CN116076338A - 一种基于lora组网的灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌溉装置技术领域，尤其是一种基于LORA组网的灌溉装置，包括：车体，用于各组件的安装基础及移动基座；喷水组件，安装于车体上；探测组件，设置有两组、且对称安装于所述车体上；其中，所述探测组件包括安装于所述车体上的固定柱，该固定柱上销接有两组连杆，两连杆的自由端之间销接有一升降臂，本发明中针对作业区域的大小来选择具体设置该灌溉装置的数量，在小型田地中采用单组车体负载喷水组件进行喷洒组件，具体的，正常状态下时，升降臂将传感器插入土中，实现对土壤湿度的实时检测，当土壤湿度低于阈值时，可通过控制单元通知用户启动进行喷洒作业，有效的解决旱灾问题。

Description

一种基于LORA组网的灌溉装置

技术领域

本发明涉及灌溉装置技术领域，尤其涉及一种基于LORA组网的灌溉装置。

背景技术

为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布地不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。

在农业生产中，灌溉作业存在人工灌溉和自动灌溉两种方式，人工灌溉在面对大区域的作业面积上效率较低且无法控制水量，而自动灌溉的设备在区域较小的范围内使用成本较高，因此如何有效的降低灌溉成本，以及同时满足用户在不同规模土地上的灌溉需求，为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在上述缺点，而提出的一种基于LORA组网的灌溉装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种基于LORA组网的灌溉装置，包括：

车体，用于各组件的安装基础及移动基座；

喷水组件，安装于车体上；

探测组件，设置有两组、且对称安装于所述车体上；

其中，所述探测组件包括安装于所述车体上的固定柱，该固定柱上销接有两组连杆，两连杆的自由端之间销接有一升降臂，所述升降臂上设置有传感器，所述车体上设置有用于驱动两侧连杆转动的驱动组件；

控制单元，与各电器元件电性连接，所述控制单元通过LORA通讯模块与服务器相连接。

进一步的，所述驱动组件包括安装于所述车体上的电机及立柱，所述电机与立柱之间通过蜗轮及蜗杆传动，其中，所述立柱上还设置有不延伸至其顶端的螺纹段，所述螺纹段上螺纹连接有螺纹座，所述螺纹座的两端与两侧的连杆之间销接有牵引杆。

进一步的，所述喷水组件包括转动连接于车体上的输水管，该输水管的顶部至少分接有两种喷头，且喷头与输水管的分接管路上设置有电动阀门。

进一步的，所述螺纹座的侧端固定安装有套设于输水管外侧的连接件，该连接件的顶部转动连接有齿轮A，其中，所述输水管的外侧设置有一凹陷槽，所述齿轮A的内侧设置有与所述凹陷槽相适配的凸起，所述立柱的顶端设置有齿轮B，当所述齿轮A跟随连接件上移时能够与所述齿轮B相啮合。

进一步的，还包括防抖组件；

所述防抖组件包括安装于车体上的支撑框，支撑框呈U型结构，且支撑框套设于输水管的外侧，其中，所述支撑框的内侧底端与连接件之间固定连接有弹簧A，所述输水管的外侧还设置有一球头塞柱A，所述球头塞柱A的外周面能够与所述连接件的底端相接触。

进一步的，所述支撑框的内侧顶端圆周分布有若干楔形齿块，所述齿轮A的顶部设置有环槽，位于该环槽中至少设置有一组弹性卡件，以当所述齿轮A反转时，弹性卡件抵触楔形齿块的边沿，以迫使齿轮A向下移动推动连接件脱离球头塞柱A。

进一步的，所述车体上还设置有用于对输水管进行复位的复位组件；

所述复位组件包括通过套框滑动连接于所述车体上的齿条，所述输水管的底部设置有齿轮C，所述齿条与该齿轮C啮合，其中，所述齿条与所述车体的侧端之间固定连接有弹簧B，所述支撑框的顶端设置有用于对凹陷槽进行卡接的球头塞柱B。

