CN115568408A - 一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统及方法，包括若干个用于输送灌溉水源的平铺通水管，每个所述平铺通水管之间均设有用于种植作物的作物分析区，所述平铺通水管外壁设有若干个浇灌控制组件，所述浇灌控制组件包括安装限位架、用于反应作物状态进行转动的高度控制轴和用于喷出灌溉水的灌溉卷袋；灌溉卷袋胀起，激光发射检测器检测作物的位置进行分析，使灌溉卷袋的垂直段与作物相对进行灌溉，水流通过引流管进入到高度控制轴内，在每个作物的生长阶段，使灌溉卷袋进行适应性调节，并且对灌溉卷袋的位置进行控制，进行相对位置灌溉能够使滴液充分接触于作物叶片茎叶上，水资源利用效果好，且便于对高度作物的灌溉控制效果好。
Description
技术领域
本发明涉及作物灌溉技术领域，具体是一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统及方法。
背景技术
在处于生长期的作物，需要提供给作物需求的土壤水分，而不同作物在不同生育期所供需求值往往不同，在对生长期作物的成长控制方面，每当作物在进行生长时需要进行提供养料以及所需的水分，根据作物在不同生长期的直观状态，并且对具有一定高度的作物，在进行灌溉时，所表现的灌溉水准趋于一致，受到相邻作物遮挡的现象，灌溉液滴喷洒的方向，使在进行灌溉易产生水分浪费以及水分不能够充分滴落在作物叶片茎叶上的问题，从而导致灌溉时对作物整体的控制效果较差，故需要一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统及方法，通过在每个作物的生长阶段，使灌溉卷袋进行适应性调节，并且对灌溉卷袋的位置进行控制，进行相对位置灌溉能够使滴液充分接触于作物叶片茎叶上，水资源利用效果好，且便于对高度作物的灌溉控制效果好，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，包括若干个用于输送灌溉水源的平铺通水管，每个所述平铺通水管之间均设有用于种植作物的作物分析区，所述平铺通水管外壁设有若干个浇灌控制组件，所述浇灌控制组件包括安装限位架、用于反应作物状态进行转动的高度控制轴和用于喷出灌溉水的灌溉卷袋，所述灌溉卷袋具有用于控制高度的卷曲段和用于与作物高度相对的垂直段，进而根据作物不同高度的生长期进行灌溉。
作为本发明再进一步的方案：所述作物分析区内具有用于感应土壤状态的土壤分析区，所述土壤分析区设有用于检测土壤湿度和温度的湿度传感器和温度传感器。
作为本发明再进一步的方案：所述高度控制轴转动连接在所述安装限位架内，所述安装限位架固定安装在所述平铺通水管外侧，所述安装限位架外侧设有用于驱动所述高度控制轴运动驱动件，所述高度控制轴为中空状。
作为本发明再进一步的方案：所述高度控制轴开设有通水槽，所述灌溉卷袋一端固定在所述通水槽内，所述灌溉卷袋内部与所述高度控制轴内部相连通。
作为本发明再进一步的方案：所述安装限位架内固定安装有限制水平喷射的变向导流件，且所述变向导流件具有用于垂直导向所述灌溉卷袋的限位板。
作为本发明再进一步的方案：所述卷曲段缠绕在所述高度控制轴外侧，且所述卷曲段缠绕于所述高度控制轴外侧一周为一组，每一组所述卷曲段之间均具有用于水流胀起的胀起间隙。
作为本发明再进一步的方案：所述高度控制轴一端连接有引流管，所述引流管一端与所述平铺通水管密封连接，且所述平铺通水管一端密封连接有水流控制管，所述水流控制管另一端与外部水泵连接。
作为本发明再进一步的方案：所述灌溉卷袋外壁开设有若干个用于喷淋的灌溉孔，且所述灌溉卷袋顶部固定连接有用于照射作物的激光发射检测器。
作为本发明再进一步的方案，一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，包括如下情况的使用方法：
A：根据作物种植的分布情况，将所述平铺通水管进行铺设在作物之间，根据土壤的温度和湿度情况进行检测，能够对作物的成长环境进行分析，以及在进行灌溉的过程中使水流通入到所述平铺通水管内，并将所述灌溉卷袋胀起，通过所述激光发射检测器检测作物的位置进行分析，使所述灌溉卷袋的所述垂直段能够与作物相对进行灌溉；
B：水流通过所述引流管进入到所述高度控制轴内，然后通过所述通水槽进入到所述灌溉卷袋内，水流能够沿着所述卷曲段通过所述变向导流件导向进入到所述垂直段内，将水流通过所述灌溉孔喷出进行灌溉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
