CN114600852A - 一种农业大棚的农药喷洒系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种农业大棚的农药喷洒系统，农药调配模块包括药调配池和用于对农药调配池内的药剂进行搅拌的搅拌机构。大棚主体的内部安装有支撑板，液体输送模块包括第一水泵和农药输送管，农药输送管安装在支撑板的顶部，第一水泵通过水管将农药调配池内的农药输送至农药输送管内，喷洒装置再将农药输送管内的农药喷洒在农作物上。农药检测模块用于检测农药调配池内各药剂的浓度含量，农作物监控装置用于监控农作物的生长状况，农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置和第一水泵分别与控制模块电性连接，远程操控模块通过无线网与控制模块连接。解决了在农业大棚种植时，人工施药工作量大、劳动强度高和工作效率低的技术问题。
Description
技术领域
本申请涉及农业喷洒技术领域，尤其涉及一种农业大棚的农药喷洒系统。
背景技术
在农业大棚种植时，农作物的健康生长离不开农药的喷洒，农药是指在农业生产中，为保障、促进植物和农作物的成长，所施用的杀虫、杀菌、杀灭有害动物(或杂草)的一类药物统称，特指在农业上用于防治病虫以及调节植物生长、除草等药剂，农药的使用为农业的丰收起到了积极作用，通常情况下也会使用多种药剂进行混合使用，以保证农药对农作物产生更为有效的作用。
其中，人工喷洒农药的模式仍然是农药喷洒的主要手段，而人工施药是一个工作量大、需要大量劳动力，且劳动强度又高的体力活，也存在工作效率低、喷洒不均，在对农作物进行施药时，药剂的含量没有准确的配制使用，也没有根据大棚中农作物的生长状况制定合适的喷洒方案，严重影响农作物的生长。
发明内容
本申请实施例提供了一种农业大棚的农药喷洒系统，用以解决在农业大棚种植时，人工对农作物的施药工作量大、劳动强度高和工作效率低的技术问题。
有鉴于此，本申请提供了一种农业大棚的农药喷洒系统，包括大棚主体，还包括：农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置、液体输送模块、控制模块和远程操控模块；
所述农药调配模块包括具有空腔的农药调配池和搅拌机 构，所述搅拌机构用于对所述农药调配池内的药剂进行均匀搅拌；
所述大棚主体内部的顶部沿所述大棚主体的长度方向安装有长条形的支撑板，所述液体输送模块包括第一水泵和农药输送管，其中，所述农药输送管沿所述支撑板的长度方向安装在所述支撑板的顶部，所述第一水泵通过水管将所述农药调配池内配制符合标准的农药输送至所述农药输送管内，所述喷洒装置用于将所述农药输送管内的农药喷洒在农作物上；
所述农药检测模块用于检测所述农药调配池内各药剂的浓度含量，所述远程操控模块包括浓度标准制定模块，所述农药检测模块包括用于对所述浓度标准制定模块设置的标准值进行规划的误差模块；
所述农作物监控装置设置在所述大棚主体内，且所述农作物监控装置用于监控所述大棚主体内的农作物的生长状况；
所述农药调配模块、所述农药检测模块、所述喷洒装置、所述农作物监控装置和所述第一水泵分别与所述控制模块电性连接，所述远程操控模块通过无线网与所述控制模块连接。
优选地，所述农药调配模块还包括多个药剂罐，每个所述药剂罐分别安装在所述农药调配池的顶部，且每个所述药剂罐分别通过通管与所述农药调配池内部连通，且每个所述通管上分别安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述控制模块电性连接。
优选地，所述农业大棚的农药喷洒系统还包括蓄水池，所述液体输送模块还包括第二水泵和原水输送管，所述第二水泵与所述控制模块电性连接，所述原水输送管沿所述支撑板的长度方向安装在所述支撑板的顶部，所述第二水泵通过水管将所述蓄水池内的原水输送至所述原水输送管内，所述喷洒装置将所述原水输送管内的原水喷洒在农作物以及土壤上。
优选地，所述喷洒装置包括U型槽、滑块和喷嘴，所述滑块滑动连接在所述U型槽内，所述U型槽内部的一端安装有第一电机，另一端安装有轴承座，所述第一电机的输出轴连接有螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端与所述轴承座配合转动连接，且所述螺纹杆穿过所述滑块并与所述滑块螺接，所述滑块朝向所述U型槽外部的一侧安装有安置板，所述农作物监控装置和所述喷嘴分别安装在所述安置板上；
