CN110476785B - 一种农业智能化控制灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业智能化控制灌溉装置，所述农业智能化控制灌溉装置包括圆柱形壳体，置于所述圆柱形壳体内部的入口管、泵升泵、出口管组件、智慧喷头、伸缩电机、微控制器，置于所述圆柱形壳体表面的湿度检测器、微量元素检测器、液体连接件。本发明的农业智能化控制灌溉装置实现了农作物的科学、自动的灌溉，不仅降低了人员的劳累程度，而且还能够提高农作物的体质。同时，根据生长周期和天气状况的分析，进行合理灌溉，节约水源。对灌溉水分进行智能化大数据分析，确定最佳的灌溉水分供应。

Description

一种农业智能化控制灌溉装置

技术领域

本发明涉及农业领域，具体而言，涉及一种农业智能化控制灌溉装置。

背景技术

随着人口数量的逐渐增加，粮食的短缺成为人们日益关注的问题，因此，农业的自动化与智能化是当今社会需要首先考虑的问题之一，只有实现农业的自动化和智能化，才能提高农业生产效率和农作物产量，满足人们对于农产品的需求。

对于农业自动化和智能化而言，主要的问题是解决农作物的灌溉，因为水分是农作物生长的基础之一，尤其是我国除了南方局部多雨地区之外，其他大部分地区雨水均较为短缺，导致人为灌溉农作物是及其重要的。现有的灌溉农作物的方式如附图1所示。这种灌溉方式需要人为的进行控制，尤其是控制车辆行驶的速度，因为水流的速度虽然可以设定，但是车辆行驶的速度应当与水流的速度相互配合，才能保证每块经过的土地均能够得到同样的灌溉，避免因为灌溉的不均衡导致植物发育不同。此外，这种方式由于与农作物的高度差较小，需要采用微小的水滴进行灌溉，而这种微小的水滴通常会堵住叶片表面的呼吸孔，从而影响植物生长。而且，采用微小的水滴进行灌溉将会降低植物的根深，阻碍了植物自身的发展。

同时，目前的灌溉系统无法较好的根据植物的长势，如生长高度或生长周期进行适应性灌溉。现有的灌溉无法较好实现智能化控制，对于农业发展不利。

发明内容

本发明提出了一种农业智能化控制灌溉装置，能够实现农业的智能化分析、实现农业的智能化灌溉。通过智能化分析后，能够实现高效灌溉，精准控制灌溉的水分，节约用水。

所述农业智能化控制灌溉装置包括圆柱形壳体，置于所述圆柱形壳体内部的入口管、泵升泵、出口管组件、智慧喷头、伸缩电机、微控制器，置于所述圆柱形壳体表面的湿度检测器、微量元素检测器、液体连接件。

所述圆柱形壳体包括圆环形顶面、圆形底面和周面。

所述液体连接件固定设置在所述周面靠近所述圆形底面的第一位置，并贯穿所述周面，所述液体连接件的一端置于外界环境中，另一端置于所述圆柱形壳体内部；所述入口管的一端与所述液体连接件的另一端可拆卸的连接，所述入口管的另一端与所述泵升泵的入液口连接。

所述泵升泵的几何中心与所述圆形底面的中心的连线形成的第一标准线，所述第一标准线和所述圆形底面垂直。

所述出口管组件包括第一固定出口管部分和第二伸缩出口管部分；所述第一固定出口管部分与所述泵升泵的出液口可拆卸的连接；所述第二伸缩出口管部分的内径小于所述第一固定出口管部分的内径，所述第二伸缩出口管部分的第一部分套设在所述第一固定出口管部分中，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部置于所述圆柱形壳体内部，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部置于外界环境中；所述第一部分、第二局部的长度可变，所述第一局部的长度不可变。

所述第一固定出口管部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第一部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上；当所述出口管组件处于完全收缩状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，当所述出口管组件处于完全伸长状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的部分截面的几何中心不在所述第一标准线上。

