CN109923988A - 一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，包括水井、压力罐、主管道、稀释罐、若干可升降喷洒管和智能移动终端，所述主管道从水井内引出并连接压力罐，所述压力罐通过主管道连接稀释罐，所述主管道从稀释罐引出进入地下，所述主管道地下部分上固定连接若干可升降喷洒管，所述主管道在水井部分的终端连接水泵，所述智能移动终端通过无线网络分别连接压力罐、稀释罐、可升降喷洒管；本发明一套系统解决了灌溉、施肥、喷洒农药的三个问题，集成度高，方便实用；中间设置有稀释罐，罐内设置有搅拌装置，可以按比例对投入的化肥或农药进行搅拌稀释；喷洒管可升降，耕地时降入地下五十厘米，灌溉时升出地面。

Description

一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统

技术领域

本发明属于农业喷灌施肥系统领域，更具体地，涉及一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统。

背景技术

农田灌溉技术与设备是保障国家粮食供给安全和推进现代化农业发展的重要支撑。我国农业灌溉用水约占用水总量的60％以上，农业用水效率总体还较低，浪费现象比较严重，所以需要提高农业灌溉用水效率。

在大规模农业种植过程中，一般都采用水肥一体化的方式，这种灌溉施肥方式开始普及，当前我国已经具备了大力发展水肥一体化的有利条件。灌溉施肥设备应当满足当地农业生产及灌溉、施肥需要，保证灌溉系统安全可靠，

申请号CN201710735998.3的专利公开了一种水肥一体化的微喷灌溉施肥系统，属于农业喷灌施肥系统技术领域，水泵一端通过灌溉管道与水源连接，水泵另一端通过灌溉管道与初步过滤器连接，初步过滤器通过灌溉管道与逆止阀连接，逆止阀通过灌溉管道与主控制阀连接，逆止阀与主控制阀之间的灌溉管道上设置有压力表和水表，主控制阀通过灌溉管道与过滤装置连接，过滤装置通过灌溉管道与减压阀连接，过滤装置与减压阀之间的灌溉管道上安装有施肥管道。

上述专利可以满足灌溉施肥一体化的要求，但农业管理中，农药喷洒也是非常重要的环节，如何实现灌溉施肥农药喷洒一体化，是非常值得研究的课题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，解决了农业管理中灌溉、施肥、农药喷洒三项工作共用一套系统的难题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，包括水井、压力罐、主管道、稀释罐、若干可升降喷洒管和智能移动终端，所述主管道包括地上管道和地下管道，所述主管道从水井内引出并连接压力罐，所述压力罐通过主管道连接稀释罐，所述主管道从稀释罐引出进入地下，所述主管道地下部分上固定连接若干可升降喷洒管，所述主管道在水井部分的终端连接水泵，所述智能移动终端通过无线网络分别连接压力罐、稀释罐、可升降喷洒管。

作为本发明的一种优选技术方案，所述压力罐顶端设置有气阀，所述压力罐上设置有压力罐控制装置，所述压力罐控制装置包括控制器和通信模块，所述压力罐控制装置用以控制压力罐的工作状态且与智能终端通信。

作为本发明的一种优选技术方案，所述稀释罐顶端设置有加药管、化肥投入口，所述稀释罐上设置有稀释罐控制装置，所述稀释罐控制装置包括控制器和通信模块，所述稀释罐控制装置用以控制稀释罐的工作状态且与智能终端通信，所述稀释罐底部设置有搅拌装置，所述稀释罐内部设置有液面检测装置，所述稀释罐进水口处依次设置有进水电磁阀、进水流量计，所述稀释罐出水口处依次设置有出水电磁阀、出水流量计，所述稀释罐控制装置分别与搅拌装置、液面检测装置、进水电磁阀、进水流量计、出水电磁阀、出水流量计电连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述搅拌装置包括旋转电机、转轴、叶片，所述稀释罐底部设置有动力仓，所述动力仓与稀释罐通过隔板分离，所述动力仓底部设置有旋转电机，所述旋转电机输出端与转轴的一端通过齿轮啮合连接，所述转轴穿过隔板且高度低于稀释罐的高度，所述转轴与隔板通过防水轴承套连接，所述转轴从防水轴承套的内圈穿过且与内圈固定连接，所述隔板与防水轴承套的外圈固定连接，所述转轴上设置有若干叶片。

