CN111543291A - 一种农业大数据用自动浇灌装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种农业大数据用自动浇灌装置，包括壳体，所述壳体内部开设有上腔和下腔，所述壳体的上端部侧壁通过转动轴转动连接有叶轮，所述转动轴延伸至上腔内且固定连接有永磁体，所述上腔内位于永磁体下方处密封滑动连接有具有磁性的滑塞。本发明通过设置储水机构、叶轮、永磁体、滑塞和浇灌机构，可以利用风力驱动叶轮转动，从而驱动滑塞上下移动，将储水腔内的水泵入下腔储存，并在叶轮转过一定圈数后，将水以高速喷出至浇灌管中，并从各个浇灌喷嘴喷出对农作物进行浇灌，从而无需人工浇灌，同时与农业大数据结合，对螺纹杆和套筒的螺纹数据进行设定，可以控制自动浇灌的时间间隔，以便于及时充分的为农作物补充水分。

Description

一种农业大数据用自动浇灌装置

技术领域

本发明涉及农业大数据领域，尤其涉及一种农业大数据用自动浇灌装置。

背景技术

大数据是一种数据集合，它无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理，需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力来适应海量、高增长率和多样化的信息资产。

而大数据在农业方面的运用较为广阔，在农业生产中，灌溉是一项非常重要的工作，在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足农产品对水分的要求，因此，必须按时按量地为农产品进行灌溉，以弥补天然降雨之不足，从而达到保证农作物正常生长，获取高产稳产的目的。

现有的农业灌溉普遍采用人工灌溉的方式，由农民自己将喷水管连接水源，并手持喷水管将管口放置在农田中实现农田灌溉，这种灌溉方式不仅劳动强度较高，并且当管理者有事外出时，无法及时对农产品进行灌溉，同时当农产品缺水现象不太明显时，也难以及时发现并进行灌溉，容易导致农作物干旱死亡，造成一定的损失大数据与农业灌溉的结合则可以恰到好处的解决现有技术中存在的灌溉问题，因此需要提出一种农业大数据用自动灌溉装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种农业大数据用自动浇灌装置，其通过设置储水机构、叶轮、永磁体、滑塞和浇灌机构，可以利用风力驱动叶轮转动，从而驱动滑塞上下移动，将储水腔内的水泵入下腔储存，并在叶轮转过一定圈数后，将水以高速喷出至浇灌管中，并从各个浇灌喷嘴喷出对农作物进行浇灌，从而无需人工浇灌，同时与农业大数据结合，对螺纹杆和套筒的螺纹数据进行设定，可以控制自动浇灌的时间间隔，以便于及时充分的为农作物补充水分。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种农业大数据用自动浇灌装置，包括壳体，所述壳体内部开设有上腔和下腔，所述壳体的上端部侧壁通过转动轴转动连接有叶轮，所述转动轴延伸至上腔内且固定连接有永磁体，所述上腔内位于永磁体下方处密封滑动连接有具有磁性的滑塞，所述上腔的内底部对称开设有与下腔连通的通孔，且所述通孔内安装有仅允许水从上腔流向下腔的第一单向阀，所述壳体的下端开设有与下腔连通的下开口，地下挖设有储水腔，所述储水腔通过导水管与上腔的下端部连通，且所述导水管内安装有仅允许水从储水腔流向上腔的第二单向阀，所述壳体的下端部侧壁安装有用于向农作物灌溉的浇灌机构。

优选地，所述浇灌机构包括固定连接在壳体侧壁下端部的保护套，所述保护套内设置有浇灌管，所述保护套的侧壁上均设有与浇灌管连通的浇灌喷嘴，所述下腔内安装有储水机构，所述储水机构用于将滑塞压入下腔内的水储存并以一定压力将其挤入浇灌管内喷出。

优选地，所述储水机构包括对称密封固定连接在下腔内壁间的弹性膜和转动连接在下腔内底部的套筒，所述套筒内螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆的上端贯穿至上腔内且固定连接在滑塞的下端，所述套筒侧壁上通过单向轴承安装有圆盘，所述圆盘将下开口密封住，且所述圆盘上开设有与下开口配合的上开口，所述下开口通过出水管与浇灌管连通。

