CN114097494A - 一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌溉喷洒技术领域，更具体地说，是一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置，包括棚顶、储水箱以及供水管，所述储水箱设置在棚顶上，供水管设置在棚顶上且与储水箱上设置的补水口连接，所述棚顶内设有监测元件，还包括：安装架，设置在棚顶上且位于储水箱的一侧；喷淋系统，设置在安装架和储水箱之间，用于喷淋农作物，所述监测元件和喷淋系统电性连接；相对于传统设置大量的喷淋头来提高喷淋区域面积的方式，本装置能够利用少量喷淋头实现对大范围区域的农作物进行喷淋工作，降低了整个装置的伸长成本且提高了喷淋效果。

Description

一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置

技术领域

本发明涉及灌溉喷洒技术领域，更具体地说，是一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置。

背景技术

农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学，农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。

在农业种植过程中需要采用灌溉喷洒装置对农作物进行定期喷淋工作，从而保证农作物的生长环境，传统的喷洒装置多包括喷洒头以及水箱。

由于单个喷洒头的喷洒范围有限，传统多通过增加喷洒头的数量来解决这一问题，但是喷洒头数量的增加不仅增加了整个装置的制造成本，而且也不利于后期的检修工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置，包括棚顶、储水箱以及供水管，所述储水箱设置在棚顶上，供水管设置在棚顶上且与储水箱上设置的补水口连接，所述棚顶内设有监测元件，还包括：

安装架，设置在棚顶上且位于储水箱的一侧；

喷淋系统，设置在安装架和储水箱之间，用于喷淋农作物，所述监测元件和喷淋系统电性连接；其中

所述喷淋系统包括：

滑动座，活动设置在安装架上；

喷淋执行模块，设置在滑动座上且与储水箱上设置的排水口连通，用于执行喷淋工作；

调节组件，设置在滑动座和安装架之间，用于调节滑动座相对安装架的位置；以及

控制模块，设置在滑动座和储水箱之间，所述控制模块可监控滑动座在安装架上的位置并控制调节组件工作。

本申请更进一步的技术方案：所述喷淋执行模块包括：

滑动杆，活动设置在滑动座上且两者弹性连接；

第一磁铁，数量为若干个且均设置在安装架上，所述滑动杆位于第一磁铁的一侧且其一端设有与第一磁铁相互排斥的第二磁铁；

喷淋管，数量为若干个且环布在滑动座的一侧，所述喷淋管的一端与滑动杆的另一端活动连接，喷淋管和储水箱连接；

喷淋头，数量为若干个且设置在喷淋管上；以及

活动套，所述滑动座上设有连接臂，活动套活动设置在连接臂上，喷淋管贯穿活动套且两者滑动配合。

本申请更进一步的技术方案：所述调节组件包括发条、动力元件以及收卷盘；

所述发条设置在安装架的一侧且其自由端与滑动座连接，所述收卷盘活动设置在安装架的另一侧，收卷盘上卷绕有软性单元，所述软性单元也与滑动座连接，动力元件设置在安装架上且其输出端与收卷盘连接。

本申请更进一步的技术方案：所述控制模块包括：

监控单元，设置在滑动座和安装架之间，用于监控滑动座在安装架上的位置；以及

控制单元，设置在储水箱上且与监控元件以及动力元件均电性连接，用于调节动力元件的工作方向。

本申请又进一步的技术方案：所述控制单元包括转叶、转轴、触发板以及封堵板；

所述排水口和储水箱之间对称设置有两个落水口，所述封堵板活动设置在储水箱上且可控制落水口的启闭，封堵板与储水箱之间设有伸缩元件，所述封堵板上设有两个通孔，落水口位于通孔的移动路径上，所述转叶通过转轴活动设置在排水口内，所述触发板铰接在转叶上且铰接处设有扭簧，触发板的一侧和转叶之间设有一组第一触点，触发板的另一侧与转叶之间设有一组第二触点，转轴上设有抵触部，触发板位于抵触部的移动路径上。

