一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉系统及灌溉方法
技术领域
本发明涉及农田水利工程技术领域,特别涉及一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉系统及灌溉方法。
背景技术
在农作物生长的过程中,为确保农作物具有足量的水供应,人们会通过灌溉设备对农作物进行灌溉工作,目前为了达到节能节水的目的,人们将灌溉设备智能化形成智慧农业灌溉系统,从而对农作物进行定时定量的灌溉工作。
目前智慧灌溉系统分为抽水车、灌溉喷枪和控制器三部分,在通过灌溉喷枪对农作物进行喷水灌溉工作时,灌溉用水被喷枪以一定角度高压喷出,然后再以水雾的方式滴落至农田里从而完成灌溉工作,在上述过程中,刚脱离喷枪的灌溉用水具有较大的加速度,故会有灌溉喷枪周围无法被灌溉的现象,此问题产生时,便需要农作人员对灌溉喷枪的周围进行二次灌溉工作,体现出了灌溉喷枪的使用效果较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉系统及灌溉方法,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:一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉系统及灌溉方法,包括喷灌水枪、截停机构和溢流机构,所述喷灌水枪的背面设有抽水车本体,所述喷灌水枪和抽水车本体之间设有供水管;
所述喷灌水枪由U型支架、安装杆、喷枪和两个第一移动轮组成;
所述截停机构包括横杆,所述横杆的顶部设有水箱,所述水箱的顶部设有分支管,所述水箱的顶部固定连接有抽水泵,所述抽水泵的输出端固定连接有输水管,所述安装杆的外壁固定套接有U型安装块,所述U型安装块的内腔转动连接有转动块,所述转动块的正面固定安装有截停喷头,所述U型安装块的一侧固定安装有伺服电机,所述水箱的背面设有升降组件;
所述溢流机构包括条形溢流孔,所述条形溢流孔的内腔等距固定连接有多个分隔杆,所述条形溢流孔的正面设有遮挡组件,所述遮挡组件的上方设有连动组件。
优选的,所述横杆固定连接于安装杆的底端,所述分支管的顶端与供水管的外壁固定穿插连接,所述分支管的底端固定连接有T型连接管件,所述水箱的顶部开设有螺纹孔,所述T型连接管件的底部与螺纹孔的内腔螺纹连接,所述输水管的一端与转动块的背面固定穿插连接,所述伺服电机的输出端贯穿U型安装块的一侧并与转动块的一侧固定连接;
所述条形溢流孔开设于水箱的正面。
优选的,所述升降组件包括竖杆,所述竖杆固定连接于横杆的顶部,所述竖杆的外壁套设有活动套环,所述活动套环的正面与水箱的背面固定连接;
所述竖杆的背面等距开设有多个锁止孔,所述活动套环的背面开设有通孔,所述通孔的内腔设有锁止螺栓,所述锁止螺栓的一端与位置相对应锁止孔的内腔螺纹连接。
优选的,所述横杆的背面开设有缺口槽,所述缺口槽的内腔转动连接有第二移动轮。
优选的,所述遮挡组件包括遮挡板,所述遮挡板设置于水箱的正面,所述水箱的正面开设有T型滑槽,所述T型滑槽的内腔滑动套接有T型滑块,所述T型滑块的正面与遮挡板的背面固定连接;
所述T型滑块的顶部固定连接有第一复位弹簧,所述第一复位弹簧的顶端与T型滑槽内壁的顶部固定连接。
优选的,所述连动组件包括环形孔,所述环形孔开设于水箱的顶部,所述环形孔的内腔设有活动环,所述环形孔内壁的两侧对称开设有倒L型腔,两个所述倒L型腔内壁的一侧均开设有条形孔,所述活动环的两侧对称固定连接有倒L型板,两个所述倒L型板的底端均固定连接有梯形挤压块,两个所述条形孔的内腔均设有伸缩板,两个所述伸缩板的正面均固定连接有三角形挤压块,两个所述三角形挤压块的下方均设有滚轮,两个所述滚轮对称转动连接于遮挡板的两侧;
所述活动环的底部对称固定连接有第二复位弹簧,两个所述第二复位弹簧的底部均与环形孔内壁的底部固定连接;
