CN114586647A - 一种农业灌溉水利监控系统和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农业灌溉水利监控系统和设备，包括中间箱体、固定连接在中间箱体左右两侧的传动腔体、固定连接在中间箱体底面的储水柱体，所述中间箱体的上表面固定连接有承托圆盘，所述储水柱体的侧面固定连接有柱箱，本发明，调速机构的设置，通过蜗轮、蜗杆套块、外半球框等的共同协作，利用了外半球框的转动，使得半圆喷水球与外半球框之间的重合喷口的大小不断发生变化，使得喷出的水流速度发生间断性改变，成功实现了对以本装置为中心的更大区域进行灌溉，同时不间断反复灌溉，直到地下水面达到预期设置水平，极大的提高了农作物的灌溉效率，同时节约了工作人员由于监督灌溉而产生的时间成本，大大提高了本装置的自动化水平。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，尤其涉及一种农业灌溉水利监控系统和设备。
背景技术
农业灌溉方式一般可分为为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌，传统的灌水方法水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤，所以也称为重力灌水法，这种办法是目前应用最广泛、最主要的一种灌水方法，按其湿润土壤方式的不同，可分为畦灌、沟灌、淹灌和漫灌，现代农业微灌溉技术包括微喷灌、滴灌、渗灌等。
洒水喷灌为现代农业灌溉的一种主要方式，它具有很明显的优势，不仅能节约水源，还能有效控制对农作物水源的供给，更加科学的培育农作物，目前的洒水喷灌都为系统控制出水，通过人工观测，从而控制系统对农作物进行灌溉。
现有的灌溉手段，不仅离不开工作人员的持续监测与看护，所用系统也常常发生故障，不易维修，检修过程的浇灌往往产生巨大的农作物浇灌事故，同时，浇灌的过程中没有设置清塞机构，倘若由于水中沉积物造成整个装置发生堵塞，将无法正常浇灌，不利于装置的长期使用，同时，该装置的浇灌区域有限，不利于农作物灌溉效率的显著提高。
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，而提出的一种农业灌溉水利监控系统和设备。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种农业灌溉水利监控设备，包括中间箱体、固定连接在中间箱体左右两侧的传动腔体、固定连接在中间箱体底面的储水柱体，所述中间箱体的上表面固定连接有承托圆盘，所述储水柱体的侧面固定连接有柱箱；
所述承托圆盘的上表面靠近边缘处固定连接有圆滑槽体，所所述承托圆盘的上表面中心处开设有第一喷水口，所述第一喷水口贯穿于中间箱体的顶面，所述承托圆盘的上表面位于第一喷水口边缘处固定连接有半圆喷水球，所述承托圆盘的上表面位于半圆喷水球的边缘处开设有漏水口；
所述中间箱体的内侧面转动连接有第一转轴，所述中间箱体的内侧面位于第一转轴的下方处转动连接有第二转轴；
所述第一转轴连接有调速机构，所述第二转轴连接有防堵塞机构，所述柱箱连接有检测触发机构。
优选地，所述调速机构包括套接在第一转轴位于中间箱体内部处的第一叶轮，所述第一转轴位于中间箱体外部处的端部套接有蜗轮，所述传动腔体的顶面转动连接有竖转轴，所述竖转轴穿过承托圆盘，所述竖转轴靠近蜗轮处套接有蜗杆套块，所述竖转轴远离传动腔体顶面的一端套接有齿轮，所述圆滑槽体转动连接有转动底盘，所述转动底盘的上表面边缘处固定连接有外半球框，所述转动底盘的下端套接有环状齿块。
优选地，所述防堵塞机构包括套接在第二转轴位于中间箱体内部处的第二叶轮，所述第二转轴位于中间箱体外部处的端部套接有凸转盘，所述中间箱体的左右两侧的下端处均固定连接有滑动腔体，所述滑动腔体的底面固定连接有第一弹簧，所述第一弹簧远离滑动腔体的内底面的一端固定连接有滑板，所述滑板的上表面中心处固定连接有推杆，所述推杆穿过滑动腔体的顶面，所述滑板靠近中间箱体的侧面固定连接有连接杆，所述连接杆穿过中间箱体，所述连接杆远离滑板的一端固定连接有滑动清塞滤板，所述中间箱体的内侧面位于滑动清塞滤板的下方处固定连接有第一滤板。
优选地，所述检测触发机构包括固定连接在柱箱内壁上的渗透滤柱，所述渗透滤柱的高度低于柱箱的高度，所述柱箱的内底面中心处固定连接有底环，所述柱箱的内壁上端的左右两侧均固定连接有触发腔，所述柱箱的内顶面位于触发腔内处固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离柱箱的内顶面的一端固定连接有滑动T形杆，所述滑动T形杆的下端固定连接有第一弹性绳，所述第一弹性绳穿过底环，所述第一弹性绳远离滑动T形杆的一端固定连接有空心浮球。