本申请又进一步的技术方案：所述灌溉喷洒装置还包括监测模块，设置在储水箱上，用于监控储水箱内的水位高度并可控制补水口的启闭。

本申请又进一步的技术方案：所述监测模块包括浮板、第一推臂、第二推臂、移动座以及堵水板；

所述浮板的一端铰接在储水箱的开口处且铰接处也设有扭簧，移动座和堵水板均互动设置在储水箱上且均与储水箱弹性连接，堵水板上设有补水孔，补水口位于补水孔的移动路径上，移动座分别通过第一推臂和第二推臂与浮板的一端以及堵水板活动连接。

采用本发明实施例提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明实施例通过设置调节组件能够实时监控滑动座在安装架上的位置，并且控制滑动座沿着安装架做往复运动，从而实现对多个区域的农作物进行喷淋工作，初步增加了喷淋区域范围，并且通过设置第一磁铁和第二磁铁之间的配合，使得滑动座在往复运动时，能够带动喷淋管沿其铰接处不断摆动，从而使得喷淋头喷出的水流朝四周扩散，进一步增大了喷淋区域面积，相对于传统设置大量的喷淋头来提高喷淋区域面积的方式，本装置能够利用少量喷淋头实现对大范围区域的农作物进行喷淋工作，降低了整个装置的伸长成本且提高了喷淋效果。

附图说明

图1为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置中监测模块的结构示意图；

图3为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置中A处放大的结构示意图；

图4为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置中B处放大的结构示意图；

图5为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置中b处放大的结构示意图；

图6为本发明实施例中基于农业信息化的灌溉喷洒装置中连接臂和活动套结构示意图。

示意图中的标号说明：

1-棚顶、2-储水箱、3-供水管、4-浮板、5-第一推臂、6-移动座、7-第二推臂、8-滤网、9-堵水板、10-补水孔、11-安装架、12-湿度感应器、13-滑动座、14-第一磁铁、15-第二磁铁、16-滑动杆、17-连接臂、18-活动套、19-喷淋管、20-喷淋头、21-第一电极片、22-第二电极片、23-封堵板、24-通孔、25-落水口、26-转叶、27-转轴、28-抵触部、29-触发板、30-第一触点、31-第二触点、32-收卷盘、33-步进电机。

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，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

请参阅图1-6，本申请的一个实施例中，一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置，包括棚顶1、储水箱2以及供水管3，所述储水箱2设置在棚顶1上，供水管3设置在棚顶1上且与储水箱2上设置的补水口连接，所述棚顶1内设有监测元件，还包括：