当截面的几何中心不在所述第一标准线上时，所述截面越远离所述圆形底面，该截面的几何中心与所述第一标准线之间的距离越大。

所述伸缩电机与所述第二伸缩出口管部分连接，用于带动所述第二伸缩出口管部分在竖直方向上实现升降。

所述微控制器设置于所述周面靠近所述圆环形顶面的内壁上；所述湿度检测器设置于所述周面一半高度的外壁上；所述微量元素检测器设置于所述周面靠近所述圆形底面的外壁上。

所述智慧喷头设置于所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的端部；所述智慧喷头包括液体流通孔，所述液体流通孔的直径可变，所述直径的范围为2000μm-3500μm。

所述农业智能化控制灌溉装置还包括设置在所述圆形底面下端的固定台；所述固定台与所述圆形底面固定连接。

使用所述农业智能化控制灌溉装置时，将所述农业智能化控制灌溉装置的一部分埋藏于土地下，使得所述固定台、湿度检测器、微量元素检测器、液体连接件位于水平面下方，所述湿度检测器紧邻所述水平面，以土地的表面作为所述水平面。

在土地下方埋藏液体管道，使得所述液体管道与所述液体连接件连接，液体能够顺序流经所述液体连接件、泵升泵、第一固定出口管部分、第二伸缩出口管部分和智慧喷头直至外界环境中。

所述湿度检测器检测靠近地表处的土壤湿度，并将所述土壤湿度周期性的无线传输至所述微控制器；所述微量元素检测器检测远离地表处的土壤中微量元素含量，并将所述土壤中微量元素含量周期性的无线传输至所述微控制器；所述微控制器将所述土壤湿度与第一湿度阈值进行比较，将所述微量元素含量与第一元素含量阈值进行比较，如果仅所述土壤湿度小于第一湿度阈值则生成加水指令，如果所述土壤湿度小于第一湿度阈值且所述微量元素含量小于第一元素含量阈值则生成加液指令。

所述微控制器将所述加水指令或加液指令无线传输至服务器；当所述服务器收到加水指令时，控制所述液体管道的入口端与纯水箱连接，当所述服务器收到加液指令时，控制所述液体管道的入口端与矿物质水箱连接，当所述服务器完成所述液体管道与对应水箱的连接时，返回确认信息至所述微控制器。

所述微控制器在收到所述确认信息后，输出上升指令至所述伸缩电机；所述伸缩电机使得所述出口管组件在竖直方向上上升至最高位置。

在所述智慧喷头的附近还设置有摄像头；当所述出口管组件上升至最高位置后，所述微控制器输出摄像指令至所述摄像头，所述摄像头开启并自旋转，从而获得所述摄像头旋转一周下的图像，并将所述图像传输至所述微控制器；所述微控制器基于图像识别技术判断所述图像中的植物的生长阶段，并基于所述生长阶段判断标准液体流通孔的直径，所述微控制器控制所述液体流通孔的直径为所述标准液体流通孔的直径；当所述生长阶段为幼苗时，标准液体流通孔的直径为2000μm，当所述生长阶段为成株时，标准液体流通孔的直径为3000μm，当所述生长阶段为未破土或者已成熟时，标准液体流通孔的直径为3500μm。

所述农业智能化控制灌溉装置还包括旋转电机，所述旋转电机与所述出口管组件连接，进而带动所述出口管组件整体自旋转；在所述液体流通孔的直径变更为所述标准液体流通孔的直径后，所述微控制器输出运转指令至所述泵升泵，所述泵升泵将从所述液体管道流入的液体泵升至所述智慧喷头进而流出，从所述智慧喷头流出的液体的速度为V(n)，n为从所述液体流出所述智慧喷头后经过的时间周期数，V(n+1)<V(n)；所述智慧喷头检测到液体的流出时输出反馈信息至所述微控制器；所述微控制器在接收到所述反馈信息后输出旋转指令至所述旋转电机，所述旋转电机带动所述出口管组件以转速S(n)转动，n为从所述旋转电机开始旋转后经过的时间周期数，S(n+1)>S(n)，同时，所述微控制器在达到每个时间周期时向所述伸缩电机发出下降指令，使得所述出口管组件周期性的下降预设高度，直至完全收缩状态，所述微控制器控制所述伸缩电机停止工作；所述旋转电机带动所述出口管组件旋转一周的时间为所述时间周期。