根据土壤的温度和湿度情况进行检测，能够对作物的成长环境进行分析，以及在进行灌溉的过程中使水流通入到平铺通水管内，并将灌溉卷袋胀起，通过激光发射检测器检测作物的位置进行分析，使灌溉卷袋的垂直段能够与作物相对进行灌溉，水流通过引流管进入到高度控制轴内，然后通过通水槽进入到灌溉卷袋内，水流能够沿着卷曲段通过变向导流件导向进入到垂直段内，将水流通过灌溉孔喷出进行灌溉，在每个作物的生长阶段，使灌溉卷袋进行适应性调节，并且对灌溉卷袋的位置进行控制，进行相对位置灌溉能够使滴液充分接触于作物叶片茎叶上，水资源利用效果好，且便于对高度作物的灌溉控制效果好。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统的结构示意图；
图2为一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统中浇灌控制组件的流程图；
图3为一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统中平铺通水管分布的状态示意图；
图4为一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统中浇灌控制组件的结构示意图；
图5为一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统中卷曲段和垂直段的结构示意图；
图中：1、平铺通水管；11、水流控制管；2、浇灌控制组件；21、安装限位架；22、高度控制轴；221、通水槽；23、驱动件；24、灌溉卷袋；241、卷曲段；242、垂直段；243、胀起间隙；244、灌溉孔；25、变向导流件；26、激光发射检测器；3、引流管；4、作物分析区。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1～5，本发明实施例中，一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，包括若干个用于输送灌溉水源的平铺通水管1，每个平铺通水管1之间均设有用于种植作物的作物分析区4，平铺通水管1外壁设有若干个浇灌控制组件2，浇灌控制组件2包括安装限位架21、用于反应作物状态进行转动的高度控制轴22和用于喷出灌溉水的灌溉卷袋24，灌溉卷袋24具有用于控制高度的卷曲段241和用于与作物高度相对的垂直段242，进而根据作物不同高度的生长期进行灌溉。
本实施方案中：在对农作物进行种植时，以一定的规律进行排列分布，此时可以将平铺通水管1位于每列农作物之间，平铺通水管1外壁设有若干个浇灌控制组件2，平铺通水管1通过浇灌控制组件2进行灌溉作物，使两侧的作物能够通过浇灌控制组件2进行灌溉，该作物可以为玉米。
灌溉前分析，作物分析区4内具有用于感应土壤状态的土壤分析区，土壤分析区设有用于检测土壤湿度和温度的湿度传感器和温度传感器，土壤分析区用于分析种植作物土壤状态的情况，能够以局部区域为基准进行检测土壤状态，将湿度传感器和温度传感器设置于土壤位置处，能够分别进行土壤的湿度和温度状态进行检测，通过设定湿度和温度阈值情况，将两者结合进行分析，当湿度和温度处于土壤缺水状态时，能够对土壤发出灌溉需求，即可进行灌溉，再此状态下，可以避免了下雨时，以及雨后的一定阶段下，处于不缺水的状态下则不需要进行灌溉，发出灌溉需求信号于浇灌控制组件2进行。
在进行灌溉前的作物分析，浇灌控制组件2包括安装限位架21、用于反应作物状态进行转动的高度控制轴22和用于喷出灌溉水的灌溉卷袋24，高度控制轴22转动连接在安装限位架21内，安装限位架21固定安装在平铺通水管1外侧，安装限位架21外侧设有用于驱动高度控制轴22运动驱动件23，高度控制轴22为中空状，驱动件23可以为电机，当发出灌溉需求信号，能够使电机进行启动，带动高度控制轴22在安装限位架21内转动，从而可以驱动灌溉卷袋24进行运动，当作物处于第一生长期、第二生长期和第三生长期，或者更多生长期，随着作物在不同的生长周期，其生长的高度不一致，灌溉卷袋24进行运动时，能够将激光发射检测器26发射激光进行距离检测，当距离产生较大的设定阈值时，或者出现较大的变化值，此时灌溉卷袋24驱动位置能够与作物成长的高度相对，实现确定灌溉卷袋24的位置。