作为本发明的一种优选技术方案，所述液面检测装置为浮动式液位计，所述稀释罐中靠近内壁处设置有支杆，所述浮动式液位计上固定设置有套环，所述套环套在支杆上且可沿支杆上下移动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述可升降喷洒管包括伸缩喷洒管、保护底座、上盖、液压泵、液压油缸、喷头，所述伸缩喷洒管外侧设置有保护底座，所述保护底座上设置有液压泵，所述伸缩喷洒管与保护底座的空隙处设置有液压油缸，所述液压油缸一端与保护底座上方固定连接且另一端与上盖下方固定连接，所述液压泵与液压油缸通过液压管连接，所述液压泵上设置有控制装置，所述控制装置用以控制液压泵的工作状态且与智能终端通信；所述保护底座与上盖活动连接，所述伸缩喷洒管顶端固定连接有喷头。

作为本发明的一种优选技术方案，所述液压油缸为两个且在保护底座上等距离设置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述保护底座为底部密封的空心圆柱体，所述上盖为顶部封闭的空心圆柱体，所述上盖的顶部中心设置有通孔，所述伸缩喷洒管从中穿过且与上盖固定连接，所述上盖的直径大于保护底座的直径，所述上盖与保护底座嵌套连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述上盖的顶部为截顶圆锥体。

作为本发明的一种优选技术方案，所述喷头的顶端为弧形结构。

作为本发明的一种优选技术方案，所述智能移动终端包括智能手机和平板电脑，所述智能移动终端上开发有APP,用以分别控制压力罐、稀释罐、可升降喷洒管。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明一套系统解决了灌溉、施肥、喷洒农药的三个问题，集成度高，方便实用；

2、中间设置有稀释罐，罐内设置有搅拌装置，可以按比例对投入的化肥或农药进行搅拌稀释；

3、喷洒管可升降，耕地时降入地下五十厘米，不影响耕地，灌溉时升出地面且可根据不同的农作物调节高度；

4、智能移动终端通过无线网络连接控制压力罐、稀释罐、可升降喷洒管，可远程管理农田。

附图说明

图1为本发明的系统结构图；

图2为本发明中压力罐的一个实施例的纵剖面结构示意图；

图3为本发明中稀释罐的一个实施例的纵剖面结构示意图；

图4为本发明中可升降喷洒管的一个实施例的纵剖面结构示意图。

图中，1水井、2地上管道、3地下管道、4压力罐、5稀释罐、6可升降喷洒管、401气阀、402压力罐控制装置、501加药管、502稀释罐控制装置、503化肥投入口、504旋转电机、505转轴、506叶片、507出水电磁阀、508出水流量计、509进水电磁阀、510进水流量计、511支杆、512浮动式液位计、601伸缩喷洒管、602保护底座、603上盖、604液压泵、605液压油缸、606喷头。

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1-4，本实施例中提供一种技术方案：一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，包括水井1、压力罐4、主管道、稀释罐5、若干可升降喷洒管6和智能移动终端，水井1为水源，压力罐4用于储水和对水加压，稀释罐5用于农药或化肥与水按比例稀释，可升降喷洒管6按照喷洒范围设置在农田里，其在耕地时缩回地下，不影响耕地，灌溉时伸出体面，而且可以根据农作物的种类和高度调节可升降喷洒管6的高度，所述主管道包括地上管道2和地下管道3，所述主管道从水井1内引出并连接压力罐4，所述压力罐4通过主管道连接稀释罐5，所述主管道从稀释罐5引出进入地下，所述主管道地下部分上固定连接若干可升降喷洒管6，主管道采用三通结构与可升降喷洒管6固定连接，所述主管道在水井1部分的终端连接水泵，所述智能移动终端通过无线网络分别连接压力罐4、稀释罐5、可升降喷洒管6。

本实施例中所述压力罐4顶端设置有气阀401，所述压力罐4上设置有压力罐控制装置402，所述压力罐控制装置402包括控制器和通信模块，所述控制器选用PLC控制器，所述压力罐控制装置402用以控制压力罐的工作状态且与智能终端通信。