当所述出口管组件达到完全收缩状态起一个所述时间周期后，所述微控制器控制所述泵升泵、旋转电机停止工作，最终完成一次灌溉。

可优选的是，还包括天气链接单元，所述天气链接单元连接到天气预报系统，接收天气预报系统的天气预报信息。

本发明所取得的有益技术效果是：

1、采用与普通雨水同大小的水滴来对植物进行灌溉，使得植物能够承受风吹雨打，进而利于根部的延伸；

2、针对植物的生长特性设定不同的水滴大小，使得植物不会被损坏并且经历锻炼；实现针对不同生长周期进行智能化水滴控制。

3、采用配合使用的泵升泵、旋转电机、伸缩电机，使得能够灌溉很大范围的农作物，提高了灌溉面积，降低了硬件成本；

4、采用周期性检测来判断农作物缺乏物质的种类，使得农作物不会缺乏水也不会缺乏矿物质，同时也不会过度灌溉；

5、设置了泵升泵、旋转电机的运转速度的变动的大小，使得每一寸土地都能够得到平衡的灌溉。作为本发明的一个改进点，本发明能够根据农作物生长周期，进行灌溉孔径调整，同时，在不同的生长周期，还能够根据天气、云层进行加权综合分析，获取降水情况以调整液体流通孔径，并经过时间判断，进行二次分析，确保分析和植物或土壤中水分的进行结合判断，控制水分补充。本发明还设置有可控的调节液体流通孔径的结构，能够精细化结合不同生长周期以及天气和缺水状态进行水分流通通道调节。通过图像进行快速分析判断，确定生长阶段。实现智能化数据分析，根据缺水的状态实现供需匹配。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是现有技术中的灌溉装置。

图2是本发明的农业智能化控制灌溉装置的组成图。

图3是本发明的工作流程图。

具体实施方式

为了使得本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及其实施例，对本发明进行进一步详细说明；应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。对于本领域技术人员而言，在查阅以下详细描述之后，本实施例的其它系统、方法和/或特征将变得显而易见。旨在所有此类附加的系统、方法、特征和优点都包括在本说明书内、包括在本发明的范围内，并且受所附权利要求书的保护。在以下详细描述描述了所公开的实施例的另外的特征，并且这些特征根据以下将详细描述将是显而易见的。

实施例一。

请结合附图2。

如附图2所述，一种农业智能化控制灌溉装置，所述农业智能化控制灌溉装置包括圆柱形壳体1，置于所述圆柱形壳体内部的入口管2、泵升泵3、出口管组件、智慧喷头、伸缩电机、微控制器4，置于所述圆柱形壳体表面的湿度检测器5、微量元素检测器6、液体连接件7。

所述圆柱形壳体包括圆环形顶面、圆形底面和周面。

所述液体连接件固定设置在所述周面靠近所述圆形底面的第一位置，并贯穿所述周面，所述液体连接件的一端置于外界环境中，另一端置于所述圆柱形壳体内部；所述入口管的一端与所述液体连接件的另一端可拆卸的连接，所述入口管的另一端与所述泵升泵的入液口连接。

所述泵升泵的几何中心与所述圆形底面的中心的连线形成的第一标准线，所述第一标准线和所述圆形底面垂直。

所述出口管组件包括第一固定出口管部分8和第二伸缩出口管部分；所述第一固定出口管部分与所述泵升泵的出液口可拆卸的连接；所述第二伸缩出口管部分的内径小于所述第一固定出口管部分的内径，所述第二伸缩出口管部分的第一部分套设在所述第一固定出口管部分中，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部9置于所述圆柱形壳体内部，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部10置于外界环境中；所述第一部分、第二局部的长度可变，所述第一局部的长度不可变。

所述第一固定出口管部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第一部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上；当所述出口管组件处于完全收缩状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，当所述出口管组件处于完全伸长状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的部分截面的几何中心不在所述第一标准线上。

当截面的几何中心不在所述第一标准线上时，所述截面越远离所述圆形底面，该截面的几何中心与所述第一标准线之间的距离越大。

所述伸缩电机与所述第二伸缩出口管部分连接，用于带动所述第二伸缩出口管部分在竖直方向上实现升降。

所述微控制器设置于所述周面靠近所述圆环形顶面的内壁上；所述湿度检测器设置于所述周面一半高度的外壁上；所述微量元素检测器设置于所述周面靠近所述圆形底面的外壁上。

所述智慧喷头设置于所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的端部；所述智慧喷头包括液体流通孔，所述液体流通孔的直径可变，所述直径的范围为2000μm-3500μm。

