CN110024669A - 一种移动引水横向跨越式喷灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种移动引水横向跨越式喷灌装置，采用全新龙门电控结构设计，基于矩形灌溉区域（1）两侧所构建的n形支架（9），作为移动导轨，采用主跨板（3）两端固定设置的转动电机（11），应用卡位轮（12），实现主跨板（3）沿移动导轨、在矩形灌溉区域（1）的移动；并通过所设计的引水装置，在主跨板（3）的移动过程中，引矩形灌溉区域（1）两侧沟渠（2）中的水至主跨板（3）下的主水管（4）当中，随主跨板（3）的移动、而实现针对矩形灌溉区域（1）的灌溉，无需远距离外接供水管路，整个装置以最简洁的结构，实现了矩形灌溉区域（1）无死角全覆盖式灌溉，有效提高了灌溉的工作效率。

Description

一种移动引水横向跨越式喷灌装置

技术领域

本发明涉及一种移动引水横向跨越式喷灌装置，属于智能灌溉技术领域。

背景技术

灌溉，为地补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。

漫灌要挖沟渠，以前用人工，后来用牲畜、拖拉机，后来最先进的用激光测距的先进机械，取决于 经济和地理条件，例如需要灌溉的地域面积大小，有什么可用的技术，人工费用等。植物在畦和陇沟中排成行或在苗床上生长，水沿着渠道进入农田，顺着陇沟或苗床边沿流入。也可以在田中用硬塑料管或铝管引水，在管上间隔距离开孔灌溉，用虹吸管连接渠道。

应用管道可以控制水流量，由于温度、风速、土壤、渗透能力等不同，漫灌容易造成有的地方水多，有的地方水不足的现象，管道可以移动，因此可以控制不产生这种不均的现象。尤其是如果采用自动阀门更可以增加效率。

但由于漫灌比较浪费水资源，需要较多的劳动力，并且容易造成地下水位抬高，因此使土壤盐碱化，在发达国家已经逐渐被淘汰。但由于只需要少量的资金和技术，在多数发展中国家中仍然被广泛使用。

现有技术的灌溉基于沟渠的设置，多以固定喷水头进行设置，这种的结构下的灌溉区域有限，并不能实现全面覆盖，而且往往为了尽可能多的覆盖灌溉区域，通常采用广设喷水头，这样无疑造成成本的上升，因此现有的灌溉技术效率不高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种移动引水横向跨越式喷灌装置，采用全新龙门电控结构设计，能够实现无死角全覆盖式灌溉，有效提高了灌溉的工作效率。

本发明为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本发明设计了一种移动引水横向跨越式喷灌装置，基于矩形灌溉区域两侧的沟渠，实现针对矩形灌溉区域的灌溉；包括主跨板、主水管、两个n形支架、两套动力装置、两套引水装置和控制模块，以及分别与控制模块相连接的电源、同步电机驱动电路、无线通信天线；电源经控制模块分别为同步电机驱动电路、无线通信天线进行供电；

其中，各n形支架的顶杆长度与矩形灌溉区域对应沟渠一侧的边的长度相等，两个n形支架分别与矩形灌溉区域上表面、面向沟渠的两侧边相对应，各n形支架的两侧杆竖直固定设置于灌溉区域上表面对应侧边的两端位置，两n形支架的顶杆的高度彼此相同，且相互平行；各n形支架顶杆的两端位置分别设置向上的限位杆；

主跨板的长度与两n形支架顶杆之间的距离相适应，两套动力装置分别与主跨板的两端相对应，两套动力装置分别均包括转动电机、卡位轮；各套动力装置中的转动电机分别通过第一卡位扣、固定设置于主跨板上表面对应端的位置，两套动力装置中转动电机驱动杆所在直线彼此共线，且该共线与主跨板过两端中心的中心线相平行、共面，以及该共面与主跨板所在面相垂直，两套动力装置中转动电机驱动杆的端部指向彼此相背；各套动力装置中卡位轮的侧视图呈工字形，各套动力装置中转动电机驱动杆端部与对应卡位轮的中心位置相固定连接，且转动电机驱动杆所在直线与对应卡位轮所连位置表面相垂直；两套动力装置中卡位轮卡槽之间的距离与两n形支架顶杆间的距离相等，两套动力装置中卡位轮卡槽分别架设于两n形支架的顶杆上表面；

