CN116293481B - 一种全域农业数据整理方法、系统、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全域农业数据整理方法、系统、装置及介质，具体涉及水管维护领域，包括软管和检测小车，检测小车沿着软管的管线方向运动，并对软管上的破损处进行检修，检测小车的前进侧安装有检测端，检测端用于检测软管的表面是否破损，检测小车上还安装有可分离的检修组件。本发明通过检测小车沿管线对软管进行实时扫描检测，并发现工作过程中的软管破损处后，随着动力组件和检修组件的相互配合，弹性橡胶块下压与软管的外侧接触，并将软管暴露在土壤外的表面给包覆住，从而达到将软管破损处压覆止流的效果，起到临时止流节流，将相邻软管喷口水压的影响降到最低。

Description

一种全域农业数据整理方法、系统、装置及介质

技术领域

本发明涉及水管维护技术领域，更具体地说，本发明涉及一种全域农业数据整理方法、系统、装置及介质。

背景技术

农业植保系统是利用多种物联网设备完成农业“四情”信息的自动采集、处理和实时分析、预警，能够实时掌握植保区域的作物生长环境。

其中灌溉系统，是指灌溉工程的整套设施，是农业植保系统中重要的一环。

在灌溉系统中，主要由纵横交错的管道组成，在管道一端通入水或添加了营养物质的水，并通过管道将流体喷洒至植物生长区域，由于喷洒区域是实现确定好的位置，以达到最优的灌溉效果，一旦管道的上表面破损，既会影响整个管道区域的喷洒的压力，也会造成局部的喷灌不足或破损处喷灌过量，区域之间的喷灌量差异，会形成局部的作物生长不佳；

因此需要建立一种实时对管道网络的检测和对破损处临时包裹的防护机制。

发明内容

本发明提供的一种全域农业数据整理方法、系统、装置及介质，所要解决的问题是：现有的全域农业数据整理系统不方便对管道区域的破损处临时维修。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全域农业数据整理装置，包括软管和检测小车，检测小车沿着软管的管线方向运动，并对软管上的破损处进行检修；

检测小车的前进侧安装有检测端，检测端用于检测软管的表面是否破损，检测小车上还安装有可分离的检修组件，检修组件包括马蹄块，马蹄块的两端均固定安装有插齿，马蹄块的内侧安装有弹性橡胶块，弹性橡胶块为“Ω”形结构，且弹性橡胶块的两端分别与马蹄块的两端固定连接，检测小车上安装有动力组件，当检测端随检测小车的行进过程中检测到软管的表面破损时，动力组件驱动马蹄块的插齿插入土壤内并使弹性橡胶块压覆在软管的表面破损处，遏制软管内的流体从破损处向外喷溅。

在一个优选的实施方式中，马蹄块的顶部中间位置处固定安装有顶块，顶块上贯穿安装有轴体，轴体的底端与弹性橡胶块的顶部之间通过轴承转动连接，轴体与顶块之间螺纹配合连接，动力组件驱动轴体绕其轴线旋转，带动轴体延其轴线竖向运动。

在一个优选的实施方式中，软管为具有变形能力的弹性软质材料，软管的截面为圆环形，且弹性橡胶块也为具有变形能力的软质材料。

在一个优选的实施方式中，动力组件包括转板，转板的一侧固定安装有转轴，转板的另一端固定连接有固定架，固定架的内侧形成有卡装槽，检修组件卡装于卡装槽内。

在一个优选的实施方式中，检测小车上还安装有齿条，齿条的一端与驱动气缸的驱动端连接，转轴的一端固定连接有齿轮，齿轮与齿条啮合连接。

在一个优选的实施方式中，转板的一侧安装有弧形板，弧形板的一侧安装有驱动件，驱动件的输出端固定连接有涡轮，轴体的轴壁上一体成型有蜗杆段，蜗杆段与涡轮相适配。

在一个优选的实施方式中，轴体的顶端一体成型有凸部，弧形板的一侧固定安装有导轨，导轨上滑动安装有连接杆，连接杆的一端与驱动件固定连接，驱动件通过滑槽滑动设于弧形板上，滑槽内安装有复位件，复位件的一端与滑槽固定连接，复位件的另一端与驱动件固定连接，连接杆的另一端固定连接有楔块，楔块与凸部相适配。