优选地，所述中间箱体的内底面中心处固定连接有吸水泵，所述中间箱体的内底面中心处开设有吸水口，所述吸水泵位于吸水口上方，所述吸水泵的下端固定连接有吸水管，所述吸水管穿过吸水口。
优选地，所述蜗轮与蜗杆套块啮合，所述环状齿块与齿轮啮合。
优选地，所述滑动清塞滤板的底面固定连接有清塞柱，所述第一滤板开设有小滤口，所述清塞柱的直径小于小滤口的直径。
优选地，所述触发腔靠近柱箱内壁的一侧开设有第一滑动口，所述第一滑动口穿过柱箱的内壁，所述柱箱的顶面中心处开设有第二滑动口，所述第一滑动口滑动连接有第一触发块，所述第二滑动口滑动连接有第二触发块，所述滑动T形杆的上端靠近第一触发块处固定连接有第三触发块，所述滑动T形杆的上端靠近第二触发块处固定连接有第四触发块。
一种农业灌溉水利监控系统，包括地下水位监控系统和吸水泵启动系统；
所述检测触发机构位于地下水位监控系统内部，所述地下水位监控系统还包括外接电源，所述检测触发机构用于检测地下水位的高度，并当地下水位达到所设定的阈值时，接通外接电源。
优选地，所述吸水泵启动系统包括配合外接组件和独立启动组件，所述配合外接组件用于与检测触发机构和外接电源配合，并当外接电源接通时，吸水泵开始启动；
所述独立启动组件用于人工控制手动操作，可绕过检测触发机构，直接接通外接电源，进而启动吸水泵。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、调速机构的设置，通过蜗轮、蜗杆套块、外半球框等的共同协作，利用了外半球框的转动，使得半圆喷水球与外半球框之间的重合喷口的大小不断发生变化，使得喷出的水流速度发生间断性改变，成功实现了对以本装置为中心的更大区域进行灌溉，同时不间断反复灌溉，直到地下水面达到预期设置水平，极大的提高了农作物的灌溉效率，同时节约了工作人员由于监督灌溉而产生的时间成本，大大提高了本装置的自动化水平。
2、防堵塞机构的设置，通过滑动清塞滤板、第一滤板、推杆等的共同协作，利用了高速水流冲击下，第二叶轮的转动带动推杆做上下往返运动，成功实现了清塞柱间歇性穿过小滤口，达到清理堵塞的效果，第一滤板的设置不仅能过滤掉吸入中间箱体内部的大小杂物、沉积物，还能起到一定的缓冲作用，有效保护第二叶轮和第一叶轮的正常运转，使得本装置的使用寿命大大提高。
3、检测触发机构的设置，通过第一弹性绳、滑动T形杆、空心浮球等的共同协作，利用了空心浮球的浮力，伴随着地下水面的变化，使得本装置能实时检测出农业灌溉区域的地下水位，通过调节第一触发块和第二触发块控制所需灌溉区域的地下水位区间，成功实现了待灌溉区域的地下水位稳定，有效保障了农作物的正常水源需求，使得灌溉更加智能、高效，在提高农作物产能的同时，节约了劳动力。
附图说明
图1为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备的结构示意图；
图2为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中承托圆盘与圆滑槽体和半圆喷水球的连接示意图；
图3为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中滑动清塞滤板和清塞柱的连接示意图；
图4为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中滑动清塞滤板和第一滤板的示意图；
图5为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中调速机构的结构示意图；
图6为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中防堵塞机构的结构示意图；
图7为本发明提出的一种农业灌溉水利监控设备中检测触发机构的结构示意图。
图中：1、中间箱体；101、传动腔体；102、储水柱体；103、承托圆盘；104、柱箱；2、吸水泵；201、吸水管；202、第一滤板；203、滑动清塞滤板；204、清塞柱；205、滑板；206、第一弹簧；207、滑动腔体；208、推杆；209、小滤口；3、第一转轴；301、第二转轴；302、第一叶轮；303、凸转盘；304、蜗杆套块；305、蜗轮；306、竖转轴；307、齿轮；308、转动底盘；309、外半球框；310、半圆喷水球；311、漏水口；312、圆滑槽体；313、环状齿块；4、渗透滤柱；401、底环；402、第一弹性绳；403、空心浮球；404、滑动T形杆；405、第二弹簧；406、第一触发块；407、第二触发块。