两套动力装置中的转动电机分别经同步电机驱动电路与控制模块相连接，电源依次经控制模块、同步电机驱动电路分别为两套动力装置中的转动电机进行供电；控制模块、电源、同步电机驱动电路、无线通信天线设置于主跨板的上表面；

两套引水装置分别与主跨板上表面两个转动电机所设位置的内侧位置相对应，两套引水装置分别均包括电控水泵、引水管路；各引水装置中的电控水泵分别通过第二卡位扣、固定设置于主跨板上表面对应的位置，各引水装置中引水管路的其中一端分别对接对应电控水泵的进水端，各引水装置中引水管路的另一端分别绕过对应位置n形支架顶杆的上方、并置于对应一侧的沟渠中；

主水管的长度与主跨板的长度相等，主水管通过悬挂件水平悬置于主跨板的下方，且主水管的两端横跨矩形灌溉区域对应沟渠的两侧；两套引水装置中电控水泵的出水端分别通过管路、穿过主跨板表面与主水管的内部相对接；出水喷头是由：喷杆、水帽、叶轮、具有将喷杆与主水管相连接的基座组成，喷杆、基座为管状结构，叶轮转动连接在喷杆上，叶轮具有6片弧形的叶片，叶片的弧形的凹面朝向叶轮转动的方向设置，水帽为具有凹形槽的盖状结构，水帽安装在喷杆的出水端，水帽的凹形槽与喷杆连通，水流自水帽射出至叶轮，并驱动叶轮自转，主水管侧壁的最低位置连接设置至少一个出水喷头，各个出水喷头的进水端分别对接主水管内部，各个出水喷头喷水端向下。

作为本发明的一种优选技术方案：所述同步电机驱动电路包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，所述两套动力装置中的转动电机相互并联，构成电机组；第一电阻R1的一端连接控制模块的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电机组的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块相连接。

作为本发明的一种优选技术方案：所述各n形支架顶杆两端位置限位杆的高度、大于或等于所述动力装置中卡位轮内周的直径。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括两组支撑杆组，各支撑杆组分别与各n形支架相对应，各支撑杆组分别均包括至少一根支撑杆，支撑杆的长度与n形支架顶杆到所设地面之间的距离相等，各支撑杆组中的各根支撑杆分别竖直固定设置于对应n形支架顶杆与地面之间。

作为本发明的一种优选技术方案：所设主水管上设置的各个出水喷头中，相邻出水喷头之间等间距。

作为本发明的一种优选技术方案：所述两套动力装置中的转动电机均为无刷转动电机。

作为本发明的一种优选技术方案：所述控制模块为微处理器。

作为本发明的一种优选技术方案：所述微处理器为ARM处理器。

作为本发明的一种优选技术方案：还包括防水罩，防水罩固定罩设于所述主跨板上表面的控制模块、电源、同步电机驱动电路上，所述无线通信天线固定于防水罩表面。

本发明所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

（1）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置，采用全新龙门电控结构设计，基于矩形灌溉区域两侧所构建的n形支架，作为移动导轨，采用主跨板两端固定设置的转动电机，应用卡位轮，实现主跨板沿移动导轨、在矩形灌溉区域的移动；并通过所设计的引水装置，在主跨板的移动过程中，引矩形灌溉区域两侧沟渠中的水至主跨板下的主水管当中，随主跨板的移动、而实现针对矩形灌溉区域的灌溉，无需远距离外接供水管路，整个装置以最简洁的结构，实现了矩形灌溉区域无死角全覆盖式灌溉，有效提高了灌溉的工作效率；

（2）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对两套动力装置中的转动电机，进一步引入具体所设计的同步电机驱动电路，在实际应用过程中，能够针对两转动电机实现更加高效的同步控制，进而进一步保证主跨板移动过程中的顺畅性与稳定性；

（3）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对各n形支架顶杆两端位置限位杆，进一步限定限位杆的高度大于或等于所述动力装置中卡位轮内周的直径，能够针对卡位轮随转动电机工作而转动移位，实现更加稳定的限位，进一步保证了整个设计装置在实际来回移动灌溉过程的稳定性；