所述支撑板的底部间隔安装有多个伺服电机，所述U型槽靠近所述第一电机的一端安装有转轴，且所述转轴通过联轴器与所述伺服电机的输出轴固定连接；
所述农药输送管通过软水管与所述喷嘴连通，所述原水输送管通过另一根所述软水管与另一个所述喷嘴连通，且每根所述软水管上分别安装有第二电磁阀。
优选地，所述农药输送管和所述原水输送管上分别安装有电子压力表，所述电子压力表与所述控制模块电性连接。
优选地，所述安置板上安装有测距传感器，所述测距传感器与所述控制模块电性连接。
优选地，所述农作物监控模块包括图像传感器，所述图像传感器与所述控制模块电性连接，所述图像传感器对农作物的生长状况进行拍摄并通过控制模块将拍摄视频以及照片发送至远程操控模块；
所述远程操控模块包括显示屏，所述显示屏可控制喷洒装置的运作和可通过所述图像传感器实时查看农作物的生长状况。
优选地，所述搅拌机构包括第二电机和搅拌杆，所述第二电机与所述控制模块电性连接，所述第二电机安装在所述农药调配池的顶部，所述第二电机的输出轴与所述搅拌杆的顶端连接，所述搅拌杆的底部伸入所述农药调配池的内部，且所述搅拌杆的底部设有搅拌叶片。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：
本申请提供的一种农业大棚的农药喷洒系统，当需要对农作物施药时，农作物监控装置将农作物当前的形状样式进行拍摄并通过控制模块发送至远程操控模块，在远程操控模块上即可根据农作物的具体情况制定相应的施药方案。具体地，当制定施药方案时，在浓度标准制定模块中制定各药剂的浓度标准值，以便能够对农作物的生长起到合理有效的作用，之后农药调配模块根据设置的浓度标准值进行配制农药，在配制农药的过程中，搅拌机构将农药调配池内的各药剂混合地搅拌均匀，在此期间，农药检测模块随时检测农药调配池中各药剂的浓度数值，当农药检测模块检测到的数值稳定地与设置的标准数值符合时，农药调配模块完成配制的工作。其中，由于在调配农药的过程中会出现不可控的误差数值，因此误差模块可根据浓度标准制定模块中所设定的标准值进行规划一定的浓度范围值，当农药检测模块检测到的数值落入误差模块所规划的数值范围内时，农药调配模块也随之完成农药的配制，从而避免增加不必要的配制时间，以便提高配制效率，此后第一水泵即可通过水管将农药调配池内所配制符合标准的农药输送至农药输送管内，喷洒装置即可将农药输送管内的农药喷洒在农作物的叶片及根茎上。另有，控制模块用于接收以及处理农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置、液体输送模块和远程操控模块所发出的指令信息。解决了在农业大棚种植时，人工对农作物的施药工作量大、劳动强度高和工作效率低的技术问题。
附图说明
图1为本申请实施例中提供的一种农业大棚的农药喷洒系统的整体结构示意图；
图2为本申请实施例中提供的一种农业大棚的农药喷洒系统的喷洒装置的结构示意图；
图3为本申请实施例中提供的一种农业大棚的农药喷洒系统的模块框图。
其中，附图标记为：
1、大棚主体；2、农药调配池；201、排液口；3、支撑板；4、第一水泵；5、农药输送管；6、药剂罐；7、通管；8、第一电磁阀；9、蓄水池；901、排水口；10、第二水泵；11、原水输送管；12、U型槽；1201、转轴；13、滑块；14、喷嘴；15、第一电机；16、轴承座；17、螺纹杆；18、联轴器；19、安置板；20、农作物监控装置；21、伺服电机；22、第二电机；23、横杆；24、测距传感器。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。
实施例1