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。
参照图1-3所示，一种农业灌溉水利监控设备，包括中间箱体1、固定连接在中间箱体1左右两侧的传动腔体101、固定连接在中间箱体1底面的储水柱体102，中间箱体1的上表面固定连接有承托圆盘103，储水柱体102的侧面固定连接有柱箱104，承托圆盘103的上表面靠近边缘处固定连接有圆滑槽体312，所承托圆盘103的上表面中心处开设有第一喷水口，第一喷水口贯穿于中间箱体1的顶面，承托圆盘103的上表面位于第一喷水口边缘处固定连接有半圆喷水球310，承托圆盘103的上表面位于半圆喷水球310的边缘处开设有漏水口311，中间箱体1的内侧面转动连接有第一转轴3，中间箱体1的内侧面位于第一转轴3的下方处转动连接有第二转轴301，第一转轴3连接有调速机构，第二转轴301连接有防堵塞机构，柱箱104连接有检测触发机构。
需要补充说明的是，中间箱体1的内底面中心处固定连接有吸水泵2，中间箱体1的内底面中心处开设有吸水口，吸水泵2位于吸水口上方，吸水泵2的下端固定连接有吸水管201，吸水管201穿过吸水口。
参照图5和图6所示，调速机构包括套接在第一转轴3位于中间箱体1内部处的第一叶轮302，第一转轴3位于中间箱体1外部处的端部套接有蜗轮305，传动腔体101的顶面转动连接有竖转轴306，竖转轴306穿过承托圆盘103，竖转轴306靠近蜗轮305处套接有蜗杆套块304，竖转轴306远离传动腔体101顶面的一端套接有齿轮307，圆滑槽体312转动连接有转动底盘308，转动底盘308的上表面边缘处固定连接有外半球框309，转动底盘308的下端套接有环状齿块313，其中，蜗轮305与蜗杆套块304啮合，环状齿块313与齿轮307啮合，半圆喷水球310和外半球框309的表面均开设有喷口。
调速机构的设置，通过蜗轮305、蜗杆套块304、外半球框309等的共同协作，利用了外半球框309的转动，使得半圆喷水球310与外半球框309之间的重合喷口的大小不断发生变化，使得喷出的水流速度发生间断性改变，成功实现了对以本装置为中心的更大区域进行灌溉，同时不间断反复灌溉，直到地下水面达到预期设置水平，极大的提高了农作物的灌溉效率，同时节约了工作人员由于监督灌溉而产生的时间成本，大大提高了本装置的自动化水平。
参照图4-6所示，防堵塞机构包括套接在第二转轴301位于中间箱体1内部处的第二叶轮，第二转轴301位于中间箱体1外部处的端部套接有凸转盘303，中间箱体1的左右两侧的下端处均固定连接有滑动腔体207，滑动腔体207的底面固定连接有第一弹簧206，第一弹簧206远离滑动腔体207的内底面的一端固定连接有滑板205，滑板205的上表面中心处固定连接有推杆208，推杆208穿过滑动腔体207的顶面，滑板205靠近中间箱体1的侧面固定连接有连接杆，连接杆穿过中间箱体1，连接杆远离滑板205的一端固定连接有滑动清塞滤板203，中间箱体1的内侧面位于滑动清塞滤板203的下方处固定连接有第一滤板202，其中，滑动清塞滤板203的底面固定连接有清塞柱204，第一滤板202开设有小滤口209，清塞柱204的直径小于小滤口209的直径。
防堵塞机构的设置，通过滑动清塞滤板203、第一滤板202、推杆208等的共同协作，利用了高速水流冲击下，第二叶轮的转动带动推杆208做上下往返运动，成功实现了清塞柱204间歇性穿过小滤口209，达到清理堵塞的效果，第一滤板202的设置不仅能过滤掉吸入中间箱体1内部的大小杂物、沉积物，还能起到一定的缓冲作用，有效保护第二叶轮和第一叶轮302的正常运转，使得本装置的使用寿命大大提高。
参照图7所示，检测触发机构包括固定连接在柱箱104内壁上的渗透滤柱4，需要注意的是，柱箱104的侧壁设置为滤网状，渗透滤柱4的高度低于柱箱104的高度，柱箱104的内底面中心处固定连接有底环401，柱箱104的内壁上端的左右两侧均固定连接有触发腔，柱箱104的内顶面位于触发腔内处固定连接有第二弹簧405，第二弹簧405远离柱箱104的内顶面的一端固定连接有滑动T形杆404，滑动T形杆404的下端固定连接有第一弹性绳402，第一弹性绳402穿过底环401，第一弹性绳402远离滑动T形杆404的一端固定连接有空心浮球403。