在进行灌溉时，高度控制轴22一端连接有引流管3，引流管3一端与平铺通水管1密封连接，且平铺通水管1一端密封连接有水流控制管11，水流控制管11另一端与外部水泵连接，通过水流控制管11能够将水流通入到高度平铺通水管1内，引流管3的一端能够不影响高度控制轴22的转动，水流通过引流管3进入到高度控制轴22内，高度控制轴22开设有通水槽221，灌溉卷袋24一端固定在通水槽221内，灌溉卷袋24内部与高度控制轴22内部相连通，安装限位架21内固定安装有限制水平喷射的变向导流件25，且变向导流件25具有用于垂直导向灌溉卷袋24的限位板，卷曲段241缠绕在高度控制轴22外侧，且卷曲段241缠绕于高度控制轴22外侧一周为一组，每一组卷曲段241之间均具有用于水流胀起的胀起间隙243，通过通水槽221进入到灌溉卷袋24内，水流能够沿着卷曲段241通过变向导流件25导向进入到垂直段242内，当水流充入到灌溉卷袋24内，在水流的作用下能够将灌溉卷袋24内胀起，并且卷曲段241设置的的胀起间隙243能够使卷曲段241位置的灌溉卷袋24胀起，即不影响水流在灌溉卷袋24内流通，随着高度控制轴22的转动，能够带动灌溉卷袋24放出，从而可以将水流通入到垂直段242部分，在变向导流件25的作用下，能够使卷曲段241的水流通入到垂直段242的转角位置时，受到导向的作用能够使水流位置变向，即产生垂直段242，并受到变向导流件25垂直位置的限位，可以将水流向上作用撑起灌溉卷袋24，此时与作物高度相对的灌溉卷袋24进行灌溉，水流通过灌溉孔244喷出，灌溉孔244内能够设置喷头，以使灌溉时进行大面积的喷射，使灌溉卷袋24相对的作物进行充分灌溉，从灌溉卷袋24的开设灌溉孔244的位置，将作物的每一段部分的位置均可以得到喷淋，使滴液充分接触于作物叶片茎叶上，水资源利用效果好。
灌溉后工作，通过设定一定的喷淋时间，即对高度控制轴22进行控制，完成灌溉，可以通过驱动高度控制轴22进行控制灌溉卷袋24收卷，能够将灌溉卷袋24位于高度控制轴22外侧，便于下次稳定进行使用灌溉卷袋24，使整体的灌溉趋于智能化。
如图1-图5所示，本发明还提供一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统的使用方法，所示具体步骤如下：
A：根据作物种植的分布情况，将平铺通水管1进行铺设在作物之间，根据土壤的温度和湿度情况进行检测，能够对作物的成长环境进行分析，以及在进行灌溉的过程中使水流通入到平铺通水管1内，并将灌溉卷袋24胀起，通过激光发射检测器26检测作物的位置进行分析，使灌溉卷袋24的垂直段242能够与作物相对进行灌溉；
B：水流通过引流管3进入到高度控制轴22内，然后通过通水槽221进入到灌溉卷袋24内，水流能够沿着卷曲段241通过变向导流件25导向进入到垂直段242内，将水流通过灌溉孔244喷出进行灌溉。
本发明的工作原理是：在对农作物进行种植时，以一定的规律进行排列分布，此时可以将平铺通水管1位于每列农作物之间进行灌溉，土壤分析区用于分析种植作物土壤状态的情况，能够以局部区域为基准进行检测土壤状态，将湿度传感器和温度传感器设置于土壤位置处，能够分别进行土壤的湿度和温度状态进行检测，通过设定湿度和温度阈值情况，将两者结合进行分析，当湿度和温度处于土壤缺水状态时，能够对土壤发出灌溉需求，即可进行灌溉，发出灌溉需求信号于浇灌控制组件2进行，当发出灌溉需求信号，高度控制轴22在安装限位架21内转动，从而可以驱动灌溉卷袋24进行运动，随着作物在不同的生长周期，其生长的高度不一致，灌溉卷袋24进行运动时，能够将激光发射检测器26发射激光进行距离检测，当距离产生较大的设定阈值时，或者出现较大的变化值，此时灌溉卷袋24驱动位置能够与作物成长的高度相对，实现确定灌溉卷袋24的位置，通过水流控制管11能够将水流通入到高度平铺通水管1内，水流通过引流管3进入到高度控制轴22内，通过通水槽221进入到灌溉卷袋24内，水流能够沿着卷曲段241通过变向导流件25导向进入到垂直段242内，当水流充入到灌溉卷袋24内，在水流的作用下能够将灌溉卷袋24内胀起，并且卷曲段241设置的的胀起间隙243能够使卷曲段241位置的灌溉卷袋24胀起，即不影响水流在灌溉卷袋24内流通，随着高度控制轴22的转动，能够带动灌溉卷袋24放出，从而可以将水流通入到垂直段242部分，在变向导流件25的作用下，能够使卷曲段241的水流通入到垂直段242的转角位置时，受到导向的作用能够使水流位置变向，即产生垂直段242，并受到变向导流件25垂直位置的限位，可以将水流向上作用撑起灌溉卷袋24，此时与作物高度相对的灌溉卷袋24进行灌溉，水流通过灌溉孔244喷出，使灌溉卷袋24相对的作物进行充分灌溉，从灌溉卷袋24的开设灌溉孔244的位置，将作物的每一段部分的位置均可以得到喷淋，使滴液充分接触于作物叶片茎叶上，水资源利用效果好，通过设定一定的喷淋时间，完成灌溉，可以通过驱动高度控制轴22进行控制灌溉卷袋24收卷，能够将灌溉卷袋24位于高度控制轴22外侧，便于下次稳定进行使用灌溉卷袋24进行灌溉工作。