进一步的，所述车体上还安装有拖链，拖链中放置有用于与外部水源相连通的输水软管，其中，该输水软管的端部通过旋转接头与所述输水管相连通。

进一步的，所述车体上还设置有光伏组件及蓄电池，所述蓄电池与控制单元电性连接。

进一步的，所述车体包括车架及安装于车架上四组滚轮，相邻两组滚轮同轴连接，其中，所述车架上还安装有移动电机，所述移动电机的轴端通过带轮及皮带与两滚轮的连接轴传动。

本发明提出的一种基于LORA组网的灌溉装置，有益效果在于：

本发明中针对作业区域的大小来选择具体设置该灌溉装置的数量，在小型田地中采用单组车体负载喷水组件进行喷洒组件，具体的，正常状态下时，升降臂将传感器插入土中，实现对土壤湿度的实时检测，当土壤湿度低于阈值时，可通过控制单元通知用户启动进行喷洒作业，有效的解决旱灾问题、且适用性强；

其次，两种喷头可选择雾化喷头或水柱喷头，根据洒水量的需求，用户可通过控制电动阀门的开启，以选择对应喷头进入工作状态，适用程度更高，能够有效实现节水操作，进一步降低了灌溉成本。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1的A区放大结构示意图；

图3为本发明的移动电机结构示意图；

图4为图3的B区放大结构示意图；

图5为图3的C区放大结构示意图；

图6为本发明的楔形齿块结构示意图；

图7为本发明的立体图；

图8为本发明的主视图。

图中：1、车体；11、光伏组件；12、蓄电池；13、滚轮；14、移动电机；15、拖链；2、喷水组件；21、输水管；22、喷头；23、电动阀门；24、连接件；25、齿轮A；26、凹陷槽；3、探测组件；31、固定柱；32、连杆；33、升降臂；34、传感器；4、驱动组件；41、电机；42、立柱；43、螺纹段；44、螺纹座；45、牵引杆；46、齿轮B；5、控制单元；6、防抖组件；61、支撑框；62、弹簧A；63、球头塞柱A；64、楔形齿块；65、弹性卡件；7、复位组件；71、套框；72、齿条；73、齿轮C；74、弹簧B；75、球头塞柱B。

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。

参照图1、3，一种基于LORA组网的灌溉装置，包括：

车体1，用于各组件的安装基础及移动基座；

喷水组件2，安装于车体1上；

探测组件3，设置有两组、且对称安装于车体1上；

其中，探测组件3包括安装于车体1上的固定柱31，该固定柱31上销接有两组连杆32，两连杆32的自由端之间销接有一升降臂33，升降臂33上设置有传感器34，车体1上设置有用于驱动两侧连杆32转动的驱动组件4，在本实施例中传感器34为土壤湿度传感器，通过升降臂33将该传感器34推入泥土中，以实现对土壤湿度的连续检测，以便于用户随时掌握土壤湿度信息；

控制单元5，与各电器元件电性连接，控制单元5通过LORA通讯模块与服务器相连接。

具体的是，本发明中针对作业区域的大小来选择具体设置该灌溉装置的数量，在小型田地中采用单组车体1负载喷水组件2进行喷洒组件，具体的，正常状态下时，升降臂33将传感器34插入土中，实现对土壤湿度的实时检测，当土壤湿度低于阈值时，可通过控制单元5通知用户或自行启动进行喷洒作业，有效的解决旱灾问题，同时采用升降臂33进行支撑的方式，亦能避免车体1的移动，从而保证传感器34能够稳定有效的进行检测，以提升检测精准度，同时单车体1移动式灌溉方式，相对于传统的管道铺设及多喷头的安装，能够有效降低灌溉成本。

参照图2-4，进一步来说，上述的驱动组件4包括安装于车体1上的电机41及立柱42，电机41与立柱42之间通过蜗轮及蜗杆传动，其中，立柱42上还设置有不延伸至其顶端的螺纹段43，螺纹段43上螺纹连接有螺纹座44，螺纹座44的两端与两侧的连杆32之间销接有牵引杆45，当装置需要启动时，通过电机41驱动该立柱42转动，以带动螺纹座44向上移动，从而将升降臂33向上拉动，使得升降臂33的底部与地面分离，车体1脱离限制，其次亦将传感器34拉出，此时车体1进入移动状态，实现对田地进行洒水操作。