需要补充说明的是，触发腔靠近柱箱104内壁的一侧开设有第一滑动口，第一滑动口穿过柱箱104的内壁，柱箱104的顶面中心处开设有第二滑动口，第一滑动口滑动连接有第一触发块406，第二滑动口滑动连接有第二触发块407，滑动T形杆404的上端靠近第一触发块406处固定连接有第三触发块，滑动T形杆404的上端靠近第二触发块407处固定连接有第四触发块。
检测触发机构的设置，通过第一弹性绳402、滑动T形杆404、空心浮球403等的共同协作，利用了空心浮球403的浮力，伴随着地下水面的变化，使得本装置能实时检测出农业灌溉区域的地下水位，通过调节第一触发块406和第二触发块407控制所需灌溉区域的地下水位区间，成功实现了待灌溉区域的地下水位稳定，有效保障了农作物的正常水源需求，使得灌溉更加智能、高效，在提高农作物产能的同时，节约了劳动力。
一种农业灌溉水利监控系统，包括地下水位监控系统和吸水泵启动系统；所述检测触发机构位于地下水位监控系统内部，所述地下水位监控系统还包括外接电源，所述检测触发机构用于检测地下水位的高度，并当地下水位达到所设定的阈值时，接通外接电源。
吸水泵启动系统包括配合外接组件和独立启动组件，配合外接组件用于与检测触发机构和外接电源配合，并当外接电源接通时，吸水泵2开始启动；独立启动组件用于人工控制手动操作，可绕过检测触发机构，直接接通外接电源，进而启动吸水泵2。
本发明中，可以通过以下操作方式阐述其功能原理：
使用本装置时，首先将本装置放置在待灌溉区域的中心处，将储水柱体102埋入地下，由于柱箱104的侧壁设置为滤网状，地下水透过柱箱104和渗透滤柱4进入柱箱104内部，此时，空心浮球403在浮力的作用下上浮，拉动第一弹性绳402，使得滑动T形杆404向下滑动，当地下水面下降时，滑动T形杆404在第二弹簧405的拉动下向上滑动，可以通过调节第一触发块406和第二触发块407的位置，设置浇灌区间，当地下水面低于某一水平时，第二触发块407与第四触发块接触，使得吸水泵2被接通电源。
吸水泵2的启动，将储水柱体102中的水通过吸水管201抽到中间箱体1的内部，高速的水流依次通过第一滤板202、滑动清塞滤板203，通过第二叶轮和第一叶轮302时，分别带动第二转轴301和第一转轴3开始转动。
第一转轴3的转动使得蜗轮305开始转动，进而使得蜗杆套块304、竖转轴306、齿轮307开始转动，由于环状齿块313与齿轮307啮合，使得环状齿块313开始转动，使得转动底盘308、外半球框309开始转动，吸入中间箱体1中的高速水流依次通过第一喷水口、半圆喷水球310、外半球框309，由于半圆喷水球310和外半球框309的表面均开设有喷口，当外半球框309的转动，使得半圆喷水球310与外半球框309之间的重合喷口的大小不断发生变化，使得喷出的水流速度发生间断性改变。
第二转轴301的转动，使得凸转盘303开始转动，进而使得推杆208做上下往返运动，通过连接杆的带动使得滑动清塞滤板203在中间箱体1内壁上做上下往返运动，使得清塞柱204间隙性穿过小滤口209。
当地下水面高于某一水平时，使得第一触发块406与第三触发块接触，使得吸水泵2的电源被切断，浇灌停止。
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 (10)
1.一种农业灌溉水利监控设备，包括中间箱体(1)、固定连接在中间箱体(1)左右两侧的传动腔体(101)、固定连接在中间箱体(1)底面的储水柱体(102)，其特征在于，所述中间箱体(1)的上表面固定连接有承托圆盘(103)，所述储水柱体(102)的侧面固定连接有柱箱(104)；
所述承托圆盘(103)的上表面靠近边缘处固定连接有圆滑槽体(312)，所所述承托圆盘(103)的上表面中心处开设有第一喷水口，所述第一喷水口贯穿于中间箱体(1)的顶面，所述承托圆盘(103)的上表面位于第一喷水口边缘处固定连接有半圆喷水球(310)，所述承托圆盘(103)的上表面位于半圆喷水球(310)的边缘处开设有漏水口(311)；
所述中间箱体(1)的内侧面转动连接有第一转轴(3)，所述中间箱体(1)的内侧面位于第一转轴(3)的下方处转动连接有第二转轴(301)；
所述第一转轴(3)连接有调速机构，所述第二转轴(301)连接有防堵塞机构，所述柱箱(104)连接有检测触发机构。
