CN206978313U - 一种基于物联网的园林喷灌控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联网的园林喷灌控制系统，包括伸缩装置、巡检装置、和喷灌装置，伸缩装置包括套环、第一驱动电机、缓冲块、第一驱动轴、滚轮、拉绳和两个侧杆，巡检装置包括平板、驱动组件和巡检组件，巡检组件包括支杆、第三驱动电机、第一连杆、第二连杆和探针，喷灌装置包括调向单元、出水管和喷头单元，喷头包括喷头、固定框架、风力检测单元和调速单元，该基于物联网的园林喷灌控制系统通过伸缩装置限制拉绳的长度，从而控制巡检装置在限定范围内进行土壤湿度检测，以便确定喷灌量，不仅如此，通过风力检测单元检测风向和风力，并利用调速单元调节水流速度，使设备能精确控制喷灌范围，保证园林植物健康成长。

Description

一种基于物联网的园林喷灌控制系统

技术领域

本实用新型涉及园林喷灌设备领域，特别涉及一种基于物联网的园林喷灌控制系统。

背景技术

随着人们生活水平的提高，现代化城市建设已经逐渐呈现出园林化的发展趋势。城市园林化在改善城市生态环境、美化城市、提高城市品位、增加旅游收入以及改善投资环境等多方面都可以发挥积极的作用，并且随着城市美化绿化的发展，园林绿化自动喷灌系统技术在城市绿化、花卉及草坪生产方面得到了广泛的应用。

现有的园林喷灌系统大都采用定时定点定量的喷灌系统，虽然便于实施，但是很难保证园林植物满足生长需求，具体表现在，第一，当遭遇雨天时，定时灌溉不仅浪费水资源，而且过多的灌溉也容易影响园林植物的正常生长，第二，采用定点灌溉的方式，只能满足对部分灌溉点植物生长的灌溉需求，在远离灌溉点位置的植物难以吸收灌溉的水分，第三，在喷灌过程中，水流在空气中流动，受风力作用影响，灌溉点会与原先的位置产生偏差，不能实现精确喷灌。综上所述，现有的园林喷灌系统难以满足实际植物生长需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种基于物联网的园林喷灌控制系统。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于物联网的园林喷灌控制系统，包括支管、伸缩装置、巡检装置、平台、喷灌装置、水泵和进水管，所述水泵和进水管均设置在支管的下方，所述进水管通过水泵与支管连通，所述伸缩装置设置在支管上，所述巡检装置设置在支管的一侧，所述平台固定在支管的顶端，所述喷灌装置设置在平台的上方；所述伸缩装置包括套环、第一驱动电机、缓冲块、第一驱动轴、滚轮、拉绳和两个侧杆，所述套环套设在支管上，所述第一驱动电机通过其中一个侧杆与套环固定连接，所述缓冲块通过另一个侧杆与套环固定连接，所述第一驱动轴设置在第一驱动电机和缓冲块之间，所述滚轮固定套设在第一驱动轴上，所述拉绳设置在滚轮上；所述巡检装置包括平板、设置在平板下方的驱动组件、设置在平板上方的拉环和巡检组件，所述拉环固定在平板上且与拉绳连接，所述巡检组件包括支杆、第三驱动电机、第一连杆、第二连杆和探针，所述第三驱动电机通过支杆与平板固定连接且与第一连杆传动连接，所述第一连杆通过第二连杆与探针的顶部铰接，所述平板套设在探针上；所述喷灌装置包括调向单元、出水管和喷头单元，所述调向单元与喷头单元传动连接，所述喷头单元包括喷头、固定框架、风力检测单元和调速单元，所述喷头通过出水管与支管连通，所述固定框架的竖向截面的形状为U形且开口向下，所述调速单元设置在固定框架内，所述风力检测单元设置在固定框架的上方。

作为优选，为了控制喷头内水流流通空间以达到调节水流喷出速度的效果，所述调速单元包括第四驱动电机、第四驱动轴和套管，所述第四驱动电机固定在固定框架内的顶端且与第四驱动轴传动连接，所述第四驱动轴的外周设有外螺纹，所述套管套设在第四驱动轴上，所述套管的底端设在喷头内，所述套管内设有内螺纹，所述套管内的内螺纹与第四驱动轴上的外螺纹相匹配。

作为优选，为了保证套管平稳移动，所述调速单元还包括第二限位环和两个限位杆，两个所述限位杆分别设置在第二限位环的两侧，所述第二限位环套设在套管上且通过第二限位环与固定框架固定连接。