安装架11，设置在棚顶1上且位于储水箱2的一侧；

喷淋系统，设置在安装架11和储水箱2之间，用于喷淋农作物，所述监测元件和喷淋系统电性连接；其中

所述喷淋系统包括：

滑动座13，活动设置在安装架11上；

喷淋执行模块，设置在滑动座13上且与储水箱2上设置的排水口连通，用于执行喷淋工作；

调节组件，设置在滑动座13和安装架11之间，用于调节滑动座13相对安装架11的位置；以及

控制模块，设置在滑动座13和储水箱2之间，所述控制模块可监控滑动座13在安装架11上的位置并控制调节组件工作。

需要特别说明的是，所述监测元件可以为温度传感器或者湿度传感器，在本实施例中，所述监测元件优选为湿度感应器12，至于湿度感应器12的具体型号在此不做具体限定。

在本实施例中示例性的，所述喷淋执行模块包括：

滑动杆16，活动设置在滑动座13上且两者弹性连接；

第一磁铁14，数量为若干个且均设置在安装架11上，所述滑动杆16位于第一磁铁14的一侧且其一端设有与第一磁铁14相互排斥的第二磁铁15；

喷淋管19，数量为若干个且环布在滑动座13的一侧，所述喷淋管19的一端与滑动杆16的另一端活动连接，喷淋管19和储水箱2连接；

喷淋头20，数量为若干个且设置在喷淋管19上；以及

活动套18，所述滑动座13上设有连接臂17，活动套18活动设置在连接臂17上，喷淋管19贯穿活动套18且两者滑动配合。

在实际应用时，当湿度感应器12检测到大棚内部空气湿度较低时，为了给农作物补充水分，通过储水箱2向喷淋头20输入水溶液，并从喷淋头20朝农作物进行喷淋工作，在此过程中，通过调节组件带动滑动座13沿着安装架11做往复运动，滑动杆16上的第二磁铁15相继与不同位置的第一磁铁14相遇并相斥，从而带动滑动杆16相对滑动座13做往复运动，在喷淋管19和活动套18之间的滑动配合作用下，不断调节滑动杆16和喷淋管19之间的角度，使得喷淋头20喷出的水溶液在喷淋管19运动时朝四周扩散，从而增大了喷淋头20喷淋区域的面积，相对于传统设置大量的喷淋头20来提高喷淋区域面积的方式，本装置能够利用少量喷淋头20实现对大范围区域的农作物进行喷淋工作，降低了整个装置的伸长成本且提高了喷淋效果。

请参阅图1、图4和图5，作为本申请另一个优选的实施例，所述调节组件包括发条、动力元件以及收卷盘32；

所述发条设置在安装架11的一侧且其自由端与滑动座13连接，所述收卷盘32活动设置在安装架11的另一侧，收卷盘32上卷绕有软性单元，所述软性单元也与滑动座13连接，动力元件设置在安装架11上且其输出端与收卷盘32连接。

需要特别说明的是，所述动力元件可以为步进电机33或者伺服电机，只要能够带动收卷盘32转动即可，在本实施例中，所述动力元件优选为步进电机33，所述步进电机33设置在安装架11上且其输出端和收卷盘32连接，另外，所述软性单元可以为皮带或者钢绳，在本实施例中，所述软性单元优选为皮带，在此不做具体限定。

在本实施例中示例性的，所述控制模块包括：

监控单元，设置在滑动座13和安装架11之间，用于监控滑动座13在安装架11上的位置；以及

控制单元，设置在储水箱2上且与监控元件以及动力元件均电性连接，用于调节动力元件的工作方向。

非限制性的，所述监控单元包括第一电极片21和第二电极片22，安装架11的两侧均设有第二电极片22，滑动座13的两侧均设有第一电极片21，第二电极片22位于第一电极片21的移动路径上，第一电极片21和第二电极片22每次相遇时能改变通过步进电机33的电流方向。

需要具体说明的是，所述控制单元包括转叶26、转轴27、触发板29以及封堵板23；

所述排水口和储水箱2之间对称设置有两个落水口25，所述封堵板23活动设置在储水箱2上且可控制落水口25的启闭，封堵板23与储水箱2之间设有伸缩元件，所述封堵板23上设有两个通孔24，落水口25位于通孔24的移动路径上，所述转叶26通过转轴27活动设置在排水口内，所述触发板29铰接在转叶26上且铰接处设有扭簧，触发板29的一侧和转叶26之间设有一组第一触点30，触发板29的另一侧与转叶26之间设有一组第二触点31，转轴27上设有抵触部28，触发板29位于抵触部28的移动路径上。

需要特别说明的是，所述伸缩元件可以为线性电机、气缸或者液压缸，在本实施例中，所述伸缩元件优选为电动伸缩杆，所述电动伸缩杆连接在封堵板23和储水箱2之间。

在实际应用时，通过电动伸缩杆带动封堵板23移动，使得封堵板23上右侧的通孔24与右侧的落水口25位置重合，储水箱2内的水顺着右侧的落水口25落下，水流带动转叶26顺时针转动，在转叶26转动时，触发板29和抵触部28之间发生抵触，使得第二触点31之间接触，此时步进电机33带动收卷盘32如图1所示方向顺时针转动对皮带进行收卷工作，带动滑动座13如图1所示方向右移，当滑动座13右侧的第一电极片21和安装架11右侧的第二电极片22接触时，控制电动伸缩杆工作，使得封堵板23右侧的通孔24与储水箱2右侧的落水口25脱离，封堵板23左侧的通孔24和左侧的落水口25重合，从而使得转叶26逆时针转动，同理，此时第一触点30之间间歇接触，带动步进电机33逆时针转动，从而释放皮带，在发条的复位作用下，带动滑动座13朝左侧移动，当左侧的第一电极片21和第二电极片22接触时继续依照上述第一次步骤重复工作，从而驱动滑动座13沿着安装架11做往复运动，实现对大棚内不同位置的农作物进行喷淋工作，增大喷淋工作区域的面积。

