CN114847132B - 一种自动化灌溉装置及使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动化灌溉装置及使用方法，包括灌溉机构和检测机构，所述灌溉机构的顶部和底部分别固定套设有顶部圆管和底部圆管，所述底部圆管的表面分别连通有电磁阀、底部喷头和连接管，所述连接管远离底部圆管的一端与顶部圆管连通，所述顶部圆管的表面连通有接头，所述接头的出水端连通有软管；所述灌溉机构包括包括箱体，所述箱体内腔左侧的顶部和底部均固定安装有接近传感器，所述箱体的底部焊接有底座。本发明具备灌溉效果好的优点，解决了目前的灌溉装置在使用的过程中，不便于根据土壤的水分对农作物进行智能灌溉，并对灌溉装置周围的土壤进行均匀灌溉，降低了土壤的灌溉效果，影响农作物的后续生长的问题。

Description

一种自动化灌溉装置及使用方法

技术领域

本发明涉及农业种植技术领域，具体为一种自动化灌溉装置及使用方法。

背景技术

农作物种植的过程中需要对农作物进行灌溉，灌溉指用水浇地，主要包括漫灌、喷灌、微喷灌、滴灌、渗灌、调亏灌溉等方式，分为播种前灌水、催苗灌水、生长期灌水及冬季灌水等类型。灌溉原则是灌溉量、灌溉次数和时间要根据药用植物需水特性、生育阶段、气候、土壤条件而定，要适时、适量，合理灌溉。

目前的农作物灌溉装置，是通过软管和安装在软管上的多个喷头对农作物进行灌溉，喷头只能够对一侧或者两侧的方向进行灌溉，灌溉面积较小，通过软管铺设在地面进行灌溉较为麻烦，需要对软管进行铺设和收卷。

本发明为立柱式自动灌溉装置，能够安装在农作物种植土壤上，当需要进行灌溉时，可以展开顶部的喷头，通过底部和顶部的喷头一起灌溉，灌溉的面积较大且灌溉均匀，在不进行灌溉时，对顶部的喷头进行收纳，不影响农作物的施肥、播种和收割，并防止顶部的喷头受到外来影响时损坏，可以把多个土壤水分检测机构安装在灌溉机构周围的土壤内，能够精准的对土壤水分进行检测，避免灌溉量过高和过低，影响农作物的生长。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动化灌溉装置及使用方法，具备灌溉效果好的优点，解决了目前的灌溉装置在使用的过程中，不便于根据土壤的水分对农作物进行智能灌溉，并对灌溉装置周围的土壤进行均匀灌溉，降低了土壤的灌溉效果，影响农作物的后续生长的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种自动化灌溉装置，包括灌溉机构和检测机构，所述灌溉机构的顶部和底部分别固定套设有顶部圆管和底部圆管，所述底部圆管的表面分别连通有电磁阀、底部喷头和连接管，所述连接管远离底部圆管的一端与顶部圆管连通，所述顶部圆管的表面连通有接头，所述接头的出水端连通有软管；

所述灌溉机构包括包括箱体，所述箱体内腔左侧的顶部和底部均固定安装有接近传感器，所述箱体的底部焊接有底座，所述底座的底部通过螺栓分别固定连接有减速电机和框体，所述框体的正面固定安装有中央控制器，所述减速电机的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆，所述丝杆的表面螺纹套设有螺母座，所述螺母座的外表面通过转轴活动连接有支杆，所述支杆上通过转轴活动连接有移动座，所述箱体的内壁通过转轴活动连接有支臂，所述支臂的顶部通过螺栓固定安装有安装片，所述安装片上固定镶嵌有顶部喷头；

所述检测机构包括固定板，所述固定板的顶部固定安装有检测控制器，所述固定板的底部分别固定安装有地刺和土壤水分检测传感器。

为了便于抽取灌溉水并对其进行过滤，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述电磁阀的进水端螺纹连接有过滤器，所述过滤器的进水端通过螺栓固定连接有水泵，所述水泵的底部焊接有支撑架。

为了便于对用电设备进行供电，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述箱体的顶部焊接有安装座，所述安装座的顶部通过螺栓固定安装有电源箱，所述电源箱的顶部通过支架固定安装有方形太阳能板。