（4）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对两个n形支架，进一步设计引入两组支撑杆组，各支撑杆组分别与各n形支架相对应，各支撑杆组分别均包括至少一根支撑杆，支撑杆的长度与n形支架顶杆到所设地面之间的距离相等，各支撑杆组中的各根支撑杆分别竖直固定设置于对应n形支架顶杆与地面之间；如此能够为n形支架顶杆提供更强的支撑力，避免卡位轮随转动电机工作而转动移位过程中，n形支架的振动，提高卡位轮移动的稳定性；

（5）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对主水管上设置的各个出水喷头，进一步设计相邻出水喷头之间等间距，即相邻等间距分布各根出水喷头，能够针对矩形灌溉区域实现更范围、更全面的区域覆盖，实现高效灌溉；

（6）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对两套动力装置中的转动电机，均进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明所设计移动引水横向跨越式喷灌装置在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了所设计移动引水横向跨越式喷灌装置具有高效的静音移动功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；

（7）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，针对控制模块，进一步设计采用微处理器，并具体应用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对移动引水横向跨越式喷灌装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；

（8）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，还进一步设计引入防水罩，针对主跨板上表面的控制模块、电源、同步电机驱动电路进行罩设，能够有效应对户外环境，保证整个装置实际工作中的稳定性。

（9）本发明设计的移动引水横向跨越式喷灌装置中，还进一步设计出水喷头，通过叶轮将喷出的水柱转换成雨滴状洒向灌溉区域，以水花模拟下雨的形式，有效避免了土壤结块、水土流失等问题，进一步保证了灌溉效果。

附图说明

图1是本发明所设计移动引水横向跨越式喷灌装置的正视图；

图2是本发明所设计移动引水横向跨越式喷灌装置的侧视图；

图3是本发明所设计移动引水横向跨越式喷灌装置中的出水喷头结构示意图。

其中，1. 矩形灌溉区域，2. 沟渠，3. 主跨板，4. 主水管，5. 控制模块，6. 电源，7. 同步电机驱动电路，8. 无线通信天线，9. n形支架，10. 限位杆，11. 转动电机，12. 卡位轮，13. 第一卡位扣，14. 电控水泵，15. 引水管路，16. 第二卡位扣，17. 悬挂件，18.出水喷头，19. 支撑杆，20. 防水罩，21.喷杆，22.叶轮，23.水帽，24.基座。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，本发明设计了一种移动引水横向跨越式喷灌装置，基于矩形灌溉区域1两侧的沟渠2，实现针对矩形灌溉区域1的灌溉；包括主跨板3、主水管4、两个n形支架9、两套动力装置、两套引水装置和控制模块5，以及分别与控制模块5相连接的电源6、同步电机驱动电路7、无线通信天线8；电源6经控制模块5分别为同步电机驱动电路7、无线通信天线8进行供电；其中，各n形支架9的顶杆长度与矩形灌溉区域1对应沟渠2一侧的边的长度相等，两个n形支架9分别与矩形灌溉区域1上表面、面向沟渠2的两侧边相对应，各n形支架9的两侧杆竖直固定设置于灌溉区域1上表面对应侧边的两端位置，两n形支架9的顶杆的高度彼此相同，且相互平行；各n形支架9顶杆的两端位置分别设置向上的限位杆10；主跨板3的长度与两n形支架9顶杆之间的距离相适应，两套动力装置分别与主跨板2的两端相对应，两套动力装置分别均包括转动电机11、卡位轮12；各套动力装置中的转动电机11分别通过第一卡位扣13、固定设置于主跨板3上表面对应端的位置，两套动力装置中转动电机11驱动杆所在直线彼此共线，且该共线与主跨板3过两端中心的中心线相平行、共面，以及该共面与主跨板3所在面相垂直，两套动力装置中转动电机11驱动杆的端部指向彼此相背；各套动力装置中卡位轮12的侧视图呈工字形，各套动力装置中转动电机11驱动杆端部与对应卡位轮12的中心位置相固定连接，且转动电机11驱动杆所在直线与对应卡位轮12所连位置表面相垂直；两套动力装置中卡位轮12卡槽之间的距离与两n形支架9顶杆间的距离相等，两套动力装置中卡位轮12卡槽分别架设于两n形支架9的顶杆上表面；两套动力装置中的转动电机11分别经同步电机驱动电路7与控制模块5相连接，电源6依次经控制模块5、同步电机驱动电路7分别为两套动力装置中的转动电机11进行供电；控制模块5、电源6、同步电机驱动电路7、无线通信天线8设置于主跨板3的上表面；两套引水装置分别与主跨板3上表面两个转动电机11所设位置的内侧位置相对应，两套引水装置分别均包括电控水泵14、引水管路15；各引水装置中的电控水泵14分别通过第二卡位扣16、固定设置于主跨板3上表面对应的位置，各引水装置中引水管路15的其中一端分别对接对应电控水泵14的进水端，各引水装置中引水管路15的另一端分别绕过对应位置n形支架9顶杆的上方、并置于对应一侧的沟渠2中；主水管4的长度与主跨板3的长度相等，主水管4通过悬挂件17水平悬置于主跨板3的下方，且主水管4的两端横跨矩形灌溉区域1对应沟渠2的两侧；两套引水装置中电控水泵14的出水端分别通过管路、穿过主跨板3表面与主水管4的内部相对接；主水管4侧壁的最低位置连接设置至少一个出水喷头18，出水喷18头是由：喷杆21、水帽23、叶轮22、具有将喷杆21与主水管4相连接的基座24组成，喷杆21、基座24为管状结构，叶轮22转动连接在喷杆21上，叶轮具有6片弧形的叶片，叶片的弧形的凹面朝向叶轮22转动的方向设置，水帽23为具有凹形槽的盖状结构，水帽23安装在喷杆的水端，水帽23的凹形槽与喷杆21连通，水流自水帽23射出至叶轮22，并驱动叶轮22自转，水帽23喷出的水柱，喷向叶轮22驱动叶轮22旋转，同时旋转的叶轮22将水柱转换成雨滴状洒向矩形灌溉区域，各个出水喷头18的进水端分别对接主水管4内部，各个出水喷头18喷水端向下，通过在出水喷头18上设计的叶轮22将喷出的水柱转换成雨滴状洒向灌溉区域，以水花模拟下雨的形式灌溉，有效避免了土壤结块、水土流失等问题，进一步保证了灌溉效果。