为了便于理解，请参阅图1至图3，本申请提供的一种农业大棚的农药喷洒系统的一个实施例，包括大棚主体1，还包括：农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置20、液体输送模块、控制模块和远程操控模块。农药调配模块包括具有空腔的农药调配池2和搅拌机构，搅拌机构用于对农药调配池2内的药剂进行均匀搅拌。大棚主体1内部的顶部沿大棚主体1的长度方向安装有长条形的支撑板3，液体输送模块包括第一水泵4和农药输送管5，其中，农药输送管5沿支撑板3的长度方向安装在支撑板3的顶部，第一水泵4通过水管将农药调配池2内配制符合标准的农药输送至农药输送管5内，喷洒装置用于将农药输送管5内的农药喷洒在农作物上。农药检测模块用于检测农药调配池2内各药剂的浓度含量，远程操控模块包括浓度标准制定模块，农药检测模块包括用于对浓度标准制定模块设置的标准值进行规划的误差模块。农作物监控装置20设置在大棚主体1内，且农作物监控装置20用于监控大棚主体1内的农作物的生长状况。农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置20和第一水泵4分别与控制模块电性连接，远程操控模块通过无线网与控制模块连接。
需要说明的是，由于大多数药剂需要避光放置，因此农药调配池2的内腔为密封且避光，农药调配池2的顶部设置为顶盖，且顶盖的一侧与农药调配池2一侧的顶部铰接，可方便打开顶盖。大棚主体1内沿大棚主体1的长度方向间隔设置有多根横杆23，且横杆23的两端分别与大棚主体1内部的两侧固定连接，这些横杆23用于支撑支撑板3。农药调配池2顶部设置有进水口，方便将水源注入池内，农药调配池2的底部也设置有排液口201，方便将农药调配池2内的药液排出。
当需要对农作物施药时，农作物监控装置20将农作物当前的形状样式进行拍摄并通过控制模块发送至远程操控模块，在远程操控模块上即可根据农作物的具体情况制定相应的施药方案。具体地，当制定施药方案时，在浓度标准制定模块中制定各药剂的浓度标准值，以便能够对农作物的生长起到合理有效的作用，之后农药调配模块根据设置的浓度标准值进行配制农药，在配制农药的过程中，搅拌机构将农药调配池2内的各药剂混合地搅拌均匀，在此期间，农药检测模块随时检测农药调配池2中各药剂的浓度数值，当农药检测模块检测到的数值稳定地与设置的标准数值符合时，农药调配模块完成配制的工作。其中，由于在调配农药的过程中会出现不可控的误差数值，因此误差模块可根据浓度标准制定模块中所设定的标准值进行规划一定的浓度范围值，当农药检测模块检测到的数值落入误差模块所规划的数值范围内时，农药调配模块也随之完成农药的配制，从而避免增加不必要的配制时间，以便提高配制效率，此后第一水泵4即可通过水管将农药调配池2内所配制符合标准的农药输送至农药输送管5内，喷洒装置即可将农药输送管5内的农药喷洒在农作物的叶片及根茎上。另有，控制模块用于接收以及处理农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置20、液体输送模块和远程操控模块所发出的指令信息。解决了在农业大棚种植时，人工对农作物的施药工作量大、劳动强度高和工作效率低的技术问题。
实施例2
作为对实施例1的进一步改进，为了便于理解，请参阅图1至图3，农药调配模块还包括多个药剂罐6，每个药剂罐6分别安装在农药调配池2的顶部，且每个药剂罐6分别通过通管7与农药调配池2内部连通，且每个通管7上分别安装有第一电磁阀8，第一电磁阀8与控制模块电性连接。
需要说明的是，每个药剂罐6上分别标有药剂的名称，且对应的药剂放入对应的药剂罐6中。在远程操控模块上可通过控制模块控制每个第一电磁阀8的开启以及关闭，其中，每个第一电磁阀8也可控制所对应的药剂罐6内的药剂流入农药调配池2内的流量，从而可实现自动且准确地控制药剂罐6内的药剂流入农药调配池2内的剂量。
进一步地，在满足使用农药对农作物进行施药的同时，也为了能够方便对农作物进行原水灌溉，该农业大棚的农药喷洒系统还包括蓄水池9，液体输送模块还包括第二水泵10和原水输送管11，第二水泵10与控制模块电性连接，原水输送管11沿支撑板3的长度方向安装在支撑板3的顶部，且原水输送管11并排安装在农药输送管5的一旁，第二水泵10通过水管将蓄水池9内的原水输送至原水输送管11内，喷洒装置将原水输送管11内的原水喷洒在农作物以及土壤上。其中，可在远程操控模块上通过控制模块驱动第二水泵10进行工作。
进一步地，喷洒装置包括U型槽12、滑块13和喷嘴14，滑块13滑动连接在U型槽12内，U型槽12内部的一端安装有第一电机15，另一端安装有轴承座16，第一电机15的输出轴连接有螺纹杆17的一端，螺纹杆17的另一端与轴承座16配合转动连接，且螺纹杆17穿过滑块13并与滑块13螺接，滑块13朝向U型槽12外部的一侧安装有安置板19，农作物监控装置20和喷嘴14分别安装在安置板19上。支撑板3底部间隔安装有多个伺服电机21，U型槽12靠近第一电机15的一端安装有转轴1201，且转轴1201通过联轴器18与伺服电机21的输出轴固定连接。农药输送管5通过软水管与喷嘴14连通，原水输送管11通过另一根软水管与另一个喷嘴14连通，且每根软水管上分别安装有第二电磁阀。