本实施例中所述稀释罐顶端设置有加药管501、化肥投入口503，分别用以加药和加化肥，所述稀释罐5上设置有稀释罐控制装置502，所述稀释罐控制装置502包括控制器和通信模块，所述控制器选用PLC控制器，所述稀释罐控制装置502用以控制稀释罐的工作状态且与智能终端通信，所述稀释罐5底部设置有搅拌装置，按比例投入化肥或农药后启动搅拌装置，有助于稀释均匀，所述稀释罐5内部设置有液面检测装置，用以检测液面高度，进而推算出内部水的体积，有助于按比例投入化肥或农药，所述稀释罐5进水口处依次设置有进水电磁阀509、进水流量计510，分别控制进水和测量进水的流量，所述稀释罐5出水口处依次设置有出水电磁阀507、出水流量计508，分别控制出水和测量出水的流量，所述稀释罐控制装置502分别与搅拌装置、液面检测装置、进水电磁阀509、进水流量计510、出水电磁阀507、出水流量计508电连接。

本实施例中所述可升降喷洒管6包括伸缩喷洒管601、保护底座602、上盖603、液压泵604、液压油缸605、喷头606，所述伸缩喷洒管601外侧设置有保护底座602，保护底座602保护伸缩喷洒管601不被土壤环境侵蚀，所述保护底座602上设置有液压泵604，所述伸缩喷洒管601与保护底座602的空隙处设置有液压油缸605，所述液压油缸605一端与保护底座602上方固定连接且另一端与上盖603下方固定连接，所述液压泵604与液压油缸605通过液压管连接，压泵604驱动液压油缸605伸缩，进而带动上盖603伸缩，上盖603与伸缩喷洒管601上端固定连接，所以也带动伸缩喷洒管601伸缩，所述液压泵604上设置有控制装置，所述控制装置用以控制液压泵604的工作状态且与智能终端通信；所述保护底座602与上盖603活动连接，所述伸缩喷洒管601顶端固定连接有喷头606。

本实施例中所述智能移动终端包括智能手机和平板电脑，所述智能移动终端上开发有APP,用以分别控制压力罐4、稀释罐5、可升降喷洒管6。

实施例2

如图3所示，实施例2与实施例1不同之处在于：

所述搅拌装置包括旋转电机504、转轴505、叶片506，所述稀释罐5底部设置有动力仓，所述动力仓与稀释罐5通过隔板分离，所述动力仓底部设置有旋转电机504，所述旋转电机504输出端与转轴505的一端通过齿轮啮合连接，所述转轴505穿过隔板且高度低于稀释罐5的高度，所述转轴505与隔板通过防水轴承套连接，所述转轴505从防水轴承套的内圈穿过且与内圈固定连接，所述隔板与防水轴承套的外圈固定连接，所述转轴505上设置有若干叶片506，旋转电机504带动转轴505转动，叶片506带动液体转动，进而完成稀释；

所述液面检测装置为浮动式液位计512，用于检测稀释罐5内的液面，进而推算出盛水的体积，所述稀释罐5中靠近内壁处设置有支杆511，所述浮动式液位计512上固定设置有套环，所述套环套在支杆511上且可沿支杆511上下移动，浮动式液位计512在靠近内壁的位置上下移动，防止被搅拌装置损坏。

实施例3

如图4所示，实施例3与实施例1不同之处在于：

所述液压油缸605为两个且在保护底座602上等距离设置，液压油缸605在液压泵604的驱动下伸出或缩回，进而带动伸缩喷洒管601伸出或缩回；所述保护底座602为底部密封的空心圆柱体，防止土壤等外界环境侵；所述上盖603为顶部封闭的空心圆柱体，所述上盖603的顶部中心设置有通孔，所述伸缩喷洒管601从中穿过且与上盖603固定连接，所述上盖603的直径大于保护底座602的直径，所述上盖603与保护底座602嵌套连接，保护底座602与上盖603配合防止土壤、液体侵入；所述上盖603的顶部为截顶圆锥体，方便从土中伸出；所述喷头606的顶端为弧形结构，方便从土中伸出。

其中，采用PLC控制器分别控制压力罐4、稀释罐5、可升降喷洒管6，PLC控制器的控制原理为公开技术，这里不赘述；部分部件因不是创新点，在附图中未显示或未标示，如水泵、隔板、防水轴承套、控制器和通信模块。

