CN109452054A - 一种新型智能灌溉系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型智能灌溉系统，包括棚体，所述棚体一侧的底部固定连接有水箱，所述棚体的一侧固定连接有位于水箱上方的中央控制模块，所述棚体的内壁上固定连接有横梁，所述棚体的内壁固定连接有位于横梁下方的固定架，所述固定架的内部开设有回流孔，所述固定架的顶部开设有流水孔，所述流水孔与回流孔连通，所述回流孔的一端通过连接管与水箱的一侧固定连接，所述横梁的顶部开设有导向槽，所述横梁的一端固定连接有电机，所述导向槽的内部活动连接有导向块，所述电机的动力输出端固定连接有丝杆，所述丝杆贯穿导向块，并且与导向块通过螺纹连接。本发明结构合理，实现了棚体内自动化灌溉，制作成本低，适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及种植领域，具体为一种新型智能灌溉系统。
背景技术
随着社会的不断发展，农业行业的不断进步，各类农业机械设备不断进步，而大棚是一种常见的农业种植方式，在不适宜植物生长的季节，能提供生育期和增加产量，多用于低温季节喜温蔬菜、花卉、林木等植物栽培或育苗等，大棚是指能控制或部分控制植物生长环境的建筑物，主要用于非季节性或非地域性的植物栽培、科学研究、加代育种和观赏植物栽培等，而大棚中的灌溉是常见的操作之一，传统的大棚灌溉多为人工进行灌溉，使得耗费大量的人工劳力以及精力，使用极为不变，且工作效率低下，因此，我们提出了一种新型智能灌溉系统来解决上述问题。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种新型智能灌溉系统，具备灌溉效果好的优点，解决了现有灌溉方式大都是人工灌溉的问题。
（二）技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型智能灌溉系统，包括棚体，所述棚体一侧的底部固定连接有水箱，所述棚体的一侧固定连接有位于水箱上方的中央控制模块，所述棚体的内壁上固定连接有横梁，所述棚体的内壁固定连接有位于横梁下方的固定架，所述固定架的内部开设有回流孔，所述固定架的顶部开设有流水孔，所述流水孔与回流孔连通，所述回流孔的一端通过连接管与水箱的一侧固定连接，所述横梁的顶部开设有导向槽，所述横梁的一端固定连接有电机，所述导向槽的内部活动连接有导向块，所述电机的动力输出端固定连接有丝杆，所述丝杆贯穿导向块，并且与导向块通过螺纹连接，所述丝杆远离电机的一端通过轴承活动连接在导向槽的内侧壁上，所述导向块的顶部通过连接件固定安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的输出端固定连接有活动架，所述活动架的一端固定连接有温度传感器，所述活动架的另一端固定连接有湿度传感器，所述活动架的底部固定连接有喷头，所述活动架的底部固定连接有电扇，所述活动架的顶部固定安装有总水管，所述总水管通过分水管与喷头固定连接，所述总水管一端的表面固定连接有水泵，所述总水管的一端固定连接有位于水箱内部的过滤球网，所述中央控制模块与存储模块双向电连接，所述中央控制模块的输入端与电源模块的输出端电连接，所述中央控制模块与控制面板双向电连接，所述中央控制模块的输出端与数据对比模块的输入端电连接，所述数据对比模块的输出端与反馈模块的输入端电连接，所述反馈模块的输出端与中央控制模块的输入端电连接，所述中央控制模块的输出端与驱动模块的输入端电连接。
优选的，所述横梁的数量为两个，且两个横梁以固定架的垂直中线为对称轴对称设置在棚体两侧的内壁。
优选的，所述喷头的数量为五个，所述电扇的数量为四个，且喷头与电扇等间距间隔设置在活动架的底部。
优选的，所述温度传感器的输出端与中央控制模块的输入端电连接，所述湿度传感器的输出端与中央控制模块的输入端电连接。
优选的，所述中央控制模块为PLC，所述温度传感器采用的型号为WZP-Pt100，所述湿度传感器采用的型号为SHT20。
优选的，所述驱动模块的输出端分别与电机、电动伸缩杆、电扇和水泵的输入端电连接。