为了便于把框体固定在地面，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述框体的底部分别设置有预埋杆和混凝土地柱，所述预埋杆预埋在混凝土地柱内，所述预埋杆焊接于框体的底部。

为了便于把检测的土壤水分数据传输至中央控制器内，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述中央控制器上固定安装有无线信号接收模块，所述无线信号接收模块的输出端与中央控制器的输入端电性连接，所述检测控制器上固定安装有无线信号发射模块，所述无线信号发射模块的输入端与检测控制器的输出端电性连接，所述土壤水分检测传感器的输出端与检测控制器的输入端电性连接，所述无线信号发射模块的输出端与无线信号接收模块的输入端信号连接。

为了便于对丝杆进行支撑和对支臂进行限位，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述丝杆的顶部与箱体内腔的顶部通过轴承转动连接，所述箱体的前后两侧和左右两侧均开设有活动腔，所述支臂的表面与活动腔的内壁活动连接。

为了便于把软管固定在支臂的外侧，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述软管的表面固定套设有限位架，所述限位架的底部与支臂的顶部通过螺栓固定连接，所述软管的出水端与顶部喷头的进水端连通。

为了便于防止移动座脱离支臂的底部，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述移动座的顶部与支臂的底部滑动连接，所述移动座的顶部设置有T形滑块，所述支臂的底部开设有T形槽，所述T形滑块位于T形槽的内腔并与其内壁滑动连接。

为了便于对检测控制器和土壤水分检测传感器进行供电，作为本发明的一种自动化灌溉装置优选的，所述检测控制器的顶部固定安装有电源盒，所述电源盒的顶部固定镶嵌有圆形太阳能板。

优选的，一种自动化灌溉装置的使用方法，包括以下步骤：

1)事先把地刺和土壤水分检测传感器插入到土壤内，地刺把固定板固定在土壤的顶部，土壤水分检测传感器对土壤的水分进行检测，并把检测信号传输至检测控制器内，检测控制器通过无线信号发射模块把检测信号远程发送到无线信号接收模块内，无线信号接收模块把信号传输至中央控制器内，当检测的土壤水分低于植物的种植要求时；

2)中央控制器控制减速电机工作，减速电机的输出轴通过联轴器带动丝杆旋转，丝杆带动螺母座向上移动，螺母座向上移动的过程中带动支杆转动，支杆把支臂顶出箱体的内壁，使支臂转动至箱体的顶部，当顶部的接近传感器检测到螺母座移动至最顶部时，把检测信号传输至中央控制器内，中央控制器关闭减速电机；

3)打开支臂后，中央控制器开启电磁阀并启动水泵，水泵抽取灌溉水源，并把水源通过过滤器送至底部圆管内，过滤器对水中的杂质进行过滤，避免其堵塞底部喷头和顶部喷头，水进入底部圆管后，通过连接管流入顶部圆管内，底部圆管内部的水通过底部喷头喷出，对灌溉装置周围的土壤进行灌溉，顶部圆管内部的水通过接头进入到软管内，软管通过顶部喷头喷出灌溉水，对底部喷头喷洒范围以外的土壤进行灌溉；

4)当检测的土壤水分达到植物的种植要求时，中央控制器关闭水泵和电磁阀，并控制减速电机反转，减速电机反转带动螺母座向下移动复位，螺母座复位的过程中通过支杆带动支臂缩回到灌溉机构的内壁，当底部的接近传感器检测到螺母座达到最底部时，中央控制器关闭减速电机，通过把支臂和顶部喷头缩回，能够防止支臂在不使用的过程中受外力影响损坏。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1、本发明通过灌溉机构、箱体、安装片、移动座、支杆、安装座、螺母座、支臂、顶部喷头、接近传感器、丝杆、底座、减速电机、框体、中央控制器、无线信号接收模块、检测机构、固定板、检测控制器、无线信号发射模块、土壤水分检测传感器、底部圆管、底部喷头、接头、顶部圆管、软管、连接管和电磁阀的配合使用，解决了目前的灌溉装置在使用的过程中，不便于根据土壤的水分对农作物进行智能灌溉，并对灌溉装置周围的土壤进行均匀灌溉，降低了土壤的灌溉效果，影响农作物的后续生长的问题。