请参阅图1和图2，作为本申请另一个优选的实施例，所述灌溉喷洒装置还包括监测模块，设置在储水箱2上，用于监控储水箱2内的水位高度并可控制补水口的启闭。

在本实施中示例性的，所述监测模块包括浮板4、第一推臂5、第二推臂7、移动座6以及堵水板9；

所述浮板4的一端铰接在储水箱2的开口处且铰接处也设有扭簧，移动座6和堵水板9均互动设置在储水箱2上且均与储水箱2弹性连接，堵水板9上设有补水孔10，补水口位于补水孔10的移动路径上，移动座6分别通过第一推臂5和第二推臂7与浮板4的一端以及堵水板9活动连接。

当然，本实施例中用于调节堵水板9的位置的结构并非局限于上述结构，还可以采用线性电机/电缸与超声波测距传感器配合的方式代替，例如通过超声波测距传感器测量储水箱2内的水位高度，当水位高度达到预期值时，线性电机控制堵水板9移动对补水孔10进行封堵，在此不做具体限定。

另外，需要补充说明的是，所述补水口处设有滤网8，用于避免外界供水源输入的杂质进入储水箱2内造成后期喷淋头20工作时出现堵塞情况。

当向如图1所示状态的储水箱2内补充水时，储水箱2内的水位升高，在水对浮板4的浮力作用下，带动浮板4沿其铰接处转动，通过第一推臂5的作用下，带动移动座6朝堵水板9的方向移动，在第二推臂7的作用下，带动堵水板9如图2所示方向上移，此时补水口与补水孔10脱离，实现了对补水口的封堵工作，并且当储水箱2内的水因喷淋工作而被消耗时，水位降低，通过移动座6、第一推臂5和第二推臂7的作用下会带动堵水板9复位，从而使得储水箱2和供水管3连通，实现水的补充工作。

本申请的工作原理：

当湿度感应器12检测到大棚内部空气湿度较低时，为了给农作物补充水分，通过储水箱2向喷淋头20输入水溶液，并从喷淋头20朝农作物进行喷淋工作，通过电动伸缩杆带动封堵板23移动，使得封堵板23上右侧的通孔24与右侧的落水口25位置重合，储水箱2内的水顺着右侧的落水口25落下，水流带动转叶26顺时针转动，在转叶26转动时，触发板29和抵触部28之间发生抵触，使得第二触点31之间接触，此时步进电机33带动收卷盘32如图1所示方向顺时针转动对皮带进行收卷工作，带动滑动座13如图1所示方向右移，当滑动座13右侧的第一电极片21和安装架11右侧的第二电极片22接触时，控制电动伸缩杆工作，使得封堵板23右侧的通孔24与储水箱2右侧的落水口25脱离，封堵板23左侧的通孔24和左侧的落水口25重合，从而使得转叶26逆时针转动，同理，此时第一触点30之间间歇接触，带动步进电机33逆时针转动，从而释放皮带，在发条的复位作用下，带动滑动座13朝左侧移动，当左侧的第一电极片21和第二电极片22接触时继续依照上述第一次步骤重复工作，从而驱动滑动座13沿着安装架11做往复运动，实现对大棚内不同位置的农作物进行喷淋工作，初步增大喷淋工作区域的面积，在此过程中，通过调节组件带动滑动座13沿着安装架11做往复运动，滑动杆16上的第二磁铁15相继与不同位置的第一磁铁14相遇并相斥，从而带动滑动杆16相对滑动座13做往复运动，在喷淋管19和活动套18之间的滑动配合作用下，不断调节滑动杆16和喷淋管19之间的角度，使得喷淋头20喷出的水溶液在喷淋管19运动时朝四周扩散，从而增大了喷淋头20喷淋区域的面积，相对于传统设置大量的喷淋头20来提高喷淋区域面积的方式，本装置能够利用少量喷淋头20实现对大范围区域的农作物进行喷淋工作，降低了整个装置的伸长成本且提高了喷淋效果；

