本發(fā)明屬于加濕領域，具體為加濕區(qū)域噴頭的布設方法。

背景技術(shù)：

加濕澆灌是日常生產(chǎn)生活必不可失的技術(shù)手段，如草坪常常由于不科學的澆灌而導致大量水資源的浪費，據(jù)環(huán)保部門統(tǒng)計每年由于綠化灌溉而浪費的水資源占水資源浪費總量的百分之26。同時不科學的澆灌也會導致綠化的腐爛與死亡。亦如，蔬菜市場，超市等地方的蔬菜導購欄上的蔬菜常常因為不及時澆水而干枯黃葉，或是因為澆水不合理導致蔬菜腐爛。這不僅導致了大量蔬菜滯銷，嚴重浪費了糧食資源，也導致了生活中人們無法吃到健康綠色的蔬菜。

因此，如何合理的設置加濕澆灌時噴頭的布設位置已成為合理利用水資源的急需解決的事情。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種加濕區(qū)域噴頭的布設方法，其有效利用噴頭的噴射范圍，避免噴頭噴射范圍的重疊，降低水資源的浪費。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的具體的技術(shù)手段為，將加濕區(qū)域劃分為若干個等邊三角形和/或若干個正方形；當將加濕區(qū)域劃分為若干個等邊三角形時，在每個等邊三角形的中心位置設置一個噴頭，并保證噴頭的噴射范圍為等邊三角形的外接圓范圍；當將加濕區(qū)域劃分為若干個正方形時，在正方形的中心位置設置一號噴頭，在正方形的四個角處或正方形的對角線臨近四個角處分設四個二號噴頭，一號噴頭與二號噴頭能實現(xiàn)對正方形區(qū)域全面加濕。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，當將加濕區(qū)域劃分為若干個正方形時，且在正方形的對角線臨近四個角處分設四個二號噴頭時，其中一號噴頭的噴射范圍為圓形，圓形噴射范圍的半徑為式中，r為一號噴頭噴射范圍的半徑，a為正方形的邊長；二號噴頭的噴射范圍為圓形，圓形噴射范圍的半徑為式中，r為二號噴頭噴射范圍的半徑，a為正方形的邊長，r為一號噴頭噴射范圍的半徑。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，應用于蔬菜導購欄加濕以及草坪澆灌。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，所述蔬菜導購欄包括帶有一斜面的支架，網(wǎng)狀放置欄，蓄水槽，噴頭；網(wǎng)狀放置欄有若干個，若干個網(wǎng)狀放置欄相互平行設置，并安裝于支架的斜面上；蓄水槽設于支架的底端；噴頭布設于網(wǎng)狀放置欄上，并通過設于蔬菜導購欄外部的動力裝置連通于蓄水槽；其中網(wǎng)狀放置欄即為加濕區(qū)域。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，支架的斜面沿高度方向設有若干個插槽，網(wǎng)狀放置欄通過插入插槽安裝于支架的斜面上。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，支架的高度為180cm。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，網(wǎng)狀放置欄的寬度為50cm，每層網(wǎng)狀放置欄之間的間隔為30cm。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，網(wǎng)狀放置欄設計為底角為60°的等腰梯形。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，用于蔬菜導購欄時，在室溫為25℃，每隔90分鐘澆一次水。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，用于草坪澆灌時，澆灌時間為上午9點、下午四點和晚上8點。

有益效果

采用本申請的噴頭的布設方法能有效利用噴頭的噴射范圍，避免噴頭噴射范圍的重疊，降低水資源的浪費。并且該方案具有推廣性，可以推廣到農(nóng)作物與花卉等的澆灌。

附圖說明

圖1加濕區(qū)域的正三角形劃分示意圖；

圖2加濕區(qū)域的正方形一種劃分示意圖；

圖3加濕區(qū)域的正方形另一種劃分示意圖；

圖4蔬菜導購欄的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5濕區(qū)域的正方形噴頭布設的推導圖；