所述农业智能化控制灌溉装置还包括设置在所述圆形底面下端的固定台；所述固定台与所述圆形底面固定连接。

使用所述农业智能化控制灌溉装置时，将所述农业智能化控制灌溉装置的一部分埋藏于土地下，使得所述固定台、湿度检测器、微量元素检测器、液体连接件位于水平面下方，所述湿度检测器紧邻所述水平面，以土地的表面作为所述水平面。

在土地下方埋藏液体管道，使得所述液体管道与所述液体连接件连接，液体能够顺序流经所述液体连接件、泵升泵、第一固定出口管部分、第二伸缩出口管部分和智慧喷头直至外界环境中。

所述湿度检测器检测靠近地表处的土壤湿度，并将所述土壤湿度周期性的无线传输至所述微控制器；所述微量元素检测器检测远离地表处的土壤中微量元素含量，并将所述土壤中微量元素含量周期性的无线传输至所述微控制器；所述微控制器将所述土壤湿度与第一湿度阈值进行比较，将所述微量元素含量与第一元素含量阈值进行比较，如果仅所述土壤湿度小于第一湿度阈值则生成加水指令，如果所述土壤湿度小于第一湿度阈值且所述微量元素含量小于第一元素含量阈值则生成加液指令。

可优选的是，所述直径通过可控装置进行直径调节，所述可控装置在圆形液体流通孔中设置一特定部位，该特定部位外壳为硬质，在外壳内部设置一个可控六边形，所述可控六边形的每一个边连接的两个端点，其中一个端点为固定在外壳上，且可沿固定点进行向圆形转动，另一个端点则可活动，通过每一个边向圆心转动，使得流通直径的变大或变小，可优选的是，也可通过控制部分可控边进行旋转，如控制可控六边形的其中三个边或者两个边进行转动，也可控制旋转的边的旋转速度，以此达到调节液体流通的速度和喷射的压力。

可优选的是，还包括第二湿度阈值，如果土壤湿度大于第二湿度阈值，则调整所述可控六边形中的至少一个可控边，以减少液体流通孔径。

所述微控制器将所述加水指令或加液指令无线传输至服务器；当所述服务器收到加水指令时，控制所述液体管道的入口端与纯水箱连接，当所述服务器收到加液指令时，控制所述液体管道的入口端与矿物质水箱连接，当所述服务器完成所述液体管道与对应水箱的连接时，返回确认信息至所述微控制器。

所述微控制器在收到所述确认信息后，输出上升指令至所述伸缩电机；所述伸缩电机使得所述出口管组件在竖直方向上上升至最高位置。

在所述智慧喷头的附近还设置有摄像头；当所述出口管组件上升至最高位置后，所述微控制器输出摄像指令至所述摄像头，所述摄像头开启并自旋转，从而获得所述摄像头旋转一周下的图像，并将所述图像传输至所述微控制器；所述微控制器基于图像识别技术判断所述图像中的植物的生长阶段，并基于所述生长阶段判断标准液体流通孔的直径，所述微控制器控制所述液体流通孔的直径为所述标准液体流通孔的直径；

可优选的是，还包括天气链接单元，所述天气链接单元连接到天气预报系统，接收天气预报系统的天气预报信息；

可优选的是，通过所述摄像头还能够拍摄云层信息图像、植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，将云层信息图像发送到所述微控制器，所述微控制器根据天气预报信息，结合当前的局部云层信息，进行加权综合分析，得出下雨的可能性以及大致下雨的第一时间预设周期，如果经过加权综合分析，确定有可能会下雨，则停止当前的灌溉，并启动计时单元进行计时，将计时与第一时间预设周期进行比较；