优选的，所述水箱的顶端左侧固定连接有进水管，所述水箱的左侧外壁底端固定连接有排污阀。
（三）有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种新型智能灌溉系统，具备以下有益效果：
该新型智能灌溉系统，通过电动伸缩杆对活动架的高度进行调整，进而调节调节喷头的高度，同时启动电机带动活动架前后移动，同时利用电扇的吹风，从而可以使得大棚内的空气进行更好的流通，提高了种植质量，通过温度传感器和湿度传感器实时监测棚体内部的温度和湿度，使得中央控制模块通过驱动模块进行处理，进而使得喷头喷洒水，实现对棚体内部植物自动化灌溉的目的，降低了人们的劳动强度，使用方便，提高了工作效率，通过数据对比模块对棚体内部的环境进行精确的对比，从而准确的对棚体内的环境是否适宜进行判断，避免了人为主观判断不准确的问题，本发明结构合理，实现了棚体内自动化灌溉，制作成本低，适合推广使用。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明横梁结构侧视图；
图3为本发明结构系统原理图。
图中：1棚体、2水箱、3中央控制模块、4横梁、5固定架、6回流孔、7流水孔、8导向槽、9电机、901丝杆、10导向块、11电动伸缩杆、12活动架、13温度传感器、14湿度传感器、15喷头、16电扇、17总水管、18水泵、19过滤球网、20存储模块、21电源模块、22控制面板、23数据对比模块、24反馈模块、25驱动模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种新型智能灌溉系统，包括棚体1，棚体1一侧的底部固定连接有水箱2，水箱2的顶端左侧固定连接有进水管，便于往水箱2内注入灌溉水，水箱2的左侧外壁底端固定连接有排污阀，便于排出其它杂物，棚体1的一侧固定连接有位于水箱2上方的中央控制模块3，中央控制模块3为PLC，PLC是可编程控制器，是现有非常成熟的技术，控制智能性好，方便使用，棚体1的内壁上固定连接有横梁4，棚体1的内壁固定连接有位于横梁4下方的固定架5，横梁4的数量为两个，且两个横梁4以固定架5的垂直中线为对称轴对称设置在棚体1两侧的内壁，固定架5的内部开设有回流孔6，固定架5的顶部开设有流水孔7，流水孔7与回流孔6连通，回流孔6的一端通过连接管与水箱2的一侧固定连接，灌溉多余的水，通过流水孔7进入到回流孔6内部，进而流入到水箱2内部，通过过滤球网19的过滤，从而可以再利用，节约了水资源，横梁4的顶部开设有导向槽8，横梁4的一端固定连接有电机9，导向槽8的内部活动连接有导向块10，电机9的动力输出端固定连接有丝杆901，丝杆901贯穿导向块10，并且与导向块10通过螺纹连接，丝杆901远离电机9的一端通过轴承活动连接在导向槽8的内侧壁上，电机9的动力输出端能够带动丝杆901旋转，丝杆901在螺纹的作用下能带动导向块10在导向槽8内前后移动，进而可以对棚体1内部的植物进行全面灌溉，导向块10的顶部通过连接件固定安装有电动伸缩杆11，电动伸缩杆11的输出端固定连接有活动架12，通过电动伸缩杆11对活动架12的高度进行调整，便可以根据种植物的高度进而调节调节喷头15的高度,提高了灌溉的效果，活动架12的一端固定连接有温度传感器13，活动架12的另一端固定连接有湿度传感器14，温度传感器13的输出端与中央控制模块3的输入端电连接，湿度传感器14的输出端与中央控制模块3的输入端电连接，温度传感器13采用的型号为WZP-Pt100，湿度传感器14采用的型号为SHT20，温度传感器13和湿度传感器14有利于对棚体1内部的温度和湿度进行实时监测，活动架12的底部固定连接有喷头15，活动架12的底部固定连接有电扇16，喷头15的数量为五个，电扇16的数量为四个，且喷头15与电扇16等间距间隔设置在活动架12的底部，活动架12的顶部固定安装有总水管17，总水管17为波纹软管，波纹软管能够方便固定架5前后移动和上下调节高度，总水管17通过分水管与喷头15固定连接，总水管17一端的表面固定连接有水泵18