需要说明的是，由于U型槽12内部的两端分别安装有第一电机15和轴承座16，且螺纹杆17的两端分别与第一电机15的输出轴和轴承座16配合连接，因此第一电机15可驱动螺纹杆17绕其中心轴进行转动，由于滑块13适配滑动安装在U型槽12的内部，且滑块13与螺纹杆17进行螺接，因此在螺纹杆17进行转动的同时，滑块13即可在U型槽12内进行移动，安装在滑块13上的安置板19也随之移动。由于U型槽12的一端设有的转轴1201与安装在支撑板3底部的伺服电机21的输出轴连接，因此伺服电机21即可驱动U型槽12进行转动。其中，在初始位置时，U型槽12处于水平安置且处于支撑板3的下方，同时处于大棚主体1的顶部，从而减小空间的占用，不妨碍工作人员在大棚主体1内的活动。另外，伺服电机21以及喷洒装置间隔安装在支撑板3的底部可满足对大棚主体1内所有的农作物进行施药的需求。由于软水管为软性材料且具有一定长度，因此伺服电机21能够驱动U型槽12进行顺利地转动以及滑块13能够带动喷嘴14进行移动。蓄水池9的底部设有排水口901，可方便将废水排出，顶部为开口，可方便接收雨水。
具体的，当对农作物进行喷洒农药时，伺服电机21驱动U型槽12转动至与地面垂直，第一水泵4将农药调配池2内的农药输送至农药输送管5内，通过控制第二电磁阀将软水管与农药输送管5连通，喷嘴14再通过软水管将农药喷向农作物，随后第一电机15驱动螺纹杆17转动，从而带动滑块13在U型槽12内进行竖直方向的移动，安装在安置板19上的喷嘴14即可根据农作物的高度以及农作物的叶片所处的高度进行喷洒作业，实现对农作物全身进行施药的目的。当需要原水对农作物进行灌溉时，第二水泵10将蓄水池9内的原水输送至原水输送管11，通过控制对应的第二电磁阀使得软水管与原水输送管11连通，用于喷洒原水的喷嘴14即可通过软水管将原水喷洒在农作物以及土壤上。当对农作物进行拍摄时，滑块13在竖直方向上的移动也使得农作物监控装置20可将生长较高的农作物的全身进行拍摄。
进一步地，为避免农药输送管5和原水输送管11内的水压过大而发生爆裂以及时刻了解管内的压力值，在农药输送管5和原水输送管11上分别安装有电子压力表，电子压力表与控制模块电性连接，当农药输送管5或原水输送管11内的具有一定的水压时，电子压力表将信号发送至控制模块，控制模块即可控制第一水泵4或第二水泵10的工作状况，从而能够控制管内的压力值处于预置范围值内。
进一步地，安置板19上安装有测距传感器24，测距传感器24与控制模块电性连接，测距传感器24用于测量喷嘴14与地面的高度，当U型槽12与地面垂直时，测距传感器24将喷嘴14离地高度通过控制模块发送至远程操控模块，远程操控模块根据农作物的高度输入喷洒高度，随后远程操控模块通过控制模块驱动第一电机15带动滑块13以及喷嘴14运动至预置高度并对农作物进行喷洒作业。
进一步地，农作物监控模块包括图像传感器，图像传感器与控制模块电性连接，图像传感器对农作物的生长状况进行拍摄并通过控制模块将拍摄视频以及照片发送至远程操控模块，图像传感器可以是3CCD，3CCD能够保证农作物的画面在远程操控模块上的显示效果，方便人们对农作物的观察以及了解。远程操控模块包括显示屏，显示屏可控制喷洒装置的运作和通过图像传感器实时查看农作物的生长状况。在显示屏上同样可以控制其他电机以及装置的运行方式，远程操控模块可以是智能手机、电脑以及平板等智能设备。
进一步地，搅拌机构包括第二电机22和搅拌杆，第二电机22与控制模块电性连接，第二电机22安装在农药调配池2的顶部，第二电机22的输出轴与搅拌杆的顶端连接，搅拌杆的底部伸入农药调配池2的内部，且搅拌杆的底部设有搅拌叶片。其中，当各个药剂混合在农药调配池2内时，启动第二电机22带动搅拌杆进行转动，安装在搅拌杆底部的搅拌叶片即可将各个药剂进行混合地均匀搅拌。其中，为使得搅拌叶片对农药搅拌的更为充分，农药调配池2可设置成空腔的圆柱体结构，使得农药调配池2内各个角落的农药均得到充分的搅拌。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (8)