如果超过第一时间预设周期未下雨，则接收植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，判断植物水分和土壤水分的第一缺量，如果第一缺量未超过第一预设缺量范围内，则继续计时一计时增量；如果计时增量之后仍然未下雨，开启灌溉液体流通通道；如果第一缺量在超过第一预设缺量范围内，则不进行计时一计时增量，直接开启灌溉液体流通通道，此时，开通的液体流通孔的直径为标准液体流通通孔的直径的一半；

同时，第二次进行云层信息和天气信息加权综合分析，如果分析确定，在第二时间预设周期内仍有降雨，则保持标准液体流通通孔的直径的一半进行水分补充到植物水分和土壤水分的低于第一预设缺量，则停止关闭液体流通孔，如果分析确定，在第二时间预设周期内没有降雨，则启动标准液体流通通孔的直径进行水分补充。

通过针对天气的大数据分析，得出综合天气云层预报，实现天气预报的时间周期预测；以及植物生长水分的多次数据，实现大数据分析，得出不同生长周期的水分需求参考值，根据参考值进行不同生长周期的水分灌溉。

优选的是，根据摄像头的拍摄，判断植物生长的时期，通过图像判断植物的高度、叶面、花苞等情况，确定不同的生长阶段，可以在微控制器中存储不同生长周期的典型图片，进行图像分析进行确定，当图像分析无法确定时，发送图像到人工进行判断。

当所述生长阶段为幼苗时，标准液体流通孔的直径为2000μm，当所述生长阶段为成株时，标准液体流通孔的直径为3000μm，当所述生长阶段为未破土或者已成熟时，标准液体流通孔的直径为3500μm。所述标准液体流通孔的直径可以根据可控六边形进行固定设置，如直径为2000μm时，控制调整六个边，直径为3000μm时，控制调整3个边，直径为3500μm时，控制调整4个边，当然这些也是可以进行适度调整的，为了适应不同的植物，也可设置8边、10边的形成进行精细化控制，这个具体边数是根据系统可以灵活调整的。

所述农业智能化控制灌溉装置还包括旋转电机，所述旋转电机与所述出口管组件连接，进而带动所述出口管组件整体自旋转；在所述液体流通孔的直径变更为所述标准液体流通孔的直径后，所述微控制器输出运转指令至所述泵升泵，所述泵升泵将从所述液体管道流入的液体泵升至所述智慧喷头进而流出，从所述智慧喷头流出的液体的速度为V(n)，n为从所述液体流出所述智慧喷头后经过的时间周期数，V(n+1)<V(n)；所述智慧喷头检测到液体的流出时输出反馈信息至所述微控制器；所述微控制器在接收到所述反馈信息后输出旋转指令至所述旋转电机，所述旋转电机带动所述出口管组件以转速S(n)转动，n为从所述旋转电机开始旋转后经过的时间周期数，S(n+1)>S(n)，同时，所述微控制器在达到每个时间周期时向所述伸缩电机发出下降指令，使得所述出口管组件周期性的下降高度，直至完全收缩状态，所述微控制器控制所述伸缩电机停止工作；所述旋转电机带动所述出口管组件旋转一周的时间为所述时间周期。

当所述出口管组件达到完全收缩状态起一个所述时间周期后，所述微控制器控制所述泵升泵、旋转电机停止工作，最终完成一次灌溉。

实施例二。

请结合附图3。

一种农业智能化控制灌溉装置的灌溉方法，包括：

(1)检测湿度、微量元素含量；

(2)生成加水指令或加液指令；

(3)连接纯水箱或矿物质水箱；

(4)上升伸缩电机至最高位置；

(5)拍摄图像；可优选的是，还包括天气链接单元，所述天气链接单元连接到天气预报系统，接收天气预报系统的天气预报信息；

可优选的是，通过所述摄像头还能够拍摄云层信息图像、植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，将云层信息图像发送到所述微控制器，所述微控制器根据天气预报信息，结合当前的局部云层信息，进行加权综合分析，得出下雨的可能性以及大致下雨的第一时间预设周期，如果经过加权综合分析，确定有可能会下雨，则停止当前的灌溉，并启动计时单元进行计时，将计时与第一时间预设周期进行比较；