一种全域农业数据整理系统，包括上述整理装置、管道网络、控制模块和存储模块，管道网络由纵横交错的软管组成，整理装置用于对管道网络中的软管上的破损处进行压覆止流，控制模块用于接收整理装置的反馈信息，并基于反馈信息进行分析处理和存储，反馈信息包括检测端检测到的软管破损处位置信息。

一种全域农业数据整理方法，采用上述整理装置，建立软管的各段布置方式及喷水的各个位置信息的对照程序，将对照程序录入检测小车的控制系统中，基于该控制系统控制检测小车沿软管管线方向运动，启用检测端对软管的表面扫描，并将软管表面喷水位置信息反馈至检测小车的控制系统中并与对照程序比对，若出现非重合的喷水位置信息，则未重合的喷水位置为泄露位置，控制系统驱动检测小车的动力组件和检修组件配合动作，将泄露位置压覆；若比对后，未出现非重合的喷水位置信息，则软管无破损泄露。

一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现如上述的全域农业数据整理方法。

本发明的技术效果和优点：

本发明通过检测小车沿管线对软管进行实时扫描检测，并发现工作过程中的软管破损处后，随着动力组件和检修组件的相互配合，弹性橡胶块下压与软管的外侧接触，并将软管暴露在土壤外的表面给包覆住，从而达到将软管破损处压覆止流的效果，起到临时止流节流，将相邻软管喷口水压的影响降到最低。

附图说明

图1为本发明管道网络与检测小车的示意图；

图2为本发明检测小车的外观示意图；

图3为本发明检测小车与软管的正视结构示意图；

图4为本发明动力组件的结构示意图；

图5为本发明固定架的另一视角的结构示意图；

图6为本发明检修组件与软管配合的第一状态示意图；

图7为本发明检修组件与软管配合的第二状态示意图；

图8为本发明图5中A处结构的放大示意图。

附图标记为：1、软管；2、检测小车；21、检测端；22、动力组件；221、转板；222、固定架；2221、卡装槽；223、弧形板；224、涡轮；225、导轨；226、连接杆；227、楔块；228、驱动件；229、复位件；23、驱动装置；24、转轴；241、齿轮；25、齿条；3、检修组件；31、马蹄块；311、插齿；32、顶块；33、轴体；331、凸部；332、蜗杆段；34、弹性橡胶块；10、管道网络。

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。

实施例

参照说明书附图1-图8，一种全域农业数据整理装置，包括软管1和检测小车2，检测小车2沿着软管1的管线方向运动，并对软管1上的破损处进行检修；

检测小车2的前进侧安装有检测端21，检测端21用于检测软管1的表面是否破损，检测小车2上还安装有可分离的检修组件3，检修组件3包括马蹄块31，马蹄块31的两端均固定安装有插齿311，马蹄块31的内侧安装有弹性橡胶块34，弹性橡胶块34为“Ω”形结构，且弹性橡胶块34的两端分别与马蹄块31的两端固定连接，检测小车2上安装有动力组件22，当检测端21随检测小车2的行进过程中检测到软管1的表面破损时，动力组件22驱动马蹄块31的插齿311插入土壤内并使弹性橡胶块34压覆在软管1的表面破损处，遏制软管1内的流体从破损处向外喷溅；

需要说明的是，软管1铺设在土壤上，检测端21通过图像检测或红外扫描等现有方式检测软管1的表面是否破损，当检测端21检测到软管1破损后，检测小车2运动停止，将检修组件3对应好破损位置，以便于后续对软管1的破损处进行检修；