，总水管17的一端固定连接有位于水箱2内部的过滤球网19，过滤球网19起到过滤水中杂质的目的，防止杂质对喷头15造成堵塞，中央控制模块3与存储模块20双向电连接，存储模块20能够存储设定的数值，同时存储模块20还能够存储对种植物的灌溉数据，便于随时了解对种植物的灌溉情况，中央控制模块3的输入端与电源模块21的输出端电连接，电源模块21对整个系统提供供电支持，中央控制模块3与控制面板22双向电连接，控制面板22便于显示控制整个系统，中央控制模块3的输出端与数据对比模块23的输入端电连接，数据对比模块23能够对棚体1内的温度和湿度数据与设定的数据进行对比，数据对比模块23的输出端与反馈模块24的输入端电连接，数据对比模块23将棚体1内的温度和湿度数据与设定的数据进行对比后的结果传输给反馈模块24，反馈模块24的输出端与中央控制模块3的输入端电连接，反馈模块24将棚体1内的温度和湿度数据与设定的数据进行对比后的结果传输给中央控制模块3，中央控制模块3的输出端与驱动模块25的输入端电连接，驱动模块25的输出端分别与电机9、电动伸缩杆11、电扇16和水泵18的输入端电连接，中央控制模块3根据棚体1内的温度和湿度数据与设定的数据进行对比后的结果控制电机9、水泵18和电扇16工作，电机9带动丝杆901转动，丝杆901在螺纹的作用下带动导向块10在导向槽8内移动，进而可以带动活动架12上的喷头15移动，使得喷头15对棚体1内部的植物进行自动喷洒灌溉，还可以操作控制面板22来通过中央控制模块3和驱动模块25控制电动伸缩杆11进行工作。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
在使用时，先通过操作控制面板22，使得电动伸缩二11对活动架12的高度进行调节，进而可以根据植物的高低对喷头15的高度进行调整，防止喷头15洒水的冲击力对植物造成破坏，通过控制面板22进行温度范围和湿度范围上限值的设定，并将设定的信息通过中央控制模块3传输到存储模块20进行存储，通过温度传感器13和湿度传感器14收集棚体1内的实时环境信息，并将检测的温度和湿度传输给中央控制模块3，中央控制模块3将温度和湿度传输给数据对比模块23，通过将实时检测出的温度数据和湿度数据与存储模块20中的预存储数据进行对比，若温度和湿度在设定范围内，则环境适宜，若温度和湿度超出范围，则将对比结果反馈给中央控制模块3，中央控制模块3通过驱动模块25驱动电机9、电扇16和水泵18，进而电机9带动丝杆901转动，丝杆901在螺纹的作用下带动导向块10在导向槽8内移动，进而可以带动活动架12上的喷头15移动，使得喷头15对棚体1内部的植物进行喷洒灌溉，实现自动化灌溉的目的，导向块10在导向槽8内移动的行程控制方式有多种，一是通过中央控制模块3的编程控制系统控制电机9带动丝杆901的转动时间控制导向块10移动的行程，二是在导向槽8内的前后两侧合适的位置安装限位开关与导向块10相互配合，控制电机9的旋转方向，达到控制导向块10行程的目的，同时电机9和丝杆901可以采用多节电动推杆替代，多节电动推杆固定在电机9的位置，多节电动推杆的伸缩杆与导向块10进行固定连接，采用电机9和丝杆901或者是多节电动推杆，这个可以根据棚体1的长度进行选择，距离长可以采用电机9和丝杆901配合使用，距离不长可以采用多节电动推杆配合使用，这样使用会更加灵活方便，在灌溉时多余的水，通过回流孔6流入到箱体2内部，通过过滤球网19的过滤，从而可以再利用，通过水箱2的左侧外壁底端的排污阀可以排出水里面的其它杂物，可以从水箱2顶端左侧的进水管往水箱2内进行补充水，本发明结构合理，实现棚体1内的自动化灌溉，制作成本低，适合推广使用。
