CN112772358A - 一种基于物联网的农业浇水装置 - Google Patents

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Abstract

一种基于物联网的农业浇水装置，包括喷水组件、输水管、抽水管、水泵、加水管、第一转动轴、支架、第二转动轴和安装罩；喷水组件沿输水管长度方向并排设置有多组，喷水组件包括喷嘴和出水管，出水管两端分别与喷嘴和输水管连通，抽水管、水泵、加水管和输水管依次连通，加水管为软管；输水管两端均连接有管夹，两个管夹分别与第一转动轴和第二转动轴连接，第一转动轴转动设置在支架上，第二转动轴转动设置在安装罩上，安装罩内部设置有用于驱动第二转动轴转动的角度调节机构，支架底部和安装罩底部均设置有升降机构。本发明能对植物根部进行浇水，并能在天气炎热时对其余部位进行浇水降温，保证植物能正常生长发育。

Description

一种基于物联网的农业浇水装置
技术领域
本发明涉及农业种植技术领域，尤其涉及一种基于物联网的农业浇水装置。
背景技术
物联网起源于传媒领域，是信息科技产业的第三次革命，物联网是指通过信息传感设备，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，物体通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能。
在农业种植领域，需要对植物进行浇水，以保证植物能正常生长发育，现有浇水装置能对着植物根部浇水，不能对其余部位浇水，当天气炎热到对植物其余部位造成伤害时，现有浇水装置不能对其余部位进行有效降温。
发明内容
(一)发明目的
为解决背景技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于物联网的农业浇水装置，能对植物根部进行浇水，并能在天气炎热时对其余部位进行浇水降温，保证植物能正常生长发育。
(二)技术方案
本发明提供了一种基于物联网的农业浇水装置，包括喷水组件、输水管、抽水管、水泵、加水管、第一转动轴、支架、第二转动轴和安装罩；
喷水组件沿输水管长度方向并排设置有多组，喷水组件包括喷嘴和出水管，出水管两端分别与喷嘴和输水管连通，抽水管、水泵、加水管和输水管依次连通，加水管为软管；输水管两端均连接有管夹，两个管夹分别与第一转动轴和第二转动轴连接，第一转动轴转动设置在支架上，第二转动轴转动设置在安装罩上，安装罩内部设置有用于驱动第二转动轴转动的角度调节机构，支架底部和安装罩底部均设置有升降机构。
优选的，喷嘴喷水方向沿出水管轴向，出水管与输水管垂直设置。
优选的，角度调节机构包括第一电机、第一丝杆、第一丝杆螺母、第一移动台、齿条、滑块、滑轨和齿轮，第一电机和滑轨均固定设置在安装罩内，第一电机与第一丝杆驱动连接，第一丝杆与第一丝杆螺母螺纹连接，第一丝杆螺母与第一移动台连接，第一移动台与齿条连接，齿条设置在滑块上，滑块滑动设置在滑轨上，齿条和滑轨均沿横向设置，齿轮设置在第二转动轴上，齿轮与齿条啮合连接。
优选的，滑块沿纵向的截面为T形，滑轨上设置有与滑块吻合的T形滑槽。
优选的，升降机构包括升降台、第二移动台、第二电机、第二丝杆、第二丝杆螺母、导向杆和壳体，升降台设置在第二移动台上，第二电机固定设置在壳体内表面上，第二电机与第二丝杆驱动连接，第二丝杆与第二丝杆螺母螺纹连接，第二丝杆螺母与第二移动台连接，第二移动台滑动设置在导向杆上，第二丝杆与导向杆均竖直设置，壳体顶部设置有用于穿过升降台的升降通道；两组升降机构中的两个升降台分别与支架和安装罩连接。
优选的，升降通道内壁上设置有弹性套，弹性套上设置有用于穿过升降台的通孔，升降台与通孔内壁接触。
优选的，输水管上设置有图像传感器和处理器，图像传感器与处理器通讯连接，处理器通讯连接有控制器，控制器与角度调节机构、升降机构和水泵分别控制连接。
