若干输水管(16)分别连通的若干滴灌或 喷灌头(17) ;

所述单元水泵(12)与分流阀(15)连通的管道中设有流量计(13) ,该流量计(13)与 单元测控模块(11)相连;

所述浇灌单元太阳能电池板(10)产生的电能经单元测控模块(11) ,驱动单元水泵(12) 从局部储水容器 (8) 中提水, 以获得压力水流, 压力水流经由单元分流阀(15), 和输水管(16) 连接到滴灌头或喷淋头(17)实行对作物的滴灌或喷灌;

所述计算机智能管理中心(19)采用 GPRS 无线通讯的方式通过单元测控模块(11)对流 量计(13)的流量进行监测. 作为本发明的优选方案之一,所述局部储水容器(8)上设有水位计(9) ,该水位计的测 量输出与单元测控模块(11)相连,所述计算机智能管理中心(19)采用无线通讯的方式通 过单元测控模块(11)对储水器(8)的储水量通过水位计(9)进行监测,并对单元水泵(12) 执行操控. 作为本发明的优选方案之一,所述单元水泵(12)与分流阀(15)连通的管道中设有施 肥-施药钵(14) ,在浇灌过程中可以结合施肥或施药. 作为本发明的优选方案之一,该系统进一步包括设置与土壤中的土壤湿度传感器(18) , 该传感器测量信号输入单元测控模块(11) ,所述计算机智能管理中心(19)采用无线通讯的 说明书3方式通过单元测控模块(11)和土壤湿度传感器(18)对土壤湿度进行监测,以决定是否启 动相关水泵和分流阀对测点地块实施浇灌. 作为本发明的优选方案之一,当所述浇灌单元位于高地或较远距离,该前级提水系统可 以由多级 提水-蓄水 功能段串联组成:即利用首个前级提水系统将水提到一个储水罐里作 为第二个类似的前级提水系统的水源,若有需要的话,可以再串联一套储水罐和类似的前级 提水系统. 本发明的特征在于:单级或多级 提水-蓄水 功能段组成的前级提水系统和若干基本 浇灌单元所组成的大面积节水灌溉网;

无需电网电源或柴油机提供动力而改由太阳能光伏电 力驱动;

利用无线通讯的手段实施全天候计算机监控和智能化管理;

并在系统中逐级设有局 部储水器,此项设计不仅可以保障分级泵水的协调进行,而且为度过干旱时节做好了局部水 资源储备. 本发明科学地利用了洁净无碳能源-太阳能光伏装置,极大地提高了无电、缺水地区的农 业或林业作物灌溉的经济性及可行性.本发明可被广泛应用于万亩以上大面积缺水地区特别 是干旱丘陵和山区的节水灌溉.比较原始的粗放型经水渠自然流水的浇灌方式节省水资源可 达80%以上,并且节省了传统水渠浇灌系统所占用的耕地 3-5%.本发明也为瘠薄及沙化土地 复耕技术提供了更为经济的支持手段. 附图说明 图1是本发明太阳能光伏驱动及 GPRS 无线通讯监控的大规模节水灌溉网示意图. 具体实施方式 本发明所要解决的技术问题是提供一种利用太阳能光伏驱动及由 GPRS 无线通讯监控的节 水灌溉网系用于减少水资源损耗,并为节省人力成本和减少失误进行全天候、全自动化、计 算机智能管理. 一种太阳能光伏驱动及 GPRS 无线通讯监控的大规模节水灌溉网,该系统包括前级提水系 统、与前级提水系统连通的浇灌单元以及计算机智能管理中心 19,所述前级提水系统包括用 于产生电能的太阳能电池板

1、 与太阳能电池板电气连接并与计算机智能管理中心无线联网的 前级测控模块

2、与无线联网前级测控模块电气连接的主提水泵

3、与主提水泵管路连通的并 说明书4与前级测控模块电气连接的主分流阀

6、 与主分流阀通过 配送管路7连通的若干浇灌单元;

所 述主提水泵

3 与主分流阀

6 连通的管道中设有流量计 5;

该流量计的测量信号输入前级测控模 块2,经无线联网馈送到计算机智能管理中心 19. 所述前级提水系统利用太阳能电池板

1 所产生的电能经无线联网前级测控模块

2 所操控 的主提水泵

3 将水从水源

4 中泵出, 经主分流阀 6........