CN114938735A - 基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,属于水肥一体化技术领域,当水移动至滴管的位置时,气球在水的作用下产生浮力带动翻板逆时针旋转,使橡胶塞将阀环堵死,管道内的水既不能再通过滴孔向外排出,当所有的阀环都被堵死时,管道内的压力变大,弹力片受压凹陷并通过阀杆的作用带动阀塞向下移动,则气球内的气体可通过连接管、排气管排向支气管内并排除,当气球内的气体排出后,翻板在重力的作用下顺时针旋转使阀环导通,管道内的水即可对农作物进行滴灌,与现有的直接向管道内排水相比,可使多个滴孔可在相对统一的时间排水,避免出现农作物施肥不均匀的情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及水肥一体化技术领域,更具体地说,涉及基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统。
背景技术
基于物联网的水肥一体化系统,一般包括以下几个系统:供水系统、水肥一体系统、滴灌系统、物联网系统、环境监测系统和移动端,水肥一体系统将可溶性固体或液体肥料,按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点,配兑成的肥液通过供水系统排向滴灌系统,再通过滴灌系统中的管道和滴头形成滴灌,均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域,使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量,同时根据环境监测系统来判断什么时候施肥以及施肥量的多少,而物联网系统可与移动端配合远程控制施肥时段以及施肥量。
现有一种用于柑橘地的水肥一体化滴灌系统,在滴灌时,肥水是依次进入管道的,则管道先有水的位置会优先向外滴灌,后有水的位置落后向外滴灌,就造成了施肥量的不均匀,长此以往就造成了生长的不均匀,因此需要进一步改进。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,当水移动至滴管的位置时,气球在水的作用下产生浮力带动翻板逆时针旋转,使橡胶塞将阀环堵死,管道内的水既不能再通过滴孔向外排出,当所有的阀环都被堵死时,管道内的压力变大,弹力片受压凹陷并通过阀杆的作用带动阀塞向下移动,则气球内的气体可通过连接管、排气管排向支气管内并排除,当气球内的气体排出后,翻板在重力的作用下顺时针旋转使阀环导通,管道内的水即可对农作物进行滴灌,与现有的直接向管道内排水相比,可使多个滴孔可在相对统一的时间排水,避免出现农作物施肥不均匀的情况发生。
2.技术方案
为解决上述问题,本发明采用如下的技术方案。
基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,包括供水系统、水肥一体系统、滴灌系统、物联网系统、环境监测系统、移动端和匀水系统,所述滴灌系统包括多条管道,所述匀水系统包括多条支气管、气泵、总气管、开关阀、泄气阀,所述总气管与泄气阀相连通,所述管道与支气管一一对应且管道与支气管固定连接,所述管道的底面固定连接有滴管,所述滴管的底面开设有滴孔,所述滴管的内壁固定连接有阀环,所述阀环的底面铰接有翻板,所述翻板的顶面固定连接有橡胶塞,所述橡胶塞的顶面固定连接有拉绳,所述拉绳的一端固定连接有气球,所述气球的顶端固定连接有连接管,所述管道靠近滴管的内壁上固定连接有排气管,所述排气管的顶端延伸至支气管的内侧,所述排气管与连接管之间固定连接有中转盒,所述中转盒的内壁固定连接有右隔板和左隔板,所述右隔板和左隔板的侧壁上分别开设有下气孔和上气孔,所述左隔板和右隔板之间固定连接有阀芯,所述中转盒的顶面开设有安装槽,所述安装槽的内壁固定连接有弹力片,所述弹力片的底面固定连接有阀杆,所述阀杆的底端固定连接有与阀芯相匹配的阀塞;使用时,打开泄气阀,供水系统和水肥一体系统向滴灌系统供水,则管道的内壁慢慢充满有水,当水移动至滴管的位置时,气球在水的作用下产生浮力带动翻板逆时针旋转,使橡胶塞将阀环堵死,管道内的水既不能再通过滴孔向外排出,当所有的阀环都被堵死时,管道内的压力变大,弹力片受压凹陷并通过阀杆的作用带动阀塞向下移动,则气球内的气体可通过连接管、排气管排向支气管内并排除,当气球内的气体排出后,翻板在重力的作用下顺时针旋转使阀环导通,管道内的水即可对农作物进行滴灌,与现有的直接向管道内排水相比,可使多个滴孔可在相对统一的时间排水,避免出现农作物施肥不均匀的情况发生。