优选的，工作方法包括如下步骤：
S1、图像传感器采集植物图像数据，并将图像数据传输至处理器；
S2、处理器对图像数据进行处理，输出能被控制器识别的控制信号，并将控制信号传输至控制器；
S3、控制器控制角度调节机构和升降机构，调节喷嘴的倾斜角度和高度，以对准植物；
S4、控制器控制水泵，水泵通过抽水管抽水，并通过加水管向输水管输水，输水管将水输送至各喷水组件，喷嘴将水喷洒在植物上。
与现有技术相比，本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：
本发明能对植物根部进行浇水，并能在天气炎热时对其余部位进行浇水降温，保证植物能正常生长发育。通过两组升降机构能同步调节支架和安装罩的高度，以适用于对不同高度的植物进行浇水处理，扩大了使用范围，同时，通过角度调节机构能调节浇水角度，以调节浇水区域，对准植物的不同区域，当只需要对根部浇水时，将喷嘴调节至朝向植物根部即可，当还需要对其余部位浇水时，调节喷嘴的倾斜角度，以对准其余区域。在浇水时，由水泵从外部水源向输水管输水，并通过多组喷水组件将水喷洒至多个植物上，以对多个植物同时进行喷水处理，统一度高，喷水效率高。
附图说明
图1为本发明提出的一种基于物联网的农业浇水装置的结构示意图。
图2为本发明提出的一种基于物联网的农业浇水装置的局部结构剖视图。
图3为本发明图2中A处的结构放大图。
图4为本发明图2中B处的结构放大图。
图5为本发明提出的一种基于物联网的农业浇水装置的控制原理结构示意图。
附图标记：1、喷嘴；2、出水管；3、输水管；4、抽水管；5、水泵；6、加水管；7、管夹；8、第一转动轴；9、支架；10、第二转动轴；11、第一电机；12、第一丝杆；13、第一丝杆螺母；14、第一移动台；15、齿条；16、滑块；17、滑轨；18、齿轮；19、安装罩；20、升降台；21、第二移动台；22、第二电机；23、第二丝杆；24、导向杆；25、壳体；251、升降通道；26、弹性套。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
如图1-5所示，本发明提出的一种基于物联网的农业浇水装置，包括喷水组件、输水管3、抽水管4、水泵5、加水管6、第一转动轴8、支架9、第二转动轴10和安装罩19；
喷水组件沿输水管3长度方向并排设置有多组，喷水组件包括喷嘴1和出水管2，出水管2两端分别与喷嘴1和输水管3连通，抽水管4、水泵5、加水管6和输水管3依次连通，加水管6为软管；输水管3两端均连接有管夹7，两个管夹7分别与第一转动轴8和第二转动轴10连接，第一转动轴8转动设置在支架9上，第二转动轴10转动设置在安装罩19上，安装罩19内部设置有用于驱动第二转动轴10转动的角度调节机构，支架9底部和安装罩19底部均设置有升降机构。
本发明能对植物根部进行浇水，并能在天气炎热时对其余部位进行浇水降温，保证植物能正常生长发育。通过两组升降机构能同步调节支架9和安装罩19的高度，以适用于对不同高度的植物进行浇水处理，扩大了使用范围，同时，通过角度调节机构能调节浇水角度，以调节浇水区域，对准植物的不同区域，当只需要对根部浇水时，将喷嘴1调节至朝向植物根部即可，当还需要对其余部位浇水时，调节喷嘴1的倾斜角度，以对准其余区域。在浇水时，由水泵5从外部水源向输水管3输水，并通过多组喷水组件将水喷洒至多个植物上，以对多个植物同时进行喷水处理，统一度高，喷水效率高。
在一个可选的实施例中，喷嘴1喷水方向沿出水管2轴向，出水管2与输水管3垂直设置，输水管3中的水能顺畅的通过出水管2输送至喷嘴1，由喷嘴1均匀的喷洒至植物上。