当向如图1所示状态的储水箱2内补充水时，储水箱2内的水位升高，在水对浮板4的浮力作用下，带动浮板4沿其铰接处转动，通过第一推臂5的作用下，带动移动座6朝堵水板9的方向移动，在第二推臂7的作用下，带动堵水板9如图2所示方向上移，此时补水口与补水孔10脱离，实现了对补水口的封堵工作，并且当储水箱2内的水因喷淋工作而被消耗时，水位降低，通过移动座6、第一推臂5和第二推臂7的作用下会带动堵水板9复位，从而使得储水箱2和供水管3连通，实现水的补充工作。

以上示意性的对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (7)

1.一种基于农业信息化的灌溉喷洒装置，包括棚顶、储水箱以及供水管，所述储水箱设置在棚顶上，供水管设置在棚顶上且与储水箱上设置的补水口连接，所述棚顶内设有监测元件，其特征在于，还包括：

安装架，设置在棚顶上且位于储水箱的一侧；

喷淋系统，设置在安装架和储水箱之间，用于喷淋农作物，所述监测元件和喷淋系统电性连接；其中

所述喷淋系统包括：

滑动座，活动设置在安装架上；

喷淋执行模块，设置在滑动座上且与储水箱上设置的排水口连通，用于执行喷淋工作；

调节组件，设置在滑动座和安装架之间，用于调节滑动座相对安装架的位置；以及

控制模块，设置在滑动座和储水箱之间，所述控制模块可监控滑动座在安装架上的位置并控制调节组件工作。

2.根据权利要求1所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述喷淋执行模块包括：

滑动杆，活动设置在滑动座上且两者弹性连接；

第一磁铁，数量为若干个且均设置在安装架上，所述滑动杆位于第一磁铁的一侧且其一端设有与第一磁铁相互排斥的第二磁铁；

喷淋管，数量为若干个且环布在滑动座的一侧，所述喷淋管的一端与滑动杆的另一端活动连接，喷淋管和储水箱连接；

喷淋头，数量为若干个且设置在喷淋管上；以及

活动套，所述滑动座上设有连接臂，活动套活动设置在连接臂上，喷淋管贯穿活动套且两者滑动配合。

3.根据权利要求1所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述调节组件包括发条、动力元件以及收卷盘；

所述发条设置在安装架的一侧且其自由端与滑动座连接，所述收卷盘活动设置在安装架的另一侧，收卷盘上卷绕有软性单元，所述软性单元也与滑动座连接，动力元件设置在安装架上且其输出端与收卷盘连接。

4.根据权利要求1所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述控制模块包括：

监控单元，设置在滑动座和安装架之间，用于监控滑动座在安装架上的位置；以及

控制单元，设置在储水箱上且与监控元件以及动力元件均电性连接，用于调节动力元件的工作方向。

5.根据权利要求4所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述控制单元包括转叶、转轴、触发板以及封堵板；

所述排水口和储水箱之间对称设置有两个落水口，所述封堵板活动设置在储水箱上且可控制落水口的启闭，封堵板与储水箱之间设有伸缩元件，所述封堵板上设有两个通孔，落水口位于通孔的移动路径上，所述转叶通过转轴活动设置在排水口内，所述触发板铰接在转叶上且铰接处设有扭簧，触发板的一侧和转叶之间设有一组第一触点，触发板的另一侧与转叶之间设有一组第二触点，转轴上设有抵触部，触发板位于抵触部的移动路径上。

6.根据权利要求1所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述灌溉喷洒装置还包括监测模块，设置在储水箱上，用于监控储水箱内的水位高度并可控制补水口的启闭。

7.根据权利要求6所述的基于农业信息化的灌溉喷洒装置，其特征在于，所述监测模块包括浮板、第一推臂、第二推臂、移动座以及堵水板；

所述浮板的一端铰接在储水箱的开口处且铰接处也设有扭簧，移动座和堵水板均互动设置在储水箱上且均与储水箱弹性连接，堵水板上设有补水孔，补水口位于补水孔的移动路径上，移动座分别通过第一推臂和第二推臂与浮板的一端以及堵水板活动连接。

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