进一步的,所述管道靠近滴管的内壁上固定连接有充气管,所述充气管的顶端延伸至管道的内侧,所述充气管的底端与中转盒相连通。
进一步的,所述充气管与中转盒的连接处位于左隔板的左侧,所述充气管靠近中转盒的一端固定连接有单向通气阀,具体的,充气管可通过单向通气阀向中转盒内排气,中转盒内的气体不可通过单向通气阀进入充气管内。
进一步的,所述气泵与总气管相连通,所述气泵与总气管之间安装有开关阀,通过上述设置,当需要重新灌溉时,打开开关阀、关闭泄气阀,启动气泵,可通过支气管、充气管、中转盒和连接管向气球内重新充气,为下一次灌溉做准备,增加了装置的可重复利用性。
进一步的,所述翻板一端的底面交接有活动杆,所述活动杆贯穿滴孔并与滑动连接。
进一步的,所述活动杆的直径小于滴孔的直径,所述活动杆的外壁上固定连接有刷毛,所述刷毛为柔性材料制成,通过上述设置,当翻板在摆动时,可带动刷毛对滴孔的内壁进行刷洗,避免了滴孔在使用时发生堵塞。
进一步的,所述充气管、排气管和连接管均为柔性材料制成,通过上述设置,避免了充气管、排气管和连接管影响气球的正常沉浮。
进一步的,所述气球充气后的浮力大于翻板的重力,通过对气球和翻板的设置,使气球可带动翻板旋转。
进一步的,所述滴管的底面固定连接有防护管,所述防护管的长度大于活动杆的长度,通过防护管的设置,可在活动杆伸缩时对其进行保护,避免了活动杆杵到地面而无法伸缩。
进一步的,所述上气孔位于阀芯的上侧,所述下气孔位于阀芯的下侧。
3.有益效果
相比于现有技术,本发明的优点在于:
(1)本方案通过支气管等装置的设置,当水移动至滴管的位置时,气球在水的作用下产生浮力带动翻板逆时针旋转,使橡胶塞将阀环堵死,管道内的水既不能再通过滴孔向外排出,当所有的阀环都被堵死时,管道内的压力变大,弹力片受压凹陷并通过阀杆的作用带动阀塞向下移动,则气球内的气体可通过连接管、排气管排向支气管内并排除,当气球内的气体排出后,翻板在重力的作用下顺时针旋转使阀环导通,管道内的水即可对农作物进行滴灌,与现有的直接向管道内排水相比,可使多个滴孔可在相对统一的时间排水,避免出现农作物施肥不均匀的情况发生。
(2)充气管与中转盒的连接处位于左隔板的左侧,充气管靠近中转盒的一端固定连接有单向通气阀,具体的,充气管可通过单向通气阀向中转盒内排气,中转盒内的气体不可通过单向通气阀进入充气管内。
(3)气泵与总气管相连通,气泵与总气管之间安装有开关阀,通过上述设置,当需要重新灌溉时,打开开关阀、关闭泄气阀,启动气泵,可通过支气管、充气管、中转盒和连接管向气球内重新充气,为下一次灌溉做准备,增加了装置的可重复利用性。
(4)活动杆的直径小于滴孔的直径,活动杆的外壁上固定连接有刷毛,刷毛为柔性材料制成,通过上述设置,当翻板在摆动时,可带动刷毛对滴孔的内壁进行刷洗,避免了滴孔在使用时发生堵塞。
(5)充气管、排气管和连接管均为柔性材料制成,通过上述设置,避免了充气管、排气管和连接管影响气球的正常沉浮。
(6)气球充气后的浮力大于翻板的重力,通过对气球和翻板的设置,使气球可带动翻板旋转。
(7)滴管的底面固定连接有防护管,防护管的长度大于活动杆的长度,通过防护管的设置,可在活动杆伸缩时对其进行保护,避免了活动杆杵到地面而无法伸缩。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图;
图2为本发明匀水系统的结构示意图;
图3为本发明管道处的外观结构示意图;
图4为本发明管道处的正视剖面结构示意图;
图5为本发明管道处的立体结构示意图;
图6为本发明中转盒处的正视剖面结构示意图;
图7为本发明气球充气后的状态示意图;
图8为本发明弹力片凹陷时的状态示意图;
图9为本发明刷毛工作时的状态示意图;
图中标号说明:
1、管道;2、支气管;3、滴管;4、滴孔;5、阀环;6、翻板;7、橡胶塞;8、气球;9、拉绳;10、连接管;11、充气管;12、排气管;13、中转盒;14、右隔板;15、上气孔;16、下气孔;17、弹力片;18、阀塞;19、阀杆;20、单向通气阀;21、活动杆;22、阀芯;23、防护管;24、刷毛;25、左隔板。