参照图1，再进一步来说，本实施例中喷水组件2包括转动连接于车体1上的输水管21，输水管21可采用不锈钢管或钢管，该输水管21的顶部至少分接有两种喷头22，且喷头22与输水管21的分接管路上设置有电动阀门23，其中，喷头22可选择雾化喷头或水柱喷头，根据洒水量的需求，用户可通过控制电动阀门23的开启，以选择对应喷头22进入工作状态，适用程度更高，能够有效实现节水操作。

参照图2，还有就是说，本发明中螺纹座44的侧端固定安装有套设于输水管21外侧的连接件24，该连接件24的顶部转动连接有齿轮A25，其中，输水管21的外侧设置有一凹陷槽26，齿轮A25的内侧设置有与凹陷槽26相适配的凸起，立柱42的顶端设置有齿轮B46，当齿轮A25跟随连接件24上移时能够与齿轮B46相啮合。

具体来说，本发明中当螺纹座44在上升至螺纹段43的最高处时，此时电机41可停止工作，此时喷头22进入固定角度喷洒作业状态，此时用户可继续启动电机41以带动立柱42继续转动，由于螺纹座44上移会带动齿轮A25上移与齿轮B46啮合，因此当此时立柱42继续转动时，齿轮A25带动输水管21转动，从而实现喷头22圆周喷洒，以实现多角度的洒水作业，保证了田地灌溉的全面性。

其中，需要注意的是，螺纹段43的顶部不延伸至其顶端，由于在立柱42上还设置有齿轮B46，因此螺纹段43的最高处与齿轮B46的间距应不小于螺纹座44的厚度加上螺纹段43一螺距的距离，本领域技术人员知晓，由于螺纹座44在上升至螺纹段43的最高处时，两螺纹相分离，再由于螺纹存在一最高及最低部分，因此螺纹座44可能存在上下晃动的情况，为了避免螺纹座44带动升降臂33晃动，因此本发明中还包括防抖组件6；

参照图2-4、6，防抖组件6包括安装于车体1上的支撑框61，支撑框61呈U型结构，且支撑框61套设于输水管21的外侧，其中，支撑框61的内侧底端与连接件24之间固定连接有弹簧A62，输水管21的外侧还设置有一球头塞柱A63，球头塞柱A63的外周面能够与连接件24的底端相接触。

在本实施中通过球头塞柱A63对支撑框61进行限位，以把持螺纹座44处于一固定位置上，本领域技术人员知晓该固定位置为螺纹座44上升的最高位置，也就是说，当螺纹段43在抵触螺纹座44移动至最高位时，此时球头塞柱A63探出对支撑框61进行限位，此时螺纹座44夹持于齿轮B46与球头塞柱A63的间距内，以避免其上下抖动。

参照图4、6.更详细的是，上述支撑框61的内侧顶端圆周分布有若干楔形齿块64，齿轮A25的顶部设置有环槽，位于该环槽中至少设置有一组弹性卡件65，以当齿轮A25反转时，弹性卡件65抵触楔形齿块64的边沿，以迫使齿轮A25向下移动推动连接件24脱离球头塞柱A63。

该设计的目的在于，当停止工作时，电机41驱动立柱42反转带动升降臂33下移，同时螺纹座44向下移动，而由于此时螺纹座44底部不于螺纹段43相接触无法实现传动，因此采用弹性卡件65的方式，既在齿轮A25反转时，其上方的弹性卡件65与支撑框61上的楔形齿块64抵触，推动连接件24向下推动球头塞柱A63直至分离，此时螺纹座44及与螺纹段43相接触，以实现螺纹座44的下移操作。

为了保证在停止工作后，输水管21处于预值位置上，本发明中车体1上还设置有用于对输水管21进行复位的复位组件7；

参照图5，复位组件7包括通过套框71滑动连接于车体1上的齿条72，输水管21的底部设置有齿轮C73，齿条72与该齿轮C73啮合，其中，齿条72与车体1的侧端之间固定连接有弹簧B74，支撑框61的顶端设置有用于对凹陷槽26进行卡接的球头塞柱B75。

具体复位过程是，当立柱42带动输水管21转动时，齿轮C73抵触齿条72使其移动至最末端并持续挤压弹簧B74，而停止工作后，输水管21与立柱42失去动力连接，此时在弹簧B74的作用下，齿条72伸出驱动齿轮C73转动以带动输水管21进行转动定位状态，直至支撑框61上的球头塞柱B75与输水管21上的凹陷槽26相卡接时，完成定位操作，从而保证在工作后对输水管21的复位操作。