需要进一步说明的是，检测小车2上还安装有驱动装置23，用于为整个小车提供动力支持，插齿311的外侧设有倒刺，防止其从土壤中滑出。

在本实施例中，实施场景具体为：将检测小车2放置在软管1的起始端或待检测软管1段的起始位置，随着检测小车2沿软管1的管线移动，检测端21实时扫描检测软管1的表面，检测到异常泄露喷水位置处后，检测小车2上的检修组件3启动；

马蹄块31先插入到软管1的外侧，并使插齿311插入土壤内，限制住软管1破损处同一截面的位置，随着马蹄块31的下压，插齿311愈发的向土壤内插入，直至插齿311完全插入到土壤内，弹性橡胶块34的内侧与软管1的外侧接触，并将软管1暴露在土壤外的表面给包覆住，从而达到将软管1破损处压覆止流的效果，起到临时止流节流，将相邻软管1喷口水压的影响降到最低；后续在不喷灌的时候，派遣维修人员到达破损处对软管1进行维修或更换。

马蹄块31的顶部中间位置处固定安装有顶块32，顶块32上贯穿安装有轴体33，轴体33的底端与弹性橡胶块34的顶部之间通过轴承转动连接，轴体33与顶块32之间螺纹配合连接，动力组件22驱动轴体33绕其轴线旋转，带动轴体33延其轴线竖向运动；

需要说明的是，弹性橡胶块34的内侧与软管1的外侧接触，并将软管1暴露在土壤外的表面给包覆住后，轴体33下移顶住挤压弹性橡胶块34的中部，使弹性橡胶块34与马蹄块31内侧之间的缝隙变大，并且让弹性橡胶块34的内侧与软管1之间接触的更加紧密，当弹性橡胶块34随着轴体33的下移变形量逐渐增大时，弹性橡胶块34压动软管1，使软管1也产生相应变形，变为类似椭圆状的柱体，进一步让弹性橡胶块34的内侧与软管1之间接触的更加紧密，提高压覆止流的效果。

软管1为具有变形能力的弹性软质材料，软管1的截面为圆环形，且弹性橡胶块34也为具有变形能力的软质材料。

动力组件22包括转板221，转板221的一侧固定安装有转轴24，转板221的另一端固定连接有固定架222，固定架222的内侧形成有卡装槽2221，检修组件3卡装于卡装槽2221内。

检测小车2上还安装有齿条25，齿条25的一端与驱动气缸的驱动端连接，转轴24的一端固定连接有齿轮241，齿轮241与齿条25啮合连接；

需要说明的是，驱动气缸的固定段安装在检测小车2上，驱动气缸拉动齿条25沿其长度方向运动，从而带动齿轮241旋转。

转板221的一侧安装有弧形板223，弧形板223的一侧安装有驱动件228，驱动件228的输出端固定连接有涡轮224，轴体33的轴壁上一体成型有蜗杆段332，蜗杆段332与涡轮224相适配；

需要说明的是，检修组件3卡装在卡装槽2221内，其中卡装槽2221的内部设有套筒状的限制件，该限制件与轴体33相适配，轴体33在限制件内滑动，并且轴体33的蜗杆段332受到涡轮224和限制件内壁的挤压，从而让检修组件3卡装在卡装槽2221内，当涡轮224旋转与蜗杆段332配合转动时，其与顶块32螺纹连接的轴体33上设有螺纹段，螺纹段随着旋转，驱动轴体33沿其轴线运动，推动弹性橡胶块34的中间位置变形，使弹性橡胶块34紧紧地贴附在软管1表面。

轴体33的顶端一体成型有凸部331，弧形板223的一侧固定安装有导轨225，导轨225上滑动安装有连接杆226，连接杆226的一端与驱动件228固定连接，驱动件228通过滑槽滑动设于弧形板223上，滑槽内安装有复位件229，复位件229的一端与滑槽固定连接，复位件229的另一端与驱动件228固定连接，连接杆226的另一端固定连接有楔块227，楔块227与凸部331相适配；