上述技术方案所设计的移动引水横向跨越式喷灌装置，采用全新龙门电控结构设计，基于矩形灌溉区域1两侧所构建的n形支架9，作为移动导轨，采用主跨板3两端固定设置的转动电机11，应用卡位轮12，实现主跨板3沿移动导轨、在矩形灌溉区域1的移动；并通过所设计的引水装置，在主跨板3的移动过程中，引矩形灌溉区域1两侧沟渠2中的水至主跨板3下的主水管4当中，随主跨板3的移动、而实现针对矩形灌溉区域1的灌溉，无需远距离外接供水管路，整个装置以最简洁的结构，实现了矩形灌溉区域1无死角全覆盖式灌溉，有效提高了灌溉的工作效率。

基于上述设计移动引水横向跨越式喷灌装置技术方案的基础之上，本发明还进一步设计了如下优选技术方案：针对两套动力装置中的转动电机11，进一步引入具体所设计的同步电机驱动电路7，在实际应用过程中，能够针对两转动电机11实现更加高效的同步控制，进而进一步保证主跨板3移动过程中的顺畅性与稳定性；针对各n形支架9顶杆两端位置限位杆10，进一步限定限位杆10的高度大于或等于所述动力装置中卡位轮12内周的直径，能够针对卡位轮12随转动电机11工作而转动移位，实现更加稳定的限位，进一步保证了整个设计装置在实际来回移动灌溉过程的稳定性；针对两个n形支架9，进一步设计引入两组支撑杆组，各支撑杆组分别与各n形支架9相对应，各支撑杆组分别均包括至少一根支撑杆19，支撑杆19的长度与n形支架9顶杆到所设地面之间的距离相等，各支撑杆组中的各根支撑杆19分别竖直固定设置于对应n形支架9顶杆与地面之间；如此能够为n形支架9顶杆提供更强的支撑力，避免卡位轮12随转动电机11工作而转动移位过程中，n形支架9的振动，提高卡位轮12移动的稳定性；针对主水管4上设置的各个出水喷头18，进一步设计相邻出水喷头18之间等间距，即相邻等间距分布各根出水喷头18，能够针对矩形灌溉区域1实现更范围、更全面的区域覆盖，实现高效灌溉；针对两套动力装置中的转动电机11，均进一步设计采用无刷转动电机，使得本发明所设计移动引水横向跨越式喷灌装置在实际使用中，能够实现静音工作，既保证了所设计移动引水横向跨越式喷灌装置具有高效的静音移动功能，又能保证其工作过程不对周围环境造成影响，体现了设计过程中的人性化设计；针对控制模块5，进一步设计采用微处理器，并具体应用ARM处理器，一方面能够适用于后期针对移动引水横向跨越式喷灌装置的扩展需求，另一方面，简洁的控制架构模式能够便于后期的维护；还进一步设计引入防水罩20，针对主跨板3上表面的控制模块5、电源6、同步电机驱动电路7进行罩设，能够有效应对户外环境，保证整个装置实际工作中的稳定性。