如果超过第一时间预设周期未下雨，则接收植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，判断植物水分和土壤水分的第一缺量，如果第一缺量未超过第一预设缺量范围内，则继续计时一计时增量；如果计时增量之后仍然未下雨，开启灌溉液体流通通道；如果第一缺量在超过第一预设缺量范围内，则不进行计时一计时增量，直接开启灌溉液体流通通道，此时，开通的液体流通孔的直径为标准液体流通通孔的直径的一半；

同时，第二次进行云层信息和天气信息加权综合分析，如果分析确定，在第二时间预设周期内仍有降雨，则保持标准液体流通通孔的直径的一半进行水分补充到植物水分和土壤水分的低于第一预设缺量，则停止关闭液体流通孔，如果分析确定，在第二时间预设周期内没有降雨，则启动标准液体流通通孔的直径进行水分补充。

(6)判断生长阶段，生成标准液体流通孔的直径；

(7)泵升泵、旋转电机、伸缩电机按照预定程度工作。

本发明公开的技术方案采用与普通雨水同大小的水滴来对植物进行灌溉，使得植物能够承受风吹雨打，进而利于根部的延伸，通过智能化控制，实现智能化灌溉；针对植物的生长特性设定不同的水滴大小，使得植物不会被损坏并且经历锻炼；采用配合使用的泵升泵、旋转电机、伸缩电机，使得能够灌溉很大范围的农作物，提高了灌溉面积，降低了硬件成本；采用周期性检测来判断农作物缺乏物质的种类，使得农作物不会缺乏水也不会缺乏矿物质，同时也不会过度灌溉；设置了泵升泵、旋转电机的运转速度的变动的大小，使得每一寸土地都能够得到平衡的灌溉。作为本发明的一个改进点，本发明能够根据农作物生长周期，进行灌溉孔径调整，同时，在不同的生长周期，还能够根据天气、云层进行加权综合分析，获取降水情况以调整液体流通孔径，并经过时间判断，进行二次分析，确保分析和植物或土壤中水分的进行结合判断，控制水分补充。本发明还设置有可控的调节液体流通孔径的结构，能够精细化结合不同生长周期以及天气和缺水状态进行水分流通通道调节。通过图像进行快速分析判断，确定生长阶段。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (10)

1.一种农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述农业智能化控制灌溉装置包括圆柱形壳体，置于所述圆柱形壳体内部的入口管、泵升泵、出口管组件、智慧喷头、伸缩电机、微控制器，置于所述圆柱形壳体表面的湿度检测器、微量元素检测器、液体连接件；还包括天气链接单元，所述天气链接单元连接到天气预报系统，接收天气预报系统的天气预报信息；

通过摄像头还能够拍摄云层信息图像、植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，将云层信息图像发送到所述微控制器，所述微控制器根据天气预报信息，结合当前的局部云层信息，进行加权综合分析，得出下雨的可能性以及大致下雨的第一时间预设周期，如果经过加权综合分析，确定有可能会下雨，则停止当前的灌溉，并启动计时单元进行计时，将计时与第一时间预设周期进行比较；

如果超过第一时间预设周期未下雨，则接收植物表面水分图像和土壤湿度信息图像，判断植物水分和土壤水分的第一缺量，如果第一缺量未超过第一预设缺量范围，则继续计时一个计时增量；如果计时增量之后仍然未下雨，开启灌溉液体流通通道；如果第一缺量超过第一预设缺量范围，则不进行计时一个计时增量，直接开启灌溉液体流通通道，此时，开通的液体流通孔的直径为标准液体流通通孔的直径的一半；

同时，第二次进行云层信息和天气信息加权综合分析，如果分析确定，在第二时间预设周期内仍有降雨，则保持标准液体流通通孔的直径的一半进行水分补充到植物水分和土壤水分的低于第一预设缺量，则关闭液体流通孔，如果分析确定，在第二时间预设周期内没有降雨，则启动标准液体流通通孔的直径进行水分补充；

通过针对天气的大数据分析，得出综合天气云层预报，实现天气预报的时间周期预测；以及植物生长水分的多次数据，实现大数据分析，得出不同生长周期的水分需求参考值，根据参考值进行不同生长周期的水分灌溉；

根据摄像头的拍摄，判断植物生长的时期，通过图像判断植物的高度、叶面、花苞情况，确定不同的生长阶段，在微控制器中存储不同生长周期的典型图片，进行图像分析进行确定，当图像分析无法确定时，发送图像到人工进行判断；