两个所述条形孔的内腔均设有限位组件。
优选的,所述限位组件包括限位滑槽,所述限位滑槽开设于条形孔内壁的顶部,所述限位滑槽的内腔滑动套接有限位滑块,所述限位滑块的底部与伸缩板的顶部固定连接。
优选的,所述水箱的内腔设有抽水管,所述抽水泵的输入端贯穿水箱的顶部并与抽水管的顶端固定连接。
优选的,所述U型支架的顶部开设有贯穿孔,所述安装杆固定连接于贯穿孔的内腔,所述安装杆的内部开设有供水通道,所述供水管的一端与安装杆的外壁固定穿插连接,所述供水管的内腔与供水通道连通,所述喷枪固定安装于安装杆的顶端,两个所述第一移动轮对称转动连接于U型支架的两侧。
本发明还提供了一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉方法,包括以下具体步骤:
步骤一:首先将喷灌水枪通过其底部的两个第一移动轮移动至需灌溉的农田里,然后将抽水车靠近水源,并通过抽水车上的抽水设备和供水管将灌溉用水充入安装杆内部的供水通道内,最终至使灌溉用水从喷枪处以一定角度喷出,从而进行农作物灌溉工作,在以上过程中供水管内部的灌溉水会有一部分被分支管引流至水箱的内部;
步骤二:当水箱内部存有足量的水后,依次打开抽水泵和伺服电机的外接开关,此时抽水泵会通过抽水管和输水管将水箱内部的水泵至截停喷头处喷出,在此过程中伺服电机会带动转动块和截停喷头缓慢往复进行六十度角度的转动,故从截停喷头处喷出的灌溉用水会与从喷枪处喷出的灌溉用水交互,从而可以实现对喷灌水枪附近的农田进行足量的灌溉工作;
步骤三:当灌溉工作结束后,对T型连接管件施加逆时针方向上的转向力,使T型连接管件转动脱离螺纹孔,从而完成供水管和喷灌水枪之间的拆卸工作,在此过程中活动环、两个倒L型板、两个伸缩板和遮挡板会在第一复位弹簧和第二复位弹簧的作用下自动做复位运动,从而至使遮挡板脱离条形溢流孔的正面,此时水箱内部的灌溉用水会从条形溢流孔处溢出,从而再次对喷灌水枪附近的农田进行灌溉工作,最后将喷灌水枪通过其底部的第一移动轮和第二移动轮移动出农田即可。
本发明的技术效果和优点:
(1)本发明利用截停喷头和条形溢流孔的设置,通过截停喷头和条形溢流孔之间的配合可以对灌溉水枪附近的农田进行喷灌工作,无需农作人员对灌溉喷枪的周围进行二次灌溉工作,提高了灌溉喷枪的使用效果;
(2)本发明利用T型连接管件、活动环、倒L型板、梯形挤压块、伸缩板、三角形挤压块、滚轮、第一复位弹簧和第二复位弹簧的设置,通过T型连接管件、活动环、倒L型板、梯形挤压块、伸缩板、三角形挤压块、滚轮、第一复位弹簧和第二复位弹簧之间的配合,可以同步实现分支管和水箱之间的组装以及遮挡板运动至条形溢流孔正面的两个步骤,提高了操作的便捷性;
(3)本发明利用竖杆、活动套环、锁止孔和锁止螺栓的设置,通过竖杆、活动套环、锁止孔和锁止螺栓之间的配合,可以完成水箱的高度调节工作,有效的避免了水箱太低与农作物碰撞。
附图说明
图1为本发明立体结构示意图。
图2为本发明喷灌水枪侧面剖视结构示意图。
图3为本发明倒L型板正面剖视结构示意图。
图4为本发明伸缩板侧面剖视结构示意图。
图5为本发明图1中A处局部放大结构示意图。
图6为本发明U型安装块俯面剖视结构示意图。
图7为本发明图2中B处局部放大结构示意图。
图8为本发明图2中C处局部放大结构示意图。
图9为本发明图2中D处局部放大结构示意图。
图中:1、喷灌水枪;101、U型支架;102、安装杆;103、喷枪;104、第一移动轮;2、抽水车本体;3、供水管;4、横杆;5、水箱;6、分支管;7、抽水泵;8、输水管;9、U型安装块;10、转动块;11、截停喷头;12、伺服电机;13、升降组件;1301、竖杆;1302、活动套环;1303、锁止孔;1304、通孔;1305、锁止螺栓;14、条形溢流孔;15、分隔杆;16、遮挡组件;1601、遮挡板;1602、T型滑槽;1603、T型滑块;1604、第一复位弹簧;17、连动组件;1701、环形孔;1702、活动环;1703、倒L型腔;1704、条形孔;1705、倒L型板;1706、梯形挤压块;1707、伸缩板;1708、三角形挤压块;1709、滚轮;1710、第二复位弹簧;1711、限位组件;17111、限位滑槽;17112、限位滑块;18、T型连接管件;19、缺口槽;20、第二移动轮;21、抽水管。