本发明具有以下有益效果：

1、通过设置叶轮、永磁体、滑塞、导水管、出水管和浇灌机构，利用风力驱动叶轮转动，叶轮通过转动轴带动永磁体不断转动，进而带动滑塞不断上下移动，从而将储水腔内的水泵入上腔下端部，上腔内的水从通孔流入下腔，随后从出水管进入浇灌管内，并从各个浇灌喷嘴喷出，对农作物进行自动浇灌，无需人工浇灌，避免了人工浇灌存在的浇灌不及时的问题；

2、通过设置储水机构，可以将水储存在下腔内，并对弹性膜形成挤压，在叶轮转过圈数到达一定数值时，套筒转动次数也到达一定数值，圆盘刚好转动半周，不再密封住下开口，下腔内储存的水在弹性膜的弹力作用下高速喷出，从而使得从浇灌喷嘴喷出的浇灌水可以覆盖更广的范围，大幅提升浇灌效果；

3、通过大数据分析不同农作物的需水程度以及各个地区不同的日照强度，可以对螺纹杆和套筒的螺纹数据进行调节设定，从而可以控制叶轮每次转动时套筒的转动角度，进而可以控制自动浇灌的时间间隔，以便于更加科学及时地为农作物补充水分，无需设置定时器和传感器等电子器械来控制浇灌时间间隔，减少了维护成本。

附图说明

图1为本发明提出的一种农业大数据用自动浇灌装置的结构示意图；

图2为图1的A处结构放大示意图。

图中：1壳体、2上腔、3下腔、4叶轮、5转动轴、6永磁体、7滑塞、8螺纹杆、9通孔、10第一单向阀、11储水腔、12导水管、13第二单向阀、14圆盘、15上开口、16下开口、17弹性膜、18出水管、19保护套、20浇灌管、21浇灌喷嘴、22套筒、23单向轴承。

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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

参照图1-2，一种农业大数据用自动浇灌装置，包括壳体1，壳体1内部开设有上腔2和下腔3，壳体1的上端部侧壁通过转动轴5转动连接有叶轮4，转动轴5延伸至上腔2内且固定连接有永磁体6。

叶轮4的叶片设置有五片，叶片的长度较长，且叶片靠近壳体1的一端与壳体1之间仍保持有足够的距离，因此壳体1不会阻碍叶轮4后方的空气流动，当起风时，风力可以驱动叶轮4转动。

上腔2内位于永磁体6下方处密封滑动连接有具有磁性的滑塞7，上腔2的内底部对称开设有与下腔3连通的通孔9，且通孔9内安装有仅允许水从上腔2流向下腔3的第一单向阀10，壳体1的下端开设有与下腔3连通的下开口16，地下挖设有储水腔11，地面上开设有与储水腔11连通的注水口，既可以收集雨水，也可以人工向储水腔11内添加浇灌水。

永磁体6与滑塞7初始状态下异极相对，二者间存在吸力，滑塞7处于最高位置，当叶轮4带动转动轴5以及永磁体6转动时，永磁体6与滑塞7之间交替同、异极相对，从而交替产生斥力和吸力，推动滑塞7上下往复移动。

储水腔11通过导水管12与上腔2的下端部连通，且导水管12内安装有仅允许水从储水腔11流向上腔2的第二单向阀13，壳体1的下端部侧壁安装有用于向农作物灌溉的浇灌机构。

叶轮4与转动轴5的连接处未做密封处理，因此当滑塞7上下移动时，空气可以从该连接处进出上腔2的上端部，气压不会阻碍滑塞7的上下移动。

浇灌机构包括固定连接在壳体1侧壁下端部的保护套19，保护套19内设置有浇灌管20，保护套19的侧壁上均设有与浇灌管20连通的浇灌喷嘴21，下腔3内安装有储水机构，储水机构用于将滑塞7压入下腔3内的水储存并以一定压力将其挤入浇灌管20内喷出。

储水机构包括对称密封固定连接在下腔3内壁间的弹性膜17和转动连接在下腔3内底部的套筒22，套筒22内螺纹连接有螺纹杆8，螺纹杆8的上端贯穿至上腔2内且固定连接在滑塞7的下端，套筒22侧壁上通过单向轴承23安装有圆盘14，圆盘14将下开口16密封住，且圆盘14上开设有与下开口16配合的上开口15，下开口16通过出水管18与浇灌管20连通。