本发明设计移动引水横向跨越式喷灌装置在实际应用过程当中，基于矩形灌溉区域1两侧的沟渠2，实现针对矩形灌溉区域1的灌溉；具体包括主跨板3、主水管4、两个n形支架9、防水罩20、两套动力装置、两套引水装置、两组支撑杆组和ARM处理器，以及分别与ARM处理器相连接的电源6、同步电机驱动电路7、无线通信天线8；电源6经ARM处理器分别为同步电机驱动电路7、无线通信天线8进行供电。

其中，各n形支架9的顶杆长度与矩形灌溉区域1对应沟渠2一侧的边的长度相等，两个n形支架9分别与矩形灌溉区域1上表面、面向沟渠2的两侧边相对应，各n形支架9的两侧杆竖直固定设置于灌溉区域1上表面对应侧边的两端位置，两n形支架9的顶杆的高度彼此相同，且相互平行；各支撑杆组分别与各n形支架9相对应，各支撑杆组分别均包括至少一根支撑杆19，支撑杆19的长度与n形支架9顶杆到所设地面之间的距离相等，各支撑杆组中的各根支撑杆19分别竖直固定设置于对应n形支架9顶杆与地面之间；各n形支架9顶杆的两端位置分别设置向上的限位杆10。

主跨板3的长度与两n形支架9顶杆之间的距离相适应，两套动力装置分别与主跨板2的两端相对应，两套动力装置分别均包括无刷转动电机、卡位轮12；各套动力装置中的无刷转动电机分别通过第一卡位扣13、固定设置于主跨板3上表面对应端的位置，两套动力装置中无刷转动电机驱动杆所在直线彼此共线，且该共线与主跨板3过两端中心的中心线相平行、共面，以及该共面与主跨板3所在面相垂直，两套动力装置中无刷转动电机驱动杆的端部指向彼此相背；各套动力装置中卡位轮12的侧视图呈工字形，各套动力装置中无刷转动电机驱动杆端部与对应卡位轮12的中心位置相固定连接，且无刷转动电机驱动杆所在直线与对应卡位轮12所连位置表面相垂直；两套动力装置中卡位轮12卡槽之间的距离与两n形支架9顶杆间的距离相等，两套动力装置中卡位轮12卡槽分别架设于两n形支架9的顶杆上表面；各n形支架9顶杆两端位置限位杆10的高度、大于或等于所述动力装置中卡位轮12内周的直径。

两套动力装置中的无刷转动电机分别经同步电机驱动电路7与ARM处理器相连接，电源6依次经ARM处理器、同步电机驱动电路7分别为两套动力装置中的无刷转动电机进行供电；ARM处理器、电源6、同步电机驱动电路7、无线通信天线8设置于主跨板3的上表面；防水罩20固定罩设于所述主跨板3上表面的控制模块5、电源6、同步电机驱动电路7上，所述无线通信天线8固定于防水罩20表面。

同步电机驱动电路7包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，所述两套动力装置中的无刷转动电机相互并联，构成电机组；第一电阻R1的一端连接ARM处理器的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电机组的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与ARM处理器相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与ARM处理器相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与ARM处理器相连接。

两套引水装置分别与主跨板3上表面两个无刷转动电机所设位置的内侧位置相对应，两套引水装置分别均包括电控水泵14、引水管路15；各引水装置中的电控水泵14分别通过第二卡位扣16、固定设置于主跨板3上表面对应的位置，各引水装置中引水管路15的其中一端分别对接对应电控水泵14的进水端，各引水装置中引水管路15的另一端分别绕过对应位置n形支架9顶杆的上方、并置于对应一侧的沟渠2中。