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。
本发明提供了如图1-9所示的一种节能节水型农田农作物种植智慧灌溉系统及灌溉方法,包括喷灌水枪1、截停机构和溢流机构,喷灌水枪1的背面设有抽水车本体2,抽水车上设有控制器,工作人员可以通过控制器来控制抽水泵7和伺服电机12的开关,喷灌水枪1和抽水车本体2之间设有供水管3,供水管3用于往喷灌水枪1处输送灌溉用水;
喷灌水枪1由U型支架101、安装杆102、喷枪103和两个第一移动轮104组成,U型支架101的顶部开设有贯穿孔,安装杆102固定连接于贯穿孔的内腔,安装杆102的内部开设有供水通道,供水管3的一端与安装杆102的外壁固定穿插连接,供水管3的内腔与供水通道连通,喷枪103固定安装于安装杆102的顶端,两个第一移动轮104对称转动连接于U型支架101的两侧,两个第一移动轮104用于喷灌水枪1的移动;
截停机构包括横杆4,截停机构用于截停从喷枪103处喷出的灌溉用水,横杆4固定连接于安装杆102的底端,横杆4的顶部设有水箱5,水箱5的顶部设有分支管6,分支管6用于将供水管3中的部分灌溉用水引流至水箱5的内部,分支管6的顶端与供水管3的外壁固定穿插连接,分支管6的底端固定连接有T型连接管件18,T型连接管件18用于分支管6和水箱5之间的连接工作,同时也用于带动活动环1702运动,水箱5的顶部开设有螺纹孔,T型连接管件18的底部与螺纹孔的内腔螺纹连接,水箱5的顶部固定连接有抽水泵7,打开抽水泵7的外接开关,抽水泵7会通过抽水管21和输水管8将水箱5内的灌溉用水泵至截停喷头11处,抽水泵7的输出端固定连接有输水管8,水箱5的内腔设有抽水管21,抽水泵7的输入端贯穿水箱5的顶部并与抽水管21的顶端固定连接,安装杆102的外壁固定套接有U型安装块9,U型安装块9的内腔转动连接有转动块10,转动块10的内部开设有空腔,灌溉用水会先进入转动块10内部的空腔然后再通过截停喷头11喷出,输水管8的一端与转动块10的背面固定穿插连接,转动块10的正面固定安装有截停喷头11,U型安装块9的一侧固定安装有伺服电机12,打开伺服电机12的外接开关,伺服电机12会带动转动块10和截停喷头11缓慢做垂直方向上小于六十度的往复转动,伺服电机12的输出端贯穿U型安装块9的一侧并与转动块10的一侧固定连接,横杆4的背面开设有缺口槽19,缺口槽19的内腔转动连接有第二移动轮20,第二移动轮20与第一移动轮104的作用相同,均为喷灌水枪1的移动提供便利,水箱5的背面设有升降组件13,升降组件13用于调节水箱5的高度;
升降组件13包括竖杆1301,竖杆1301固定连接于横杆4的顶部,竖杆1301的外壁套设有活动套环1302,活动套环1302的正面与水箱5的背面固定连接,竖杆1301的背面等距开设有多个锁止孔1303,活动套环1302的背面开设有通孔1304,通孔1304的内腔设有锁止螺栓1305,通过锁止螺栓1305与竖杆1301上不同的锁止孔1303螺纹连接,从而将水箱5定位在不同高度处,锁止螺栓1305的一端与位置相对应锁止孔1303的内腔螺纹连接;
溢流机构包括条形溢流孔14,条形溢流孔14用于流出水箱5内的灌溉用水,条形溢流孔14开设于水箱5的正面,条形溢流孔14的内腔等距固定连接有多个分隔杆15,条形溢流孔14的正面设有遮挡组件16,遮挡组件16用于封闭条形溢流孔14,遮挡组件16的上方设有连动组件17,连动组件17用于同步实现分支管6和水箱5之间的连接工作以及遮挡板1601的运动;