参照图7、8，还有就是说，车体1上还安装有拖链15，拖链15中放置有用于与外部水源相连通的输水软管，输水软管通过水泵连接水源，以保证水源供给的稳定性，其中，该输水软管的端部通过旋转接头与输水管21相连通，设置的拖链15在满足车体1移动的同时，还可用于对输水软管的导向及固定，其次本发明中用户可根据实际的土地情况来选择是否安装导轨，将车体1架设在导轨上，以实现稳定移动及灌溉。

再者就是说，车体1上还设置有光伏组件11及蓄电池12，蓄电池12与控制单元5电性连接，通过设置的光伏组件11实现了低功耗的需要，保证该装置在室外的长续航能力。

需要说明的是，本发明中车体1包括车架及安装于车架上四组滚轮13，相邻两组滚轮13同轴连接，其中，车架上还安装有移动电机14，移动电机14的轴端通过带轮及皮带与两滚轮13的连接轴传动。

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 (10)

1.一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于，包括：

车体，用于各组件的安装基础及移动基座；

喷水组件，安装于车体上；

探测组件，设置有两组、且对称安装于所述车体上；

其中，所述探测组件包括安装于所述车体上的固定柱，该固定柱上销接有两组连杆，两连杆的自由端之间销接有一升降臂，所述升降臂上设置有传感器，所述车体上设置有用于驱动两侧连杆转动的驱动组件；

控制单元，与各电器元件电性连接，所述控制单元通过LORA通讯模块与服务器相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述驱动组件包括安装于所述车体上的电机及立柱，所述电机与立柱之间通过蜗轮及蜗杆传动，其中，所述立柱上还设置有不延伸至其顶端的螺纹段，所述螺纹段上螺纹连接有螺纹座，所述螺纹座的两端与两侧的连杆之间销接有牵引杆。

3.根据权利要求2所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述喷水组件包括转动连接于车体上的输水管，该输水管的顶部至少分接有两种喷头，且喷头与输水管的分接管路上设置有电动阀门。

4.根据权利要求3所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述螺纹座的侧端固定安装有套设于输水管外侧的连接件，该连接件的顶部转动连接有齿轮A，其中，所述输水管的外侧设置有一凹陷槽，所述齿轮A的内侧设置有与所述凹陷槽相适配的凸起，所述立柱的顶端设置有齿轮B，当所述齿轮A跟随连接件上移时能够与所述齿轮B相啮合。

5.根据权利要求4所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：还包括防抖组件；

所述防抖组件包括安装于车体上的支撑框，支撑框呈U型结构，且支撑框套设于输水管的外侧，其中，所述支撑框的内侧底端与连接件之间固定连接有弹簧A，所述输水管的外侧还设置有一球头塞柱A，所述球头塞柱A的外周面能够与所述连接件的底端相接触。

6.根据权利要求5所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述支撑框的内侧顶端圆周分布有若干楔形齿块，所述齿轮A的顶部设置有环槽，位于该环槽中至少设置有一组弹性卡件，以当所述齿轮A反转时，弹性卡件抵触楔形齿块的边沿，以迫使齿轮A向下移动推动连接件脱离球头塞柱A。

7.根据权利要求5所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述车体上还设置有用于对输水管进行复位的复位组件；

所述复位组件包括通过套框滑动连接于所述车体上的齿条，所述输水管的底部设置有齿轮C，所述齿条与该齿轮C啮合，其中，所述齿条与所述车体的侧端之间固定连接有弹簧B，所述支撑框的顶端设置有用于对凹陷槽进行卡接的球头塞柱B。

8.根据权利要求3所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述车体上还安装有拖链，拖链中放置有用于与外部水源相连通的输水软管，其中，该输水软管的端部通过旋转接头与所述输水管相连通。

9.根据权利要求1所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述车体上还设置有光伏组件及蓄电池，所述蓄电池与控制单元电性连接。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的一种基于LORA组网的灌溉装置，其特征在于：所述车体包括车架及安装于车架上四组滚轮，相邻两组滚轮同轴连接，其中，所述车架上还安装有移动电机，所述移动电机的轴端通过带轮及皮带与两滚轮的连接轴传动。

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