在一个可选的实施例中，角度调节机构包括第一电机11、第一丝杆12、第一丝杆螺母13、第一移动台14、齿条15、滑块16、滑轨17和齿轮18，第一电机11和滑轨17均固定设置在安装罩19内，第一电机11与第一丝杆12驱动连接，第一丝杆12与第一丝杆螺母13螺纹连接，第一丝杆螺母13与第一移动台14连接，第一移动台14与齿条15连接，齿条15设置在滑块16上，滑块16滑动设置在滑轨17上，齿条15和滑轨17均沿横向设置，齿轮18设置在第二转动轴10上，齿轮18与齿条15啮合连接。
需要说明的是，第一电机11的输出端能带动第一丝杆12正反转，第一丝杆12带动第一丝杆螺母13移动，第一丝杆螺母13带动第一移动台14移动，第一移动台14带动齿条15移动，滑块16随齿条15移动，滑块16在滑轨17上滑动，以对齿条15的移动方向进行导向，齿条15能稳定的带动齿轮18转动，齿轮18带动第二转动轴10稳定的转动，从而实现第二转动轴10的转动，进而实现喷嘴1喷水角度的调节。
在一个可选的实施例中，滑块16沿纵向的截面为T形，滑轨17上设置有与滑块16吻合的T形滑槽，滑块16能稳定准确的在T形滑槽处滑动，实现对齿条15的导向。
在一个可选的实施例中，升降机构包括升降台20、第二移动台21、第二电机22、第二丝杆23、第二丝杆螺母、导向杆24和壳体25，升降台20设置在第二移动台21上，第二电机22固定设置在壳体25内表面上，第二电机22与第二丝杆23驱动连接，第二丝杆23与第二丝杆螺母螺纹连接，第二丝杆螺母与第二移动台21连接，第二移动台21滑动设置在导向杆24上，第二丝杆23与导向杆24均竖直设置，壳体25顶部设置有用于穿过升降台20的升降通道251；两组升降机构中的两个升降台20分别与支架9和安装罩19连接，水泵5设置在其中一个升降台20上。
需要说明的是，第二电机22能驱动第二丝杆23转动，第二丝杆23带动第二丝杆螺母移动，第二丝杆螺母带动第二移动台21移动，导向杆24对第二移动台21进行导向，第二移动台21带动升降台20升降，升降台20带动支架9、安装罩19和水泵5移动，升降调节过程非常方便和平稳。
在一个可选的实施例中，升降通道251内壁上设置有弹性套26，弹性套26上设置有用于穿过升降台20的通孔，升降台20与通孔内壁接触。
需要说明的是，通过设置带有通孔的弹性套26，能防止水和其它杂物进入壳体25内部，保证了结构的整洁性。
在一个可选的实施例中，输水管3上设置有图像传感器和处理器，图像传感器与处理器通讯连接，处理器通讯连接有控制器，控制器与角度调节机构、升降机构和水泵5分别控制连接。
需要说明的是，图像传感器能采集植物图像信息，处理器对图像信息进行处理，将图像信息转化为能通过控制器控制角度调节机构、升降机构和水泵5的控制信息，能根据图像信息来对植物进行对应的充分的喷水处理，避免盲目的喷水，节省喷水量，针对性较强。
在一个可选的实施例中，工作方法包括如下步骤：
S1、图像传感器采集植物图像数据，并将图像数据传输至处理器；
S2、处理器对图像数据进行处理，输出能被控制器识别的控制信号，并将控制信号传输至控制器；
S3、控制器控制角度调节机构和升降机构，调节喷嘴1的倾斜角度和高度，以对准植物，能根据喷水需求来对植物的不同区域进行喷水；
S4、控制器控制水泵5，水泵5通过抽水管4抽水，并通过加水管6向输水管3输水，输水管3将水输送至各喷水组件，喷嘴1将水喷洒在植物上，能喷洒在植物根部，还能喷洒在植物其它区域，比如叶片和茎部，能保证植物对水分的需求，还能在炎热天气下对植物进行降温处理。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (8)

1.一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，包括喷水组件、输水管(3)、抽水管(4)、水泵(5)、加水管(6)、第一转动轴(8)、支架(9)、第二转动轴(10)和安装罩(19)；