作为优选，为了检测风力方向，所述风力检测单元包括支板和设置在支板两侧的风力检测配件，所述风力检测配件包括压力传感器、弹簧、滑杆和挡风板，所述支板的底端固定在固定框架上，所述滑杆的一端通过弹簧与压力传感器连接，所述滑杆的另一端与挡风板固定连接。

作为优选，为了保证滑杆平稳移动，所述风力检测配件还包括支撑杆和第三限位环，所述第三限位环套设在滑杆上且固定在支撑杆的顶端，所述支撑杆的底端固定在固定框架上。

作为优选，为了能够改变喷头的角度，所述调向单元包括第三驱动电机、第三驱动轴、驱动齿轮和圆环，所述第三驱动电机固定在平台上且通过第三驱动轴与驱动齿轮传动连接，所述圆环的内侧设有若干从动齿，所述从动齿周向均匀分布在圆环的内侧且与驱动齿轮啮合。

作为优选，为了保证圆环平稳转动，所述调向单元还包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在圆环的两侧，所述支撑单元包括支撑块和支撑框架，所述支撑框架通过支撑块固定在平台上，所述支撑框架的竖向截面的形状为U形且开口指向圆环，所述圆环的两端分别设置在两个支撑框架内。

作为优选，为了带动巡检装置移动，所述驱动组件包括两个驱动单元，两个所述驱动单元分布设置在平板的两侧，所述驱动单元包括底杆、第二驱动电机和两个驱动配件，所述第二驱动电机通过底杆固定在平板的下方，所述驱动配件包括第二驱动轴和驱动轮，所述第二驱动电机通过第二驱动轴与驱动轮传动连接。

作为优选，为了保证探针竖直插入土壤内部进行湿度检测，所述平板的下方设有第一限位环，所述第一限位环固定在平板上且套设在探针上。

作为优选，为了防止套环在支管上晃动，所述套环的两侧设有限位块，所述限位块固定在支管上。

该园林喷灌控制系统运行时，首先由巡检装置检测土壤的湿度，在巡检装置中，通过驱动组件中的第二驱动电机带动驱动轮转动，使巡检装置发生移动，同时平板上方的第三驱动电机带动第一连杆转动，通过第二连杆的铰接，使探针向下移动，插入土壤中，在探针内部有湿度传感器用以检测土壤的湿度状况，从而确定喷灌量。为了保证巡检装置的移动范围，利用伸缩装置中第一驱动电机带动第一驱动轴转动，使滚轮发生转动，从而能够拉住拉绳，利用拉绳连接巡检装置，从而控制巡检装置的移动范围，实现对各处土壤的湿度检测。该基于物联网的园林喷灌控制系统通过伸缩装置限制拉绳的长度，从而控制巡检装置在限定范围内进行土壤湿度检测，以便确定喷灌量。

在检测完各处的土壤湿度后，进水管引入外部水源，通过水泵向支管刷入喷灌用水，再由喷头喷出。为了精确控制喷头喷出的水量和喷灌位置，由喷头上方风力检测单元检测在喷头方向上的风力方向及大小，风力作用在挡风板上，通过滑杆压缩弹簧，使压力传感器产生压力数据，根据压力数据能够检测该方向上的风力大小，从而确定喷头喷出的水流速度，利用调速单元调节喷头喷出的水流速度，在调速单元中，由第四驱动电机带动第四驱动轴移动，在第二限位环的作用下，套管在竖直方向上发生位移，从而改变了喷头内部水流空间大小，水流空间越大，水流速度越小，反之水流速度越大，通过调速单元改变水流速度，使水流能精确喷射在灌溉位置，保证园林植物健康成长。该基于物联网的园林喷灌控制系统通过风力检测单元检测风向和风力，并利用调速单元调节水流速度，使设备能精确控制喷灌范围，保证园林植物健康成长。

本实用新型的有益效果是，该基于物联网的园林喷灌控制系统通过伸缩装置限制拉绳的长度，从而控制巡检装置在限定范围内进行土壤湿度检测，以便确定喷灌量，不仅如此，通过风力检测单元检测风向和风力，并利用调速单元调节水流速度，使设备能精确控制喷灌范围，保证园林植物健康成长。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的伸缩装置的俯视图；