2、本发明通过设置灌溉机构，能够便于对底部喷头灌溉范围外的土壤进行灌溉，通过设置检测机构，能够便于对灌溉装置灌溉范围内部的土壤水分进行检测，通过电源箱和方形太阳能板的配合使用，能够便于对太阳能进行收集，通过水泵和过滤器的配合使用，能够便于对底部圆管和顶部圆管进行供水，通过设置圆形太阳能板，能够便于把太阳能转换为电能储存在电源盒内，通过设置电源盒，能够对检测控制器和土壤水分检测传感器进行供电。

附图说明

图1为本发明轴测图；

图2为本发明左视图；

图3为本发明检测机构示意图；

图4为本发明检测机构爆炸图；

图5为本发明灌溉机构轴测爆炸图；

图6为本发明灌溉机构仰视爆炸图；

图7为本发明支臂和移动座的结构示意图。

图中：1、灌溉机构；101、箱体；102、安装片；103、活动腔；104、移动座；105、支杆；106、安装座；107、螺母座；108、支臂；109、顶部喷头；110、接近传感器；111、T形槽；112、丝杆；113、底座；114、减速电机；115、框体；116、中央控制器；117、无线信号接收模块；118、T形滑块；2、检测机构；201、固定板；202、检测控制器；203、无线信号发射模块；204、电源盒；205、地刺；206、土壤水分检测传感器；207、圆形太阳能板；3、底部圆管；4、预埋杆；5、混凝土地柱；6、底部喷头；7、水泵；8、接头；9、电源箱；10、方形太阳能板；11、顶部圆管；12、限位架；13、软管；14、连接管；15、电磁阀；16、支撑架；17、过滤器。

具体实施方式

请参阅图1-图7，一种自动化灌溉装置，包括灌溉机构1和检测机构2，灌溉机构1的顶部和底部分别固定套设有顶部圆管11和底部圆管3，底部圆管3的表面分别连通有电磁阀15、底部喷头6和连接管14，连接管14远离底部圆管3的一端与顶部圆管11连通，顶部圆管11的表面连通有接头8，接头8的出水端连通有软管13；

灌溉机构1包括包括箱体101，箱体101内腔左侧的顶部和底部均固定安装有接近传感器110，箱体101的底部焊接有底座113，底座113的底部通过螺栓分别固定连接有减速电机114和框体115，框体115的正面固定安装有中央控制器116，减速电机114的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆112，丝杆112的表面螺纹套设有螺母座107，螺母座107的外表面通过转轴活动连接有支杆105，支杆105上通过转轴活动连接有移动座104，箱体101的内壁通过转轴活动连接有支臂108，支臂108的顶部通过螺栓固定安装有安装片102，安装片102上固定镶嵌有顶部喷头109；

检测机构2包括固定板201，固定板201的顶部固定安装有检测控制器202，固定板201的底部分别固定安装有地刺205和土壤水分检测传感器206。

本实施例中：检测机构2对土壤水分进行检测，并把检测信号传输至中央控制器116内，中央控制器116根据检测数据，控制减速电机114工作，减速电机114的输出轴通过联轴器带动丝杆112旋转，丝杆112带动螺母座107向上移动，螺母座107向上移动的过程中带动支杆105转动，支杆105把支臂108顶出箱体101的内壁，使支臂108转动至箱体101的顶部，当顶部的接近传感器110检测到螺母座107移动至最顶部时，把检测信号传输至中央控制器116内，中央控制器116关闭减速电机114；

打开支臂108后，中央控制器116开启电磁阀15，水泵7抽取的灌溉水进入底部圆管3，并通过连接管14流入顶部圆管11内，底部圆管3内部的水通过底部喷头6喷出，对灌溉装置周围的土壤进行灌溉，顶部圆管11内部的水通过接头8进入到软管13内，软管13通过顶部喷头109喷出灌溉水，对底部喷头6喷洒范围以外的土壤进行灌溉。