本发明中的水井1、地上管道2、地下管道3、压力罐4、稀释罐5、可升降喷洒管6、气阀401、压力罐控制装置402、加药管501、稀释罐控制装置502、化肥投入口503、旋转电机504、转轴505、叶片506、出水电磁阀507、出水流量计508、进水电磁阀509、进水流量计510、支杆511、浮动式液位计512、伸缩喷洒管601、保护底座602、上盖603、液压泵604、液压油缸605、喷头606均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知。

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。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：包括水井、压力罐、主管道、稀释罐、若干可升降喷洒管和智能移动终端，所述主管道包括地上管道和地下管道，所述主管道从水井内引出并连接压力罐，所述压力罐通过主管道连接稀释罐，所述主管道从稀释罐引出进入地下，所述主管道地下部分上固定连接若干可升降喷洒管，所述主管道在水井部分的终端连接水泵，所述智能移动终端通过无线网络分别连接压力罐、稀释罐、可升降喷洒管。

2.根据权利要求1所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述压力罐顶端设置有气阀，所述压力罐上设置有压力罐控制装置，所述压力罐控制装置包括控制器和通信模块，所述压力罐控制装置用以控制压力罐的工作状态且与智能终端通信。

3.根据权利要求1所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述稀释罐顶端设置有加药管、化肥投入口，所述稀释罐上设置有稀释罐控制装置，所述稀释罐控制装置包括控制器和通信模块，所述稀释罐控制装置用以控制稀释罐的工作状态且与智能终端通信，所述稀释罐底部设置有搅拌装置，所述稀释罐内部设置有液面检测装置，所述稀释罐进水口处依次设置有进水电磁阀、进水流量计，所述稀释罐出水口处依次设置有出水电磁阀、出水流量计，所述稀释罐控制装置分别与搅拌装置、液面检测装置、进水电磁阀、进水流量计、出水电磁阀、出水流量计电连接。

4.根据权利要求3所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述搅拌装置包括旋转电机、转轴、叶片，所述稀释罐底部设置有动力仓，所述动力仓与稀释罐通过隔板分离，所述动力仓底部设置有旋转电机，所述旋转电机输出端与转轴的一端通过齿轮啮合连接，所述转轴穿过隔板且高度低于稀释罐的高度，所述转轴与隔板通过防水轴承套连接，所述转轴从防水轴承套的内圈穿过且与内圈固定连接，所述隔板与防水轴承套的外圈固定连接，所述转轴上设置有若干叶片。

5.根据权利要求3所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述液面检测装置为浮动式液位计，所述稀释罐中靠近内壁处设置有支杆，所述浮动式液位计上固定设置有套环，所述套环套在支杆上且可沿支杆上下移动。

6.根据权利要求1所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述可升降喷洒管包括伸缩喷洒管、保护底座、上盖、液压泵、液压油缸、喷头，所述伸缩喷洒管外侧设置有保护底座，所述保护底座上设置有液压泵，所述伸缩喷洒管与保护底座的空隙处设置有液压油缸，所述液压油缸一端与保护底座上方固定连接且另一端与上盖下方固定连接，所述液压泵与液压油缸通过液压管连接，所述液压泵上设置有控制装置，所述控制装置用以控制液压泵的工作状态且与智能终端通信；所述保护底座与上盖活动连接，所述伸缩喷洒管顶端固定连接有喷头。

7.根据权利要求6所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述液压油缸为两个且在保护底座上等距离设置。

8.根据权利要求6所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述保护底座为底部密封的空心圆柱体，所述上盖为顶部封闭的空心圆柱体，所述上盖的顶部中心设置有通孔，所述伸缩喷洒管从中穿过且与上盖固定连接，所述上盖的直径大于保护底座的直径，所述上盖与保护底座嵌套连接。

9.根据权利要求6所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述上盖的顶部为截顶圆锥体；所述喷头的顶端为弧形结构。

10.根据权利要求1所述的一种智能控制的灌溉施肥农药喷洒一体化系统，其特征在于：所述智能移动终端包括智能手机和平板电脑，所述智能移动终端上开发有APP,用以分别控制压力罐、稀释罐、可升降喷洒管。