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。
在本发明的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述,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发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等,应做广义理解,例如“连接”,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发明中的具体含义。
实施例1:
请参阅图1-9,基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,包括供水系统、水肥一体系统、滴灌系统、物联网系统、环境监测系统、移动端和匀水系统,滴灌系统包括多条管道1,匀水系统包括多条支气管2、气泵、总气管、开关阀、泄气阀,总气管与泄气阀相连通,管道1与支气管2一一对应且管道1与支气管2固定连接,管道1的底面固定连接有滴管3,滴管3的底面开设有滴孔4,滴管3的内壁固定连接有阀环5,阀环5的底面铰接有翻板6,翻板6的顶面固定连接有橡胶塞7,橡胶塞7的顶面固定连接有拉绳9,拉绳9的一端固定连接有气球8,气球8的顶端固定连接有连接管10,管道1靠近滴管3的内壁上固定连接有排气管12,排气管12的顶端延伸至支气管2的内侧,排气管12与连接管10之间固定连接有中转盒13,中转盒13的内壁固定连接有右隔板14和左隔板25,右隔板14和左隔板25的侧壁上分别开设有下气孔16和上气孔15,左隔板25和右隔板14之间固定连接有阀芯22,上气孔15位于阀芯22的上侧,下气孔16位于阀芯22的下侧,中转盒13的顶面开设有安装槽,安装槽的内壁固定连接有弹力片17,弹力片17的底面固定连接有阀杆19,阀杆19的底端固定连接有与阀芯22相匹配的阀塞18;使用时,打开泄气阀,供水系统和水肥一体系统向滴灌系统供水,则管道1的内壁慢慢充满有水,当水移动至滴管3的位置时,气球8在水的作用下产生浮力带动翻板6逆时针旋转,使橡胶塞7将阀环5堵死,管道1内的水既不能再通过滴孔4向外排出,当所有的阀环5都被堵死时,管道1内的压力变大,弹力片17受压凹陷并通过阀杆19的作用带动阀塞18向下移动,则气球8内的气体可通过连接管10、排气管12排向支气管2内并排除,当气球8内的气体排出后,翻板6在重力的作用下顺时针旋转使阀环5导通,管道1内的水即可对农作物进行滴灌,与现有的直接向管道1内排水相比,可使多个滴孔4可在相对统一的时间排水,避免出现农作物施肥不均匀的情况发生。
请参阅图2,和图4-8,管道1靠近滴管3的内壁上固定连接有充气管11,充气管11的顶端延伸至管道1的内侧,充气管11的底端与中转盒13相连通,充气管11与中转盒13的连接处位于左隔板25的左侧,充气管11靠近中转盒13的一端固定连接有单向通气阀20,具体的,充气管11可通过单向通气阀20向中转盒13内排气,中转盒13内的气体不可通过单向通气阀20进入充气管11内,气泵与总气管相连通,气泵与总气管之间安装有开关阀,通过上述设置,当需要重新灌溉时,打开开关阀、关闭泄气阀,启动气泵,可通过支气管2、充气管11、中转盒13和连接管10向气球8内重新充气,为下一次灌溉做准备,增加了装置的可重复利用性。
请参阅图4、图7和图9,翻板6一端的底面交接有活动杆21,活动杆21贯穿滴孔4并与滑动连接,活动杆21的直径小于滴孔4的直径,活动杆21的外壁上固定连接有刷毛24,刷毛24为柔性材料制成,通过上述设置,当翻板6在摆动时,可带动刷毛24对滴孔4的内壁进行刷洗,避免了滴孔4在使用时发生堵塞,滴管3的底面固定连接有防护管23,防护管23的长度大于活动杆21的长度,通过防护管23的设置,可在活动杆21伸缩时对其进行保护,避免了活动杆21杵到地面而无法伸缩。
请参阅图4和图7,充气管11、排气管12和连接管10均为柔性材料制成,通过上述设置,避免了充气管11、排气管12和连接管10影响气球8的正常沉浮,气球8充气后的浮力大于翻板6的重力,通过对气球8和翻板6的设置,使气球8可带动翻板6旋转。