作为本发明的一种技术优化方案，电磁阀15的进水端螺纹连接有过滤器17，过滤器17的进水端通过螺栓固定连接有水泵7，水泵7的底部焊接有支撑架16。

本实施例中：水泵7抽取灌溉水源，并把水源通过过滤器17送至底部圆管3内，过滤器17对水中的杂质进行过滤，避免其堵塞底部喷头6和顶部喷头109。

作为本发明的一种技术优化方案，箱体101的顶部焊接有安装座106，安装座106的顶部通过螺栓固定安装有电源箱9，电源箱9的顶部通过支架固定安装有方形太阳能板10。

本实施例中：方形太阳能板10对太阳能进行收集，并把太阳能转换为电能储存在电源箱9内，电源箱9对水泵7、减速电机114和接近传感器110进行供电。

作为本发明的一种技术优化方案，框体115的底部分别设置有预埋杆4和混凝土地柱5，预埋杆4预埋在混凝土地柱5内，预埋杆4焊接于框体115的底部。

本实施例中：事先在土壤内打孔，并在孔内浇注混凝土形成混凝土地柱5，预埋杆4预埋在混凝土地柱5的内部，把框体115焊接在预埋杆4的顶部，能够对框体115进行固定。

作为本发明的一种技术优化方案，中央控制器116上固定安装有无线信号接收模块117，无线信号接收模块117的输出端与中央控制器116的输入端电性连接，检测控制器202上固定安装有无线信号发射模块203，无线信号发射模块203的输入端与检测控制器202的输出端电性连接，土壤水分检测传感器206的输出端与检测控制器202的输入端电性连接，无线信号发射模块203的输出端与无线信号接收模块117的输入端信号连接。

本实施例中：土壤水分检测传感器206对土壤的水分进行检测，并把检测信号传输至检测控制器202内，检测控制器202通过无线信号发射模块203把检测信号远程发送到无线信号接收模块117内，无线信号接收模块117把信号传输至中央控制器116内。

作为本发明的一种技术优化方案，丝杆112的顶部与箱体101内腔的顶部通过轴承转动连接，箱体101的前后两侧和左右两侧均开设有活动腔103，支臂108的表面与活动腔103的内壁活动连接。

本实施例中：通过设置活动腔103，能够便于支臂108转动，使支臂108能够回收至箱体101的内壁。

作为本发明的一种技术优化方案，软管13的表面固定套设有限位架12，限位架12的底部与支臂108的顶部通过螺栓固定连接，软管13的出水端与顶部喷头109的进水端连通。

本实施例中：通过设置限位架12，能够把软管13固定在支臂108的顶部，防止软管13移动的过程中缠绕在支臂108和支杆105上。

作为本发明的一种技术优化方案，移动座104的顶部与支臂108的底部滑动连接，移动座104的顶部设置有T形滑块118，支臂108的底部开设有T形槽111，T形滑块118位于T形槽111的内腔并与其内壁滑动连接。

本实施例中：移动座104在支臂108底部移动的过程中，带动T形滑块118在T形槽111的内壁移动，T形槽111和T形滑块118对移动座104和支臂108进行连接，防止移动座104脱离支臂108的底部。

作为本发明的一种技术优化方案，检测控制器202的顶部固定安装有电源盒204，电源盒204的顶部固定镶嵌有圆形太阳能板207。

本实施例中：圆形太阳能板207对太阳能进行收集，并把太阳能转换为电能储存在电源盒204内，电源盒204对检测控制器202和土壤水分检测传感器206进行供电。

一种自动化灌溉装置的使用方法，包括以下步骤：

1)事先把地刺205和土壤水分检测传感器206插入到土壤内，地刺205把固定板201固定在土壤的顶部，土壤水分检测传感器206对土壤的水分进行检测，并把检测信号传输至检测控制器202内，检测控制器202通过无线信号发射模块203把检测信号远程发送到无线信号接收模块117内，无线信号接收模块117把信号传输至中央控制器116内，当检测的土壤水分低于植物的种植要求时；