当所述生长阶段为幼苗时，标准液体流通通孔的直径为2000

，当所述生长阶段为成株时，标准液体流通通孔的直径为3000

，当所述生长阶段为未破土或者已成熟时，标准液体流通通孔的直径为3500

，所述标准液体流通通孔的直径根据可控六边形进行固定设置，直径为2000

时，控制调整六个边，直径为3000

时，控制调整3个边，直径为3500

时，控制调整4个边；

所述农业智能化控制灌溉装置还包括旋转电机，所述旋转电机与所述出口管组件连接，进而带动所述出口管组件整体自旋转；在所述液体流通孔的直径变更为所述标准液体流通通孔的直径后，所述微控制器输出运转指令至所述泵升泵，所述泵升泵将从所述液体管道流入的液体泵升至所述智慧喷头进而流出，从所述智慧喷头流出的液体的速度为V(n)，n为从所述液体流出所述智慧喷头后经过的时间周期数，V(n+1)<V(n)；所述智慧喷头检测到液体的流出时输出反馈信息至所述微控制器；所述微控制器在接收到所述反馈信息后输出旋转指令至所述旋转电机，所述旋转电机带动所述出口管组件以转速S(n)转动，n为从所述旋转电机开始旋转后经过的时间周期数，S(n+1)> S(n)，同时，所述微控制器在达到每个时间周期时向所述伸缩电机发出下降指令，使得所述出口管组件周期性的下降高度，直至完全收缩状态，所述微控制器控制所述伸缩电机停止工作；所述旋转电机带动所述出口管组件旋转一周的时间为所述时间周期；

当所述出口管组件达到完全收缩状态起一个所述时间周期后，所述微控制器控制所述泵升泵、旋转电机停止工作，最终完成一次灌溉。

2.根据权利要求1所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述圆柱形壳体包括圆环形顶面、圆形底面和周面。

3.根据权利要求2所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述液体连接件固定设置在所述周面靠近所述圆形底面的第一位置，并贯穿所述周面，所述液体连接件的一端置于外界环境中，另一端置于所述圆柱形壳体内部；所述入口管的一端与所述液体连接件的另一端可拆卸的连接，所述入口管的另一端与所述泵升泵的入液口连接。

4.根据权利要求3所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述泵升泵的几何中心与所述圆形底面的中心的连线形成的第一标准线，所述第一标准线和所述圆形底面垂直。

5.根据权利要求4所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述出口管组件包括第一固定出口管部分和第二伸缩出口管部分；所述第一固定出口管部分与所述泵升泵的出液口可拆卸的连接；所述第二伸缩出口管部分的内径小于所述第一固定出口管部分的内径，所述第二伸缩出口管部分的第一部分套设在所述第一固定出口管部分中，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部置于所述圆柱形壳体内部，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部置于外界环境中；所述第一部分、第二局部的长度可变，所述第一局部的长度不可变。

6.根据权利要求5所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述第一固定出口管部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第一部分的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上；当所述出口管组件处于完全收缩状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的所有截面的几何中心都不在所述第一标准线上，当所述出口管组件处于完全伸长状态时，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第一局部的所有截面的几何中心都在所述第一标准线上，所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的部分截面的几何中心不在所述第一标准线上。

7.根据权利要求6所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，当截面的几何中心不在所述第一标准线上时，所述截面越远离所述圆形底面，该截面的几何中心与所述第一标准线之间的距离越大。

8.根据权利要求7所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述伸缩电机与所述第二伸缩出口管部分连接，用于带动所述第二伸缩出口管部分在竖直方向上实现升降。

9.根据权利要求8所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述微控制器设置于所述周面靠近所述圆环形顶面的内壁上；所述湿度检测器设置于所述周面一半高度的外壁上；所述微量元素检测器设置于所述周面靠近所述圆形底面的外壁上。

10.根据权利要求9所述的农业智能化控制灌溉装置，其特征在于，所述智慧喷头设置于所述第二伸缩出口管部分的第二部分的第二局部的端部；所述智慧喷头包括液体流通孔，所述液体流通孔的直径可变，所述直径的范围为2000

-3500

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