综上所述，该新型智能灌溉系统，通过电动伸缩杆11对活动架12的高度进行调整，进而调节调节喷头15的高度，同时启动电机9带动活动架12前后移动，同时利用电扇16的吹风，从而可以使得大棚内的空气进行更好的流通，提高了种植质量，通过温度传感器13和湿度传感器14实时监测棚体1内部的温度和湿度，使得中央控制模块3通过驱动模块25进行处理，进而使得喷头15喷洒水，实现对棚体1内部植物自动化灌溉的目的，降低了人们的劳动强度，使用方便，提高了工作效率，通过数据对比模块23对棚体1内部的环境进行精确的对比，从而准确的对棚体1内的环境是否适宜进行判断，避免了人为主观判断不准确的问题。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种新型智能灌溉系统，包括棚体（1），其特征在于：所述棚体（1）一侧的底部固定连接有水箱（2），所述棚体（1）的一侧固定连接有位于水箱（2）上方的中央控制模块（3），所述棚体（1）的内壁上固定连接有横梁（4），所述棚体（1）的内壁固定连接有位于横梁（4）下方的固定架（5），所述固定架（5）的内部开设有回流孔（6），所述固定架（5）的顶部开设有流水孔（7），所述流水孔（7）与回流孔（6）连通，所述回流孔（6）的一端通过连接管与水箱（2）的一侧固定连接，所述横梁（4）的顶部开设有导向槽（8），所述横梁（4）的一端固定连接有电机（9），所述导向槽（8）的内部活动连接有导向块（10），所述电机（9）的动力输出端固定连接有丝杆（901），所述丝杆（901）贯穿导向块（10），并且与导向块（10）通过螺纹连接，所述丝杆（901）远离电机（9）的一端通过轴承活动连接在导向槽（8）的内侧壁上，所述导向块（10）的顶部通过连接件固定安装有电动伸缩杆（11），所述电动伸缩杆（11）的输出端固定连接有活动架（12），所述活动架（12）的一端固定连接有温度传感器（13），所述活动架（12）的另一端固定连接有湿度传感器（14），所述活动架（12）的底部固定连接有喷头（15），所述活动架（12）的底部固定连接有电扇（16），所述活动架（12）的顶部固定安装有总水管（17），所述总水管（17）通过分水管与喷头（15）固定连接，所述总水管（17）一端的表面固定连接有水泵（18），所述总水管（17）的一端固定连接有位于水箱（2）内部的过滤球网（19），所述中央控制模块（3）与存储模块（20）双向电连接，所述中央控制模块（3）的输入端与电源模块（21）的输出端电连接，所述中央控制模块（3）与控制面板（22）双向电连接，所述中央控制模块（3）的输出端与数据对比模块（23）的输入端电连接，所述数据对比模块（23）的输出端与反馈模块（24）的输入端电连接，所述反馈模块（24）的输出端与中央控制模块（3）的输入端电连接，所述中央控制模块（3）的输出端与驱动模块（25）的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述横梁（4）的数量为两个，且两个横梁（4）以固定架（5）的垂直中线为对称轴对称设置在棚体（1）两侧的内壁。
3.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述喷头（15）的数量为五个，所述电扇（16）的数量为四个，且喷头（15）与电扇（16）等间距间隔设置在活动架（12）的底部。
4.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述温度传感器（13）的输出端与中央控制模块（3）的输入端电连接，所述湿度传感器（14）的输出端与中央控制模块（3）的输入端电连接。
5.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述中央控制模块（3）为PLC，所述温度传感器（13）采用的型号为WZP-Pt100，所述湿度传感器（14）采用的型号为SHT20。
6.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述驱动模块（25）的输出端分别与电机（9）、电动伸缩杆（11）、电扇（16）和水泵（18）的输入端电连接。
7.根据权利要求1所述的一种新型智能灌溉系统，其特征在于：所述水箱（2）的顶端左侧固定连接有进水管，所述水箱（2）的左侧外壁底端固定连接有排污阀。
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