2)中央控制器116控制减速电机114工作，减速电机114的输出轴通过联轴器带动丝杆112旋转，丝杆112带动螺母座107向上移动，螺母座107向上移动的过程中带动支杆105转动，支杆105把支臂108顶出箱体101的内壁，使支臂108转动至箱体101的顶部，当顶部的接近传感器110检测到螺母座107移动至最顶部时，把检测信号传输至中央控制器116内，中央控制器116关闭减速电机114；

3)打开支臂108后，中央控制器116开启电磁阀15并启动水泵7，水泵7抽取灌溉水源，并把水源通过过滤器17送至底部圆管3内，过滤器17对水中的杂质进行过滤，避免其堵塞底部喷头6和顶部喷头109，水进入底部圆管3后，通过连接管14流入顶部圆管11内，底部圆管3内部的水通过底部喷头6喷出，对灌溉装置周围的土壤进行灌溉，顶部圆管11内部的水通过接头8进入到软管13内，软管13通过顶部喷头109喷出灌溉水，对底部喷头6喷洒范围以外的土壤进行灌溉；

4)当检测的土壤水分达到植物的种植要求时，中央控制器116关闭水泵7和电磁阀15，并控制减速电机114反转，减速电机114反转带动螺母座107向下移动复位，螺母座107复位的过程中通过支杆105带动支臂108缩回到灌溉机构1的内壁，当底部的接近传感器110检测到螺母座107达到最底部时，中央控制器116关闭减速电机114，通过把支臂108和顶部喷头109缩回，能够防止支臂108在不使用的过程中受外力影响损坏。

综上所述：该自动化灌溉装置及使用方法，通过灌溉机构1、箱体101、安装片102、移动座104、支杆105、安装座106、螺母座107、支臂108、顶部喷头109、接近传感器110、丝杆112、底座113、减速电机114、框体115、中央控制器116、无线信号接收模块117、检测机构2、固定板201、检测控制器202、无线信号发射模块203、土壤水分检测传感器206、底部圆管3、底部喷头6、接头8、顶部圆管11、软管13、连接管14和电磁阀15的配合使用，解决了目前的灌溉装置在使用的过程中，不便于根据土壤的水分对农作物进行智能灌溉，并对灌溉装置周围的土壤进行均匀灌溉，降低了土壤的灌溉效果，影响农作物的后续生长的问题。

Claims (2)

1.一种自动化灌溉装置，包括灌溉机构（1）和检测机构（2），所述灌溉机构（1）的顶部和底部分别固定套设有顶部圆管（11）和底部圆管（3），所述底部圆管（3）的表面分别连通有电磁阀（15）、底部喷头（6）和连接管（14），所述连接管（14）远离底部圆管（3）的一端与顶部圆管（11）连通，所述顶部圆管（11）的表面连通有接头（8），所述接头（8）的出水端连通有软管（13）；

其特征在于：所述灌溉机构（1）包括箱体（101），所述箱体（101）内腔左侧的顶部和底部均固定安装有接近传感器（110），所述箱体（101）的底部焊接有底座（113），所述底座（113）的底部通过螺栓分别固定连接有减速电机（114）和框体（115），所述框体（115）的正面固定安装有中央控制器（116），所述减速电机（114）的输出轴通过联轴器固定连接有丝杆（112），所述丝杆（112）的表面螺纹套设有螺母座（107），所述螺母座（107）的外表面通过转轴活动连接有支杆（105），所述支杆（105）上通过转轴活动连接有移动座（104），所述箱体（101）的内壁通过转轴活动连接有支臂（108），所述支臂（108）的顶部通过螺栓固定安装有安装片（102），所述安装片（102）上固定镶嵌有顶部喷头（109）；

所述检测机构（2）包括固定板（201），所述固定板（201）的顶部固定安装有检测控制器（202），所述固定板（201）的底部分别固定安装有地刺（205）和土壤水分检测传感器（206）；

所述电磁阀（15）的进水端螺纹连接有过滤器（17），所述过滤器（17）的进水端通过螺栓固定连接有水泵（7），所述水泵（7）的底部焊接有支撑架（16）；

所述箱体（101）的顶部焊接有安装座（106），所述安装座（106）的顶部通过螺栓固定安装有电源箱（9），所述电源箱（9）的顶部通过支架固定安装有方形太阳能板（10）；