1.一种农业大棚的农药喷洒系统，包括大棚主体，其特征在于，还包括：农药调配模块、农药检测模块、喷洒装置、农作物监控装置、液体输送模块、控制模块和远程操控模块；
所述农药调配模块包括具有空腔的农药调配池和搅拌机构，所述搅拌机构用于对所述农药调配池内的药剂进行均匀搅拌；
所述大棚主体内部的顶部沿所述大棚主体的长度方向安装有长条形的支撑板，所述液体输送模块包括第一水泵和农药输送管，其中，所述农药输送管沿所述支撑板的长度方向安装在所述支撑板的顶部，所述第一水泵通过水管将所述农药调配池内配制符合标准的农药输送至所述农药输送管内，所述喷洒装置用于将所述农药输送管内的农药喷洒在农作物上；
所述农药检测模块用于检测所述农药调配池内各药剂的浓度含量，所述远程操控模块包括浓度标准制定模块，所述农药检测模块包括用于对所述浓度标准制定模块设置的标准值进行规划的误差模块；
所述农作物监控装置设置在所述大棚主体内，且所述农作物监控装置用于监控所述大棚主体内的农作物的生长状况；
所述农药调配模块、所述农药检测模块、所述喷洒装置、所述农作物监控装置和所述第一水泵分别与所述控制模块电性连接，所述远程操控模块通过无线网与所述控制模块连接。
2.根据权利要求1所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述农药调配模块还包括多个药剂罐，每个所述药剂罐分别安装在所述农药调配池的顶部，且每个所述药剂罐分别通过通管与所述农药调配池内部连通，且每个所述通管上分别安装有第一电磁阀，所述第一电磁阀与所述控制模块电性连接。
3.根据权利要求1所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述农业大棚的农药喷洒系统还包括蓄水池，所述液体输送模块还包括第二水泵和原水输送管，所述第二水泵与所述控制模块电性连接，所述原水输送管沿所述支撑板的长度方向安装在所述支撑板的顶部，所述第二水泵通过水管将所述蓄水池内的原水输送至所述原水输送管内，所述喷洒装置将所述原水输送管内的原水喷洒在农作物以及土壤上。
4.根据权利要求3所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述喷洒装置包括U型槽、滑块和喷嘴，所述滑块滑动连接在所述U型槽内，所述U型槽内部的一端安装有第一电机，另一端安装有轴承座，所述第一电机的输出轴连接有螺纹杆的一端，所述螺纹杆的另一端与所述轴承座配合转动连接，且所述螺纹杆穿过所述滑块并与所述滑块螺接，所述滑块朝向所述U型槽外部的一侧安装有安置板，所述农作物监控装置和所述喷嘴分别安装在所述安置板上；
所述支撑板的底部间隔安装有多个伺服电机，所述U型槽靠近所述第一电机的一端安装有转轴，且所述转轴通过联轴器与所述伺服电机的输出轴固定连接；
所述农药输送管通过软水管与所述喷嘴连通，所述原水输送管通过另一根所述软水管与另一个所述喷嘴连通，且每根所述软水管上分别安装有第二电磁阀。
5.根据权利要求4所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述农药输送管和所述原水输送管上分别安装有电子压力表，所述电子压力表与所述控制模块电性连接。
6.根据权利要求4所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述安置板上安装有测距传感器，所述测距传感器与所述控制模块电性连接。
7.根据权利要求1或4所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述农作物监控模块包括图像传感器，所述图像传感器与所述控制模块电性连接，所述图像传感器对农作物的生长状况进行拍摄并通过控制模块将拍摄视频以及照片发送至远程操控模块；
所述远程操控模块包括显示屏，所述显示屏可控制喷洒装置的运作和可通过所述图像传感器实时查看农作物的生长状况。
8.根据权利要求1所述的农业大棚的农药喷洒系统，其特征在于，所述搅拌机构包括第二电机和搅拌杆，所述第二电机与所述控制模块电性连接，所述第二电机安装在所述农药调配池的顶部，所述第二电机的输出轴与所述搅拌杆的顶端连接，所述搅拌杆的底部伸入所述农药调配池的内部，且所述搅拌杆的底部设有搅拌叶片。
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