遮挡组件16包括遮挡板1601,遮挡板1601和水箱5之间可以通过密封圈做密封处理,遮挡板1601设置于水箱5的正面,水箱5的正面开设有T型滑槽1602,T型滑槽1602的内腔滑动套接有T型滑块1603,T型滑槽1602和T型滑块1603用于限定遮挡板1601的运动轨迹,T型滑块1603的正面与遮挡板1601的背面固定连接,T型滑块1603的顶部固定连接有第一复位弹簧1604,第一复位弹簧1604用于带动T型滑槽1602和遮挡板1601自动做复位运动,提高了操作的便捷性,第一复位弹簧1604的顶端与T型滑槽1602内壁的顶部固定连接;
连动组件17包括环形孔1701,环形孔1701开设于水箱5的顶部,环形孔1701的内腔设有活动环1702,环形孔1701内壁的两侧对称开设有倒L型腔1703,两个倒L型腔1703内壁的一侧均开设有条形孔1704,活动环1702的两侧对称固定连接有倒L型板1705,两个倒L型板1705的底端均固定连接有梯形挤压块1706,两个条形孔1704的内腔均设有伸缩板1707,两个伸缩板1707的正面均固定连接有三角形挤压块1708,伸缩板1707的背面呈半圆形设置,两个三角形挤压块1708的下方均设有滚轮1709,滚轮1709用于增加三角形挤压块1708带动遮挡板1601运动的流畅性,两个滚轮1709对称转动连接于遮挡板1601的两侧,活动环1702的底部对称固定连接有第二复位弹簧1710,第二复位弹簧1710用于带动活动环1702自动做复位运动,提高了操作的便捷性,两个第二复位弹簧1710的底部均与环形孔1701内壁的底部固定连接,两个条形孔1704的内腔均设有限位组件1711;
限位组件1711包括限位滑槽17111,限位滑槽17111和限位滑块17112用于防止伸缩板1707脱离条形孔1704,限位滑槽17111开设于条形孔1704内壁的顶部,限位滑槽17111的内腔滑动套接有限位滑块17112,限位滑块17112的底部与伸缩板1707的顶部固定连接。
本发明工作原理:
首先将喷灌水枪1通过其底部的两个第一移动轮104移动至需灌溉的农田里,然后将抽水车靠近水源,并通过抽水车上的抽水设备和供水管3将灌溉用水充入安装杆102内部的供水通道内,最终至使灌溉用水从喷枪103处以一定角度喷出,从而进行农作物灌溉工作,在以上过程中供水管3内部的灌溉水会有一部分被分支管6引流至水箱5的内部;
当水箱5内部存有足量的水后,依次打开抽水泵7和伺服电机12的外接开关,此时抽水泵7会通过抽水管21和输水管8将水箱5内部的水泵至截停喷头11处喷出,在此过程中伺服电机12会带动转动块10和截停喷头11缓慢往复进行六十度角度的转动,故从截停喷头11处喷出的灌溉用水会与从喷枪103处喷出的灌溉用水交互,从而可以实现对喷灌水枪1附近的农田进行足量的灌溉工作;
当灌溉工作结束后,对T型连接管件18施加逆时针方向上的转向力,使T型连接管件18转动脱离螺纹孔,从而完成供水管3和喷灌水枪1之间的拆卸工作,在此过程中活动环1702、两个倒L型板1705、两个伸缩板1707和遮挡板1601会在第一复位弹簧1604和第二复位弹簧1710的作用下自动做复位运动,从而至使遮挡板1601脱离条形溢流孔14的正面,此时水箱5内部的灌溉用水会从条形溢流孔14处溢出,从而再次对喷灌水枪1附近的农田进行灌溉工作,最后将喷灌水枪1通过其底部的第一移动轮104和第二移动轮20移动出农田即可。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,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,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。