需要说明的是，复位件229为弹簧。

在本实施例中，实施场景具体为：检测小车2沿软管1的管线移动，检测端21实时扫描检测软管1的表面，当检测到异常泄露喷水位置处后，动力组件22和检修组件3启动；

驱动气缸拉动齿条25沿其长度方向运动，带动齿轮241以转轴24为轴旋转，使固定架222翻转180度，带动检修组件3横向转动卡在软管1的外侧，并且使两个插齿311插入软管1两侧的土壤内，对软管1的破损处附近的截面区域进行限制包覆，随着固定架222的继续翻转，检修组件3受到的压力增大，将插齿311插入到更深的土壤内，从而让弹性橡胶块34的内侧压覆在软管1表面，将破损处压覆止流；

当插齿311插入到极限位置后，由于涡轮224与轴体33的蜗杆段332啮合，因此接着开启驱动件228，使涡轮224旋转，带动蜗杆段332和轴体33旋转，在轴体33的螺纹段与顶块32内侧的螺纹配合下，由于马蹄块31固定，因此轴体33在竖向运动，当轴体33向下运动抵压弹性橡胶块34时，挤压弹性橡胶块34和软管1使两者发生柔性形变，让弹性橡胶块34更加贴附在软管1表面，提高对破损处的压覆止流效果；

轴体33不断旋转下移挤压弹性橡胶块34时，蜗杆段332和涡轮224的接触位置不断变化，直到凸部331在进入卡装槽2221内，首先抵靠楔块227，楔块227受压带动连接杆226沿着导轨225的槽向移动，连接杆226的端部所连接的驱动件228和涡轮224沿着滑槽的槽向移动，挤压复位件229，使涡轮224脱离卡装槽2221的槽口位置，形成检修组件3的轴体33与固定架222的避让动作，从而使检修组件3与固定架222分离，检测小车2丢下该检修组件3，并自动更换新的检修组件3(任意现有上料结构，能实现检修组件3的自动上料即可，或者也可人工上料)，继续沿软管1的管线继续扫描检查。

一种全域农业数据整理系统，包括整理装置、管道网络10、控制模块和存储模块，管道网络10由纵横交错的软管1组成，整理装置用于对管道网络10中的软管1上的破损处进行压覆止流，控制模块用于接收整理装置的反馈信息，并基于反馈信息进行分析处理和存储，反馈信息包括检测端21检测到的软管1破损处位置信息。

需要说明的是，控制模块包括但不限于控制器，控制器用于控制整理装置等用电件，并对各种信号分析处理，便于调控检测和检修的进程。

一种全域农业数据整理方法，采用整理装置，建立软管1的各段布置方式及喷水的各个位置信息的对照程序，将对照程序录入检测小车2的控制系统中，基于该控制系统控制检测小车2沿软管1管线方向运动，启用检测端21对软管1的表面扫描，并将软管1表面喷水位置信息反馈至检测小车2的控制系统中并与对照程序比对，若出现非重合的喷水位置信息，则未重合的喷水位置为泄露位置，控制系统驱动检测小车2的动力组件22和检修组件3配合动作，将泄露位置压覆；若比对后，未出现非重合的喷水位置信息，则软管1无破损泄露。

一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，实现上述全域农业数据整理方法。

最后：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，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。

Claims (6)

1.一种全域农业数据整理装置，包括软管(1)和检测小车(2)，其特征在于：所述检测小车(2)沿着软管(1)的管线方向运动，并对软管(1)上的破损处进行检修；

所述检测小车(2)的前进侧安装有检测端(21)，所述检测端(21)用于检测软管(1)的表面是否破损，所述检测小车(2)上还安装有可分离的检修组件(3)，所述检修组件(3)包括马蹄块(31)，所述马蹄块(31)的两端均固定安装有插齿(311)，所述马蹄块(31)的内侧安装有弹性橡胶块(34)，所述弹性橡胶块(34)为“Ω”形结构，且所述弹性橡胶块(34)的两端分别与马蹄块(31)的两端固定连接，所述检测小车(2)上安装有动力组件(22)，当所述检测端(21)随检测小车(2)的行进过程中检测到所述软管(1)的表面破损时，所述动力组件(22)驱动所述马蹄块(31)的插齿(311)插入土壤内并使弹性橡胶块(34)压覆在所述软管(1)的表面破损处，遏制所述软管(1)内的流体从破损处向外喷溅；