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改进构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,包括供水系统、水肥一体系统、滴灌系统、物联网系统、环境监测系统、移动端和匀水系统,其特征在于:所述滴灌系统包括多条管道(1),所述匀水系统包括多条支气管(2)、气泵、总气管、开关阀、泄气阀,所述总气管与泄气阀相连通,所述管道(1)与支气管(2)一一对应且管道(1)与支气管(2)固定连接,所述管道(1)的底面固定连接有滴管(3),所述滴管(3)的底面开设有滴孔(4),所述滴管(3)的内壁固定连接有阀环(5),所述阀环(5)的底面铰接有翻板(6),所述翻板(6)的顶面固定连接有橡胶塞(7),所述橡胶塞(7)的顶面固定连接有拉绳(9),所述拉绳(9)的一端固定连接有气球(8),所述气球(8)的顶端固定连接有连接管(10),所述管道(1)靠近滴管(3)的内壁上固定连接有排气管(12),所述排气管(12)的顶端延伸至支气管(2)的内侧,所述排气管(12)与连接管(10)之间固定连接有中转盒(13),所述中转盒(13)的内壁固定连接有右隔板(14)和左隔板(25),所述右隔板(14)和左隔板(25)的侧壁上分别开设有下气孔(16)和上气孔(15),所述左隔板(25)和右隔板(14)之间固定连接有阀芯(22),所述中转盒(13)的顶面开设有安装槽,所述安装槽的内壁固定连接有弹力片(17),所述弹力片(17)的底面固定连接有阀杆(19),所述阀杆(19)的底端固定连接有与阀芯(22)相匹配的阀塞(18)。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述管道(1)靠近滴管(3)的内壁上固定连接有充气管(11),所述充气管(11)的顶端延伸至管道(1)的内侧,所述充气管(11)的底端与中转盒(13)相连通。
3.根据权利要求2所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述充气管(11)与中转盒(13)的连接处位于左隔板(25)的左侧,所述充气管(11)靠近中转盒(13)的一端固定连接有单向通气阀(20)。
4.根据权利要求3所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述气泵与总气管相连通,所述气泵与总气管之间安装有开关阀。
5.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述翻板(6)一端的底面交接有活动杆(21),所述活动杆(21)贯穿滴孔(4)并与滑动连接。
6.根据权利要求5所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述活动杆(21)的直径小于滴孔(4)的直径,所述活动杆(21)的外壁上固定连接有刷毛(24),所述刷毛(24)为柔性材料制成。
7.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述充气管(11)、排气管(12)和连接管(10)均为柔性材料制成。
8.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述气球(8)充气后的浮力大于翻板(6)的重力。
9.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述滴管(3)的底面固定连接有防护管(23),所述防护管(23)的长度大于活动杆(21)的长度。
10.根据权利要求1所述的基于物联网的水肥一体化柑橘栽培系统,其特征在于:所述上气孔(15)位于阀芯(22)的上侧,所述下气孔(16)位于阀芯(22)的下侧。
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- 2022-05-13 CN CN202210524898.7A patent/CN114938735B/zh active Active
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