所述框体（115）的底部分别设置有预埋杆（4）和混凝土地柱（5），所述预埋杆（4）预埋在混凝土地柱（5）内，所述预埋杆（4）焊接于框体（115）的底部；

所述中央控制器（116）上固定安装有无线信号接收模块（117），所述无线信号接收模块（117）的输出端与中央控制器（116）的输入端电性连接，所述检测控制器（202）上固定安装有无线信号发射模块（203），所述无线信号发射模块（203）的输入端与检测控制器（202）的输出端电性连接，所述土壤水分检测传感器（206）的输出端与检测控制器（202）的输入端电性连接，所述无线信号发射模块（203）的输出端与无线信号接收模块（117）的输入端信号连接；

所述丝杆（112）的顶部与箱体（101）内腔的顶部通过轴承转动连接，所述箱体（101）的前后两侧和左右两侧均开设有活动腔（103），所述支臂（108）的表面与活动腔（103）的内壁活动连接；

所述软管（13）的表面固定套设有限位架（12），所述限位架（12）的底部与支臂（108）的顶部通过螺栓固定连接，所述软管（13）的出水端与顶部喷头（109）的进水端连通；

所述移动座（104）的顶部与支臂（108）的底部滑动连接，所述移动座（104）的顶部设置有T形滑块（118），所述支臂（108）的底部开设有T形槽（111），所述T形滑块（118）位于T形槽（111）的内腔并与其内壁滑动连接；

所述检测控制器（202）的顶部固定安装有电源盒（204），所述电源盒（204）的顶部固定镶嵌有圆形太阳能板（207）。

2.根据权利要求1所述的一种自动化灌溉装置，其特征在于：使用方法包括以下步骤：

1）事先把地刺（205）和土壤水分检测传感器（206）插入到土壤内，地刺（205）把固定板（201）固定在土壤的顶部，土壤水分检测传感器（206）对土壤的水分进行检测，并把检测信号传输至检测控制器（202）内，检测控制器（202）通过无线信号发射模块（203）把检测信号远程发送到无线信号接收模块（117）内，无线信号接收模块（117）把信号传输至中央控制器（116）内，当检测的土壤水分低于植物的种植要求时；

2）中央控制器（116）控制减速电机（114）工作，减速电机（114）的输出轴通过联轴器带动丝杆（112）旋转，丝杆（112）带动螺母座（107）向上移动，螺母座（107）向上移动的过程中带动支杆（105）转动，支杆（105）把支臂（108）顶出箱体（101）的内壁，使支臂（108）转动至箱体（101）的顶部，当顶部的接近传感器（110）检测到螺母座（107）移动至最顶部时，把检测信号传输至中央控制器（116）内，中央控制器（116）关闭减速电机（114）；

3）打开支臂（108）后，中央控制器（116）开启电磁阀（15）并启动水泵（7），水泵（7）抽取灌溉水源，并把水源通过过滤器（17）送至底部圆管（3）内，过滤器（17）对水中的杂质进行过滤，避免其堵塞底部喷头（6）和顶部喷头（109），水进入底部圆管（3）后，通过连接管（14）流入顶部圆管（11）内，底部圆管（3）内部的水通过底部喷头（6）喷出，对灌溉装置周围的土壤进行灌溉，顶部圆管（11）内部的水通过接头（8）进入到软管（13）内，软管（13）通过顶部喷头（109）喷出灌溉水，对底部喷头（6）喷洒范围以外的土壤进行灌溉；

4）当检测的土壤水分达到植物的种植要求时，中央控制器（116）关闭水泵（7）和电磁阀（15），并控制减速电机（114）反转，减速电机（114）反转带动螺母座（107）向下移动复位，螺母座（107）复位的过程中通过支杆（105）带动支臂（108）缩回到灌溉机构（1）的内壁，当底部的接近传感器（110）检测到螺母座（107）达到最底部时，中央控制器（116）关闭减速电机（114），通过把支臂（108）和顶部喷头（109）缩回，能够防止支臂（108）在不使用的过程中受外力影响损坏。