所述马蹄块(31)的顶部中间位置处固定安装有顶块(32)，所述顶块(32)上贯穿安装有轴体(33)，所述轴体(33)的底端与弹性橡胶块(34)的顶部之间通过轴承转动连接，所述轴体(33)与顶块(32)之间螺纹配合连接，所述动力组件(22)驱动所述轴体(33)绕其轴线旋转，带动所述轴体(33)延其轴线竖向运动；

所述动力组件(22)包括转板(221)，所述转板(221)的一侧固定安装有转轴(24)，所述转板(221)的另一端固定连接有固定架(222)，所述固定架(222)的内侧形成有卡装槽(2221)，所述检修组件(3)卡装于卡装槽(2221)内；

所述转板(221)的一侧安装有弧形板(223)，所述弧形板(223)的一侧安装有驱动件(228)，所述驱动件(228)的输出端固定连接有蜗轮(224)，所述轴体(33)的轴壁上一体成型有蜗杆段(332)，所述蜗杆段(332)与蜗轮(224)相适配；

所述轴体(33)的顶端一体成型有凸部(331)，所述弧形板(223)的一侧固定安装有导轨(225)，所述导轨(225)上滑动安装有连接杆(226)，所述连接杆(226)的一端与驱动件(228)固定连接，所述驱动件(228)通过滑槽滑动设于弧形板(223)上，滑槽内安装有复位件(229)，所述复位件(229)的一端与滑槽固定连接，所述复位件(229)的另一端与驱动件(228)固定连接，所述连接杆(226)的另一端固定连接有楔块(227)，所述楔块(227)与凸部(331)相适配。

2.根据权利要求1所述的一种全域农业数据整理装置，其特征在于：所述软管(1)为具有变形能力的弹性软质材料，所述软管(1)的截面为圆环形，且所述弹性橡胶块(34)也为具有变形能力的软质材料。

3.根据权利要求2所述的一种全域农业数据整理装置，其特征在于：所述检测小车(2)上还安装有齿条(25)，所述齿条(25)的一端与驱动气缸的驱动端连接，所述转轴(24)的一端固定连接有齿轮(241)，所述齿轮(241)与齿条(25)啮合连接。

4.一种全域农业数据整理系统，其特征在于：包括上述权利要求1-3任意一条所述的整理装置、管道网络(10)、控制模块和存储模块，所述管道网络(10)由纵横交错的软管(1)组成，所述整理装置用于对所述管道网络(10)中的软管(1)上的破损处进行压覆止流，所述控制模块用于接收所述整理装置的反馈信息，并基于所述反馈信息进行分析处理和存储，所述反馈信息包括所述检测端(21)检测到的软管(1)破损处位置信息。

5.一种全域农业数据整理方法，采用上述权利要求1-3任意一条所述的整理装置，其特征在于：建立所述软管(1)的各段布置方式及喷水的各个位置信息的对照程序，将所述对照程序录入检测小车(2)的控制系统中，基于该控制系统控制所述检测小车(2)沿软管(1)管线方向运动，启用检测端(21)对软管(1)的表面扫描，并将所述软管(1)表面喷水位置信息反馈至检测小车(2)的控制系统中并与对照程序比对，若出现非重合的喷水位置信息，则未重合的喷水位置为泄露位置，控制系统驱动检测小车(2)的动力组件(22)和检修组件(3)配合动作，将泄露位置压覆；若比对后，未出现非重合的喷水位置信息，则软管(1)无破损泄露。

6.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求5所述的全域农业数据整理方法。