主水管4的长度与主跨板3的长度相等，主水管4通过悬挂件17水平悬置于主跨板3的下方，且主水管4的两端横跨矩形灌溉区域1对应沟渠2的两侧；两套引水装置中电控水泵14的出水端分别通过管路、穿过主跨板3表面与主水管4的内部相对接；主水管4侧壁的最低位置连接设置至少一个出水喷头18，相邻出水喷头18之间等间距，各个出水喷头18的进水端分别对接主水管4内部，各个出水喷头18喷水端向下。

将上述所设计移动引水横向跨越式喷灌装置，应用于实际当中，操作人员只需远程发送灌溉启动指令即可，ARM处理器通过与之相连接的无线通信天线8接收灌溉启动指令，则ARM处理器随即向与之相连接的同步电机驱动电路7发送移动命令，由同步电机驱动电路7根据所接收的移动命令，生成相应的移动指令，并发送给两套动力装置中的无刷转动电机，控制两个无刷转动电机同步工作，则两个无刷转动电机上驱动杆所连的卡位轮12随即沿所设n形支架9顶杆的上表面转动而移动，伴随着两个无刷转动电机的同步工作，主跨板3随即沿平行于沟渠2方向的直线移动，移动过程中，当两个卡位轮12与对应限位杆10相碰撞后，ARM处理器随即经同步电机驱动电路7控制两个无刷转动电机同步反转，即使得主跨板3反向移动；与此同时，ARM处理器控制两套引水装置中的电控水泵14开始，则各套引水装置中的电控水泵14分别经所连引水管路15由对应侧的沟渠2中进行取水，并送至主水管4中，进而由主水管4上所连接的各个出水喷头18喷出，实现灌溉操作，并伴随主跨板3在矩形灌溉区域1上方的来回移动，实现矩形灌溉区域1的全覆盖灌溉。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims (9)

1.一种移动引水横向跨越式喷灌装置，基于矩形灌溉区域（1）两侧的沟渠（2），实现针对矩形灌溉区域（1）的灌溉；其特征在于：包括主跨板（3）、主水管（4）、两个n形支架（9）、两套动力装置、两套引水装置和控制模块（5），以及分别与控制模块（5）相连接的电源（6）、同步电机驱动电路（7）、无线通信天线（8）；电源（6）经控制模块（5）分别为同步电机驱动电路（7）、无线通信天线（8）进行供电；

其中，各n形支架（9）的顶杆长度与矩形灌溉区域（1）对应沟渠（2）一侧的边的长度相等，两个n形支架（9）分别与矩形灌溉区域（1）上表面、面向沟渠（2）的两侧边相对应，各n形支架（9）的两侧杆竖直固定设置于灌溉区域（1）上表面对应侧边的两端位置，两n形支架（9）的顶杆的高度彼此相同，且相互平行；各n形支架（9）顶杆的两端位置分别设置向上的限位杆（10）；

主跨板（3）的长度与两n形支架（9）顶杆之间的距离相适应，两套动力装置分别与主跨板（2）的两端相对应，两套动力装置分别均包括转动电机（11）、卡位轮（12）；各套动力装置中的转动电机（11）分别通过第一卡位扣（13）、固定设置于主跨板（3）上表面对应端的位置，两套动力装置中转动电机（11）驱动杆所在直线彼此共线，且该共线与主跨板（3）过两端中心的中心线相平行、共面，以及该共面与主跨板（3）所在面相垂直，两套动力装置中转动电机（11）驱动杆的端部指向彼此相背；各套动力装置中卡位轮（12）的侧视图呈工字形，各套动力装置中转动电机（11）驱动杆端部与对应卡位轮（12）的中心位置相固定连接，且转动电机（11）驱动杆所在直线与对应卡位轮（12）所连位置表面相垂直；两套动力装置中卡位轮（12）卡槽之间的距离与两n形支架（9）顶杆间的距离相等，两套动力装置中卡位轮（12）卡槽分别架设于两n形支架（9）的顶杆上表面；