以上所述的，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 (9)
1.一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，包括若干个用于输送灌溉水源的平铺通水管(1)，每个所述平铺通水管(1)之间均设有用于种植作物的作物分析区(4)，所述平铺通水管(1)外壁设有若干个浇灌控制组件(2)，所述浇灌控制组件(2)包括安装限位架(21)、用于反应作物状态进行转动的高度控制轴(22)和用于喷出灌溉水的灌溉卷袋(24)，所述灌溉卷袋(24)具有用于控制高度的卷曲段(241)和用于与作物高度相对的垂直段(242)，进而根据作物不同高度的生长期进行灌溉。
2.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述作物分析区(4)内具有用于感应土壤状态的土壤分析区，所述土壤分析区设有用于检测土壤湿度和温度的湿度传感器和温度传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述高度控制轴(22)转动连接在所述安装限位架(21)内，所述安装限位架(21)固定安装在所述平铺通水管(1)外侧，所述安装限位架(21)外侧设有用于驱动所述高度控制轴(22)运动驱动件(23)，所述高度控制轴(22)为中空状。
4.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述高度控制轴(22)开设有通水槽(221)，所述灌溉卷袋(24)一端固定在所述通水槽(221)内，所述灌溉卷袋(24)内部与所述高度控制轴(22)内部相连通。
5.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述安装限位架(21)内固定安装有限制水平喷射的变向导流件(25)，且所述变向导流件(25)具有用于垂直导向所述灌溉卷袋(24)的限位板。
6.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述卷曲段(241)缠绕在所述高度控制轴(22)外侧，且所述卷曲段(241)缠绕于所述高度控制轴(22)外侧一周为一组，每一组所述卷曲段(241)之间均具有用于水流胀起的胀起间隙(243)。
7.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述高度控制轴(22)一端连接有引流管(3)，所述引流管(3)一端与所述平铺通水管(1)密封连接，且所述平铺通水管(1)一端密封连接有水流控制管(11)，所述水流控制管(11)另一端与外部水泵连接。
8.根据权利要求1所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于，所述灌溉卷袋(24)外壁开设有若干个用于喷淋的灌溉孔(244)，且所述灌溉卷袋(24)顶部固定连接有用于照射作物的激光发射检测器(26)。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种基于作物生长期的智能灌溉分析控制系统，其特征在于：包括如下情况的使用方法：
A：根据作物种植的分布情况，将所述平铺通水管(1)进行铺设在作物之间，根据土壤的温度和湿度情况进行检测，能够对作物的成长环境进行分析，以及在进行灌溉的过程中使水流通入到所述平铺通水管(1)内，并将所述灌溉卷袋(24)胀起，通过所述激光发射检测器(26)检测作物的位置进行分析，使所述灌溉卷袋(24)的所述垂直段(242)能够与作物相对进行灌溉；
B：水流通过所述引流管(3)进入到所述高度控制轴(22)内，然后通过所述通水槽(221)进入到所述灌溉卷袋(24)内，水流能够沿着所述卷曲段(241)通过所述变向导流件(25)导向进入到所述垂直段(242)内，将水流通过所述灌溉孔(244)喷出进行灌溉。
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2022
- 2022-10-20 CN CN202211292489.5A patent/CN115568408A/zh active Pending
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