喷水组件沿输水管(3)长度方向并排设置有多组，喷水组件包括喷嘴(1)和出水管(2)，出水管(2)两端分别与喷嘴(1)和输水管(3)连通，抽水管(4)、水泵(5)、加水管(6)和输水管(3)依次连通，加水管(6)为软管；输水管(3)两端均连接有管夹(7)，两个管夹(7)分别与第一转动轴(8)和第二转动轴(10)连接，第一转动轴(8)转动设置在支架(9)上，第二转动轴(10)转动设置在安装罩(19)上，安装罩(19)内部设置有用于驱动第二转动轴(10)转动的角度调节机构，支架(9)底部和安装罩(19)底部均设置有升降机构。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，喷嘴(1)喷水方向沿出水管(2)轴向，出水管(2)与输水管(3)垂直设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，角度调节机构包括第一电机(11)、第一丝杆(12)、第一丝杆螺母(13)、第一移动台(14)、齿条(15)、滑块(16)、滑轨(17)和齿轮(18)，第一电机(11)和滑轨(17)均固定设置在安装罩(19)内，第一电机(11)与第一丝杆(12)驱动连接，第一丝杆(12)与第一丝杆螺母(13)螺纹连接，第一丝杆螺母(13)与第一移动台(14)连接，第一移动台(14)与齿条(15)连接，齿条(15)设置在滑块(16)上，滑块(16)滑动设置在滑轨(17)上，齿条(15)和滑轨(17)均沿横向设置，齿轮(18)设置在第二转动轴(10)上，齿轮(18)与齿条(15)啮合连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，滑块(16)沿纵向的截面为T形，滑轨(17)上设置有与滑块(16)吻合的T形滑槽。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，升降机构包括升降台(20)、第二移动台(21)、第二电机(22)、第二丝杆(23)、第二丝杆螺母、导向杆(24)和壳体(25)，升降台(20)设置在第二移动台(21)上，第二电机(22)固定设置在壳体(25)内表面上，第二电机(22)与第二丝杆(23)驱动连接，第二丝杆(23)与第二丝杆螺母螺纹连接，第二丝杆螺母与第二移动台(21)连接，第二移动台(21)滑动设置在导向杆(24)上，第二丝杆(23)与导向杆(24)均竖直设置，壳体(25)顶部设置有用于穿过升降台(20)的升降通道(251)；两组升降机构中的两个升降台(20)分别与支架(9)和安装罩(19)连接。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，升降通道(251)内壁上设置有弹性套(26)，弹性套(26)上设置有用于穿过升降台(20)的通孔，升降台(20)与通孔内壁接触。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，输水管(3)上设置有图像传感器和处理器，图像传感器与处理器通讯连接，处理器通讯连接有控制器，控制器与角度调节机构、升降机构和水泵(5)分别控制连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的农业浇水装置，其特征在于，工作方法包括如下步骤：
S1、图像传感器采集植物图像数据，并将图像数据传输至处理器；
S2、处理器对图像数据进行处理，输出能被控制器识别的控制信号，并将控制信号传输至控制器；
S3、控制器控制角度调节机构和升降机构，调节喷嘴(1)的倾斜角度和高度，以对准植物；
S4、控制器控制水泵(5)，水泵(5)通过抽水管(4)抽水，并通过加水管(6)向输水管(3)输水，输水管(3)将水输送至各喷水组件，喷嘴(1)将水喷洒在植物上。
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