两套动力装置中的转动电机（11）分别经同步电机驱动电路（7）与控制模块（5）相连接，电源（6）依次经控制模块（5）、同步电机驱动电路（7）分别为两套动力装置中的转动电机（11）进行供电；控制模块（5）、电源（6）、同步电机驱动电路（7）、无线通信天线（8）设置于主跨板（3）的上表面；

两套引水装置分别与主跨板（3）上表面两个转动电机（11）所设位置的内侧位置相对应，两套引水装置分别均包括电控水泵（14）、引水管路（15）；各引水装置中的电控水泵（14）分别通过第二卡位扣（16）、固定设置于主跨板（3）上表面对应的位置，各引水装置中引水管路（15）的其中一端分别对接对应电控水泵（14）的进水端，各引水装置中引水管路（15）的另一端分别绕过对应位置n形支架（9）顶杆的上方、并置于对应一侧的沟渠（2）中；

主水管（4）的长度与主跨板（3）的长度相等，主水管（4）通过悬挂件（17）水平悬置于主跨板（3）的下方，且主水管（4）的两端横跨矩形灌溉区域（1）对应沟渠（2）的两侧；两套引水装置中电控水泵（14）的出水端分别通过管路、穿过主跨板（3）表面与主水管（4）的内部相对接；主水管（4）侧壁的最低位置连接设置至少一个出水喷头（18）；

出水喷头（18）是由：喷杆（21）、水帽（23）、叶轮（22）、具有将喷杆（21）与主水管（4）相连接的基座（24）组成，喷杆（21）、基座（24）为管状结构，叶轮（22）转动连接在喷杆（21）上，叶轮（22）具有6片弧形的叶片，叶片的弧形的凹面朝向叶轮转动的方向设置，水帽（23）为具有凹形槽的盖状结构，水帽（23）安装在喷杆（21）的出水端，水帽（23）的凹形槽与喷杆（21）连通，水流自水帽（23）射出至叶轮（22），并驱动叶轮（22）自转，各个出水喷头（18）的进水端分别对接主水管（4）内部，各个出水喷头（18）喷水端向下。

2.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所述同步电机驱动电路（7）包括第一NPN型三极管Q1、第二NPN型三极管Q2、第三PNP型三极管Q3、第四PNP型三极管Q4、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4；其中，所述两套动力装置中的转动电机（11）相互并联，构成电机组；第一电阻R1的一端连接控制模块（5）的正级供电端，第一电阻R1的另一端分别连接第一NPN型三极管Q1的集电极、第二NPN型三极管Q2的集电极；第一NPN型三极管Q1的发射极和第二NPN型三极管Q2的发射极分别连接在电机组的两端上，同时，第一NPN型三极管Q1的发射极与第三PNP型三极管Q3的发射极相连接，第二NPN型三极管Q2的发射极与第四PNP型三极管Q4的发射极相连接；第三PNP型三极管Q3的集电极与第四PNP型三极管Q4的集电极相连接，并接地；第一NPN型三极管Q1的基极与第三PNP型三极管Q3的基极相连接，并经第二电阻R2与控制模块（5）相连接；第二NPN型三极管Q2的基极经第三电阻R3与控制模块（5）相连接；第四PNP型三极管Q4的基极经第四电阻R4与控制模块（5）相连接。

3.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所述各n形支架（9）顶杆两端位置限位杆（10）的高度、大于或等于所述动力装置中卡位轮（12）内周的直径。

4.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：还包括两组支撑杆组，各支撑杆组分别与各n形支架（9）相对应，各支撑杆组分别均包括至少一根支撑杆（19），支撑杆（19）的长度与n形支架（9）顶杆到所设地面之间的距离相等，各支撑杆组中的各根支撑杆（19）分别竖直固定设置于对应n形支架（9）顶杆与地面之间。

5.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所设主水管（4）上设置的各个出水喷头（18）中，相邻出水喷头（18）之间等间距。

6.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所述两套动力装置中的转动电机（11）均为无刷转动电机。

7.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所述控制模块（5）为微处理器。

8.根据权利要求7所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：所述微处理器为ARM处理器。

9.根据权利要求1所述一种移动引水横向跨越式喷灌装置，其特征在于：还包括防水罩（20），防水罩（20）固定罩设于所述主跨板（3）上表面的控制模块（5）、电源（6）、同步电机驱动电路（7）上，所述无线通信天线（8）固定于防水罩（20）表面。