圖中，1、噴頭；2、網(wǎng)狀放置欄；3、支架；4、插槽；5、水管；6、轉(zhuǎn)軸；7、底槽。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的和技術(shù)方案更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；谒枋龅谋景l(fā)明的實施例，本領域普通技術(shù)人員在無需創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

本技術(shù)領域技術(shù)人員可以理解，除非另外定義，這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學術(shù)語)具有與本發(fā)明所屬領域中的普通技術(shù)人員的一般理解相同的意義。還應該理解的是，諸如通用字典中定義的那些術(shù)語應該被理解為具有與現(xiàn)有技術(shù)的上下文中的意義一致的意義，并且除非像這里一樣定義，不會用理想化或過于正式的含義來解釋。

加濕區(qū)域噴頭的布設方法，根據(jù)加濕區(qū)域的形狀選擇將加濕區(qū)域劃分為若干個等邊三角形或者若干個正方形；在將加濕區(qū)域劃分為若干個等邊三角形時，在每個等邊三角形的中心位置設置一個噴頭，并保證噴頭的噴射范圍為等邊三角形的外接圓范圍；

結(jié)論來源于，設a，b為任意三角形的兩個頂點，以ab為x軸建立坐標系，a，b關(guān)于y軸對稱,a坐標為(-a1，0)，b坐標為(a1,0)。c為第三個頂點，則其外接圓如圖所示。設利用率為p＝s三角形/s圓形，則：

設c點坐標為(x0,y0)圓心坐標為

設外接圓半徑為r1，則：s三角形＝a1*y0；

所以

由于直接求p的極值過于困難，求1/p的極值，

1/p＝π×a¹/y0+π×y0/4×a1+π×(x0²-a1²)²/a1×4×y0³+π×(x0²-a1²)/2×a1×y0；

令1/p的偏導數(shù)為零，

解得1、x0＝0，(y0²-3×a1²)×(y0²+a1²)＝0；則：

2、x0²+y0²-a1²＝0，π×a1/y0²＝0，則無解。

考慮1/p的定義域，則易知，極值就是最值，所以當x0＝0時，p最大。

即將三角形區(qū)域定位正三角形時，水的利用率最大。

由圖1，結(jié)合直線的無限長性質(zhì)易知，平面可以劃分為一定數(shù)量的正三角形區(qū)域(在應用于平面上，如草坪時，考慮到草坪面積遠大于噴頭覆蓋區(qū)域)，只需不斷地做平行線，就可實現(xiàn)劃分。

在將加濕區(qū)域劃分為若干個正方形時，在正方形的中心位置設置一號噴頭，在正方形的四個角處或者對角線上臨近四個角處分設四個二號噴頭；一號噴頭與二號噴頭能實現(xiàn)對正方形進行全面加濕。

在二號噴頭設于正方形四個角處時，如圖2所示，二號噴頭可為扇形或者圓形，二號噴頭的直徑為正方形邊長減去一號噴頭噴射于一號噴頭占據(jù)正方形邊長的長度后的邊長；一號噴頭噴射直徑優(yōu)選為

如圖3所示在二號噴頭設于正方形對角線上臨近四個角處具體為其中一號噴頭的噴射范圍為圓形，圓形噴射范圍的半徑為式中，r為一號噴頭噴射范圍的半徑，a為正方形的邊長；二號噴頭的噴射范圍為圓形，圓形噴射范圍的半徑為式中，r為二號噴頭噴射范圍的半徑，a為正方形的邊長。

結(jié)論來源于：設正方形的邊長為a，大圓半徑為r，小圓半徑為r。由于p＝s正方形/s覆蓋面積之和；控制正方形面積不變只需求出覆蓋面積最小的方案即可。

具體為按圖4所示的幾何關(guān)系推導：(小圓正好覆蓋大圓未覆蓋區(qū)域，即取等時的情況)。

如圖4知點e為小圓圓心，點c為大圓圓心。點e在正方形對角線上，點c在正方形中心。做cb垂直于正方形邊，易知cb＝ab＝a/2；cd＝r，在直角三角形bcd中，勾股定理得所以因為小圓過點a，點d，且圓心e在正方形對角線上，夾角為45度。所以三角形aed為等腰直角三角形，所以ae＝r；