需要说明的是，两个弹性膜17位于两个通孔9的两侧，滑塞7泵出的水可以进入两个弹性膜17之间的位置，弹性膜17可以发生较大程度的形变，并且形变后恢复形变的弹力足够大，可以将水以较大初速度挤出；螺纹杆8的螺纹升角大于其与套筒22螺旋副的当量摩擦角，因此螺纹杆8上下移动可以驱动套筒22发生旋转，单向轴承23的作用在于限制圆盘14只能单向转动，即螺纹杆8下移驱动套筒22正转时，圆盘14随之转动，螺纹杆8上移驱动套筒22反转时，圆盘14不转动。

本发明中，在安装之前，先通过大数据分析测定出本地域农作物的需水程度以及本地域的日照强度及日照时间，再根据大数据计算出本地域最适合的灌溉时间间隔，根据此时间间隔选用合适的螺纹杆8和套筒22的组合，从而可以更科学地进行浇灌工作。

使用时，风力驱动叶轮4转动，叶轮4通过转动轴5带动永磁体6同步转动，从而使得永磁体6的不同磁极交替正对滑塞7的同一磁极，从而二者之间交替产生吸力和斥力，永磁体6推动滑塞7上下往复移动，将储水腔11内的水通过导水管12泵入上腔2的下端部，并通过通孔9进入下腔3内。

此外滑塞7的每次下移均会带动螺纹杆8下移，从而驱动套筒22转动一定角度，圆盘14随之转动一定角度，而由于单向轴承23的限制，滑塞7的上移不会驱动圆盘14转动。

当叶轮4转过的圈数达到一定值时，滑塞7泵入下腔3的灌溉水对弹性膜17形成挤压，使其发生较大程度的形变，同时圆盘14在套筒22的驱动下刚好转过半周，此时上开口15与下开口16连通，圆盘14不再对下开口16密封，下腔3内的水在弹性膜17的弹力作用下以较大的初速度被挤入浇灌管20内，并从各个浇灌喷嘴21喷出，具有较大的覆盖范围，大幅提升浇灌效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种农业大数据用自动浇灌装置，包括壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内部开设有上腔(2)和下腔(3)，所述壳体(1)的上端部侧壁通过转动轴(5)转动连接有叶轮(4)，所述转动轴(5)延伸至上腔(2)内且固定连接有永磁体(6)，所述上腔(2)内位于永磁体(6)下方处密封滑动连接有具有磁性的滑塞(7)，所述上腔(2)的内底部对称开设有与下腔(3)连通的通孔(9)，且所述通孔(9)内安装有仅允许水从上腔(2)流向下腔(3)的第一单向阀(10)，所述壳体(1)的下端开设有与下腔(3)连通的下开口(16)，地下挖设有储水腔(11)，所述储水腔(11)通过导水管(12)与上腔(2)的下端部连通，且所述导水管(12)内安装有仅允许水从储水腔(11)流向上腔(2)的第二单向阀(13)，所述壳体(1)的下端部侧壁安装有用于向农作物灌溉的浇灌机构。

2.根据权利要求1所述的一种农业大数据用自动浇灌装置，其特征在于，所述浇灌机构包括固定连接在壳体(1)侧壁下端部的保护套(19)，所述保护套(19)内设置有浇灌管(20)，所述保护套(19)的侧壁上均设有与浇灌管(20)连通的浇灌喷嘴(21)，所述下腔(3)内安装有储水机构，所述储水机构用于将滑塞(7)压入下腔(3)内的水储存并以一定压力将其挤入浇灌管(20)内喷出。

3.根据权利要求2所述的一种农业大数据用自动浇灌装置，其特征在于，所述储水机构包括对称密封固定连接在下腔(3)内壁间的弹性膜(17)和转动连接在下腔(3)内底部的套筒(22)，所述套筒(22)内螺纹连接有螺纹杆(8)，所述螺纹杆(8)的上端贯穿至上腔(2)内且固定连接在滑塞(7)的下端，所述套筒(22)侧壁上通过单向轴承(23)安装有圆盘(14)，所述圆盘(14)将下开口(16)密封住，且所述圆盘(14)上开设有与下开口(16)配合的上开口(15)，所述下开口(16)通过出水管(18)与浇灌管(20)连通。

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