2.根据权利要求1所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述调速机构包括套接在第一转轴(3)位于中间箱体(1)内部处的第一叶轮(302)，所述第一转轴(3)位于中间箱体(1)外部处的端部套接有蜗轮(305)，所述传动腔体(101)的顶面转动连接有竖转轴(306)，所述竖转轴(306)穿过承托圆盘(103)，所述竖转轴(306)靠近蜗轮(305)处套接有蜗杆套块(304)，所述竖转轴(306)远离传动腔体(101)顶面的一端套接有齿轮(307)，所述圆滑槽体(312)转动连接有转动底盘(308)，所述转动底盘(308)的上表面边缘处固定连接有外半球框(309)，所述转动底盘(308)的下端套接有环状齿块(313)。
3.根据权利要求1所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述防堵塞机构包括套接在第二转轴(301)位于中间箱体(1)内部处的第二叶轮，所述第二转轴(301)位于中间箱体(1)外部处的端部套接有凸转盘(303)，所述中间箱体(1)的左右两侧的下端处均固定连接有滑动腔体(207)，所述滑动腔体(207)的底面固定连接有第一弹簧(206)，所述第一弹簧(206)远离滑动腔体(207)的内底面的一端固定连接有滑板(205)，所述滑板(205)的上表面中心处固定连接有推杆(208)，所述推杆(208)穿过滑动腔体(207)的顶面，所述滑板(205)靠近中间箱体(1)的侧面固定连接有连接杆，所述连接杆穿过中间箱体(1)，所述连接杆远离滑板(205)的一端固定连接有滑动清塞滤板(203)，所述中间箱体(1)的内侧面位于滑动清塞滤板(203)的下方处固定连接有第一滤板(202)。
4.根据权利要求1所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述检测触发机构包括固定连接在柱箱(104)内壁上的渗透滤柱(4)，所述渗透滤柱(4)的高度低于柱箱(104)的高度，所述柱箱(104)的内底面中心处固定连接有底环(401)，所述柱箱(104)的内壁上端的左右两侧均固定连接有触发腔，所述柱箱(104)的内顶面位于触发腔内处固定连接有第二弹簧(405)，所述第二弹簧(405)远离柱箱(104)的内顶面的一端固定连接有滑动T形杆(404)，所述滑动T形杆(404)的下端固定连接有第一弹性绳(402)，所述第一弹性绳(402)穿过底环(401)，所述第一弹性绳(402)远离滑动T形杆(404)的一端固定连接有空心浮球(403)。
5.根据权利要求1所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述中间箱体(1)的内底面中心处固定连接有吸水泵(2)，所述中间箱体(1)的内底面中心处开设有吸水口，所述吸水泵(2)位于吸水口上方，所述吸水泵(2)的下端固定连接有吸水管(201)，所述吸水管(201)穿过吸水口。
6.根据权利要求2所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述蜗轮(305)与蜗杆套块啮合，所述环状齿块(313)与齿轮(307)啮合。
7.根据权利要求3所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述滑动清塞滤板(203)的底面固定连接有清塞柱(204)，所述第一滤板(202)开设有小滤口(209)，所述清塞柱(204)的直径小于小滤口(209)的直径。
8.根据权利要求4所述的一种农业灌溉水利监控设备，其特征在于，所述触发腔靠近柱箱(104)内壁的一侧开设有第一滑动口，所述第一滑动口穿过柱箱(104)的内壁，所述柱箱(104)的顶面中心处开设有第二滑动口，所述第一滑动口滑动连接有第一触发块(406)，所述第二滑动口滑动连接有第二触发块(407)，所述滑动T形杆(404)的上端靠近第一触发块(406)处固定连接有第三触发块，所述滑动T形杆(404)的上端靠近第二触发块(407)处固定连接有第四触发块。
9.一种农业灌溉水利监控系统，其特征在于，包括地下水位监控系统和吸水泵启动系统；
所述检测触发机构位于地下水位监控系统内部，所述地下水位监控系统还包括外接电源，所述检测触发机构用于检测地下水位的高度，并当地下水位达到所设定的阈值时，接通外接电源。
10.根据权利要求9所述的一种农业灌溉水利监控系统，其特征在于，所述吸水泵启动系统包括配合外接组件和独立启动组件，所述配合外接组件用于与检测触发机构和外接电源配合，并当外接电源接通时，吸水泵(2)开始启动；
所述独立启动组件用于人工控制手动操作，可绕过检测触发机构，直接接通外接电源，进而启动吸水泵(2)。
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