所以

假設正方形邊長為a，為已知常量；則：

設一號噴頭半徑為r，圓心在正方形中心；設二號噴頭半徑為r，圓心在正方形對角線上。

一號噴頭與二號噴頭將正方形區(qū)域全覆蓋，則由圖中幾何關(guān)系得知

而當時，已達到全覆蓋，避免水的浪費，所以此處取等號。

則此時一號噴頭與二號噴頭的覆蓋面積為

s＝π×r²+4×π×r²，即

對s關(guān)于r求導，得當導數(shù)為0時且此時s值為極小值同時為最小值：smin＝5×π×a²/12；

由于：利用率為p＝s正方形/s圓形，正方形面積為a²，為常量，所以s圓形最小時，利用率p最大p＝12/5×π。

作為本發(fā)明改進的技術(shù)方案，應用于蔬菜導購欄加濕以及草坪澆灌。

用于蔬菜導購欄時，如圖3所示，圖3中，噴頭1、網(wǎng)狀放置欄2、支架3、插槽4、水管5、轉(zhuǎn)軸6、底槽7。所述蔬菜導購欄包括帶有一斜面的支架，網(wǎng)狀放置欄，蓄水槽，噴頭；網(wǎng)狀放置欄有若干個，若干個網(wǎng)狀放置欄相互平行設置，并安裝于支架的斜面上；蓄水槽設于支架的底端；噴頭布設于網(wǎng)狀放置欄上，并通過設于蔬菜導購欄外部的動力裝置連通于蓄水槽；其中網(wǎng)狀放置欄即為加濕區(qū)域。根據(jù)資料統(tǒng)計，中國人的平均身高為164cm，平均臂展為145cm。導購欄支架高度為180cm，支架與底部蓄水槽之間的夾角可調(diào)，支架與蓄水槽通過能轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)軸連接，為了方便蔬菜的方式，支架的斜面沿高度方向設有若干個插槽，網(wǎng)狀放置欄通過插入插槽安裝于支架的斜面上，并可根據(jù)蔬菜的品種來調(diào)節(jié)網(wǎng)狀放置欄的位置，網(wǎng)狀放置欄通過插入插槽固定在支架的斜面上，每個網(wǎng)狀蔬菜放置欄的橫截寬度為50cm，每層插槽之間的間隔為30cm。水管固定在支架上，連接放置欄上的噴頭給蔬菜澆水。支架，蔬菜放置欄，底槽均為網(wǎng)狀，避免蓄水導致蔬菜腐爛。

為了便于水資源的最大利用化，網(wǎng)狀放置欄設計為底角為60°的等腰梯形。

根據(jù)植物細胞壁脫水速率等生物知識，可以知道在室溫為25度左右時，每隔90分鐘澆一次水，可以讓植物的水分保持的最好。具體可謂通過stc公司生產(chǎn)的stc89c51型單片機實現(xiàn)智能澆水。通過單片機自帶的定時器功能實現(xiàn)90分鐘的定時，當九十分鐘到了，單片機控制打開語音播放器(采用美國isd公司生產(chǎn)的isd4003語音芯片)，并通過電磁繼電器開關(guān)打開噴水頭，實現(xiàn)蔬菜澆水。

用于草坪澆灌時，澆水應根據(jù)草坪和天氣情況，選擇一天中最適宜的時間。夏季氣溫高，早晚澆水，蒸發(fā)量小，中午澆水蒸發(fā)量大，澆水時間應選擇在早上9點之前，下午16點之后。最佳時間應在早晨，除了可以滿足草坪一天需要的水分外，晚上葉片已干，可防止病菌生長。

以上僅為本發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應當指出的是，對于本領域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些均屬于本發(fā)明的保護范圍。