图3是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的巡检装置的结构示意图；

图4是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的喷灌装置的结构示意图；

图5是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的圆环的结构示意图；

图6是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的喷头单元的结构示意图；

图7是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的调速单元的结构示意图；

图8是本实用新型的基于物联网的园林喷灌控制系统的风力检测单元的结构示意图；

图中：1.支管，2.伸缩装置，3.巡检装置，4.平台，5.喷灌装置，6.水泵，7.进水管，8.套环，9.限位块，10.侧杆，11.第一驱动电机，12.缓冲块，13.第一驱动轴，14.滚轮，15.拉绳，16.平板，17.拉环，18.底杆，19.第二驱动电机，20.第二驱动轴，21.驱动轮，22.支杆，23.第三驱动电机，24.第一连杆，25.第二连杆，26.探针，27.第一限位环，28.支撑块，29.支撑框架，30.第三驱动电机，31.第三驱动轴，32.圆环，33.出水管，34.从动齿，35.喷头单元，36.驱动齿轮，37.喷头，38.固定框架，39.风力检测单元，40.调速单元，41.第四驱动电机，42.第四驱动轴，43.套管，44.第二限位环，45.限位杆，46.支板，47.压力传感器，48.弹簧，49.滑杆，50.挡风板，51.支撑杆，52.第三限位环。

具体实施方式

现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。

如图1-图8所示，一种基于物联网的园林喷灌控制系统，包括支管1、伸缩装置2、巡检装置3、平台4、喷灌装置5、水泵6和进水管7，所述水泵6和进水管7均设置在支管1的下方，所述进水管7通过水泵6与支管1连通，所述伸缩装置2设置在支管1上，所述巡检装置3设置在支管1的一侧，所述平台4固定在支管1的顶端，所述喷灌装置5设置在平台4的上方；所述伸缩装置2包括套环8、第一驱动电机11、缓冲块12、第一驱动轴13、滚轮14、拉绳15和两个侧杆10，所述套环8套设在支管1上，所述第一驱动电机11通过其中一个侧杆10与套环8固定连接，所述缓冲块12通过另一个侧杆10与套环8固定连接，所述第一驱动轴13设置在第一驱动电机11和缓冲块12之间，所述滚轮14固定套设在第一驱动轴13上，所述拉绳15设置在滚轮14上；所述巡检装置3包括平板16、设置在平板16下方的驱动组件、设置在平板16上方的拉环17和巡检组件，所述拉环17固定在平板16上且与拉绳15连接，所述巡检组件包括支杆22、第三驱动电机23、第一连杆24、第二连杆25和探针26，所述第三驱动电机23通过支杆22与平板16固定连接且与第一连杆24传动连接，所述第一连杆24通过第二连杆25与探针26的顶部铰接，所述平板16套设在探针26上；所述喷灌装置5包括调向单元、出水管33和喷头单元35，所述调向单元与喷头单元35传动连接，所述喷头单元35包括喷头37、固定框架38、风力检测单元39和调速单元40，所述喷头37通过出水管33与支管1连通，所述固定框架38的竖向截面的形状为U形且开口向下，所述调速单元40设置在固定框架38内，所述风力检测单元39设置在固定框架38的上方。

作为优选，为了控制喷头35内水流流通空间以达到调节水流喷出速度的效果，所述调速单元40包括第四驱动电机41、第四驱动轴42和套管43，所述第四驱动电机41固定在固定框架38内的顶端且与第四驱动轴42传动连接，所述第四驱动轴42的外周设有外螺纹，所述套管43套设在第四驱动轴42上，所述套管43的底端设在喷头37内，所述套管43内设有内螺纹，所述套管43内的内螺纹与第四驱动轴42上的外螺纹相匹配。

作为优选，为了保证套管43平稳移动，所述调速单元40还包括第二限位环44和两个限位杆45，两个所述限位杆45分别设置在第二限位环44的两侧，所述第二限位环44套设在套管43上且通过第二限位环44与固定框架38固定连接。

作为优选，为了检测风力方向，所述风力检测单元39包括支板46和设置在支板46两侧的风力检测配件，所述风力检测配件包括压力传感器47、弹簧48、滑杆49和挡风板50，所述支板46的底端固定在固定框架38上，所述滑杆49的一端通过弹簧48与压力传感器47连接，所述滑杆49的另一端与挡风板50固定连接。

作为优选，为了保证滑杆49平稳移动，所述风力检测配件还包括支撑杆51和第三限位环52，所述第三限位环52套设在滑杆49上且固定在支撑杆51的顶端，所述支撑杆51的底端固定在固定框架38上。

作为优选，为了能够改变喷头35的角度，所述调向单元包括第三驱动电机30、第三驱动轴31、驱动齿轮36和圆环32，所述第三驱动电机30固定在平台4上且通过第三驱动轴31与驱动齿轮36传动连接，所述圆环32的内侧设有若干从动齿34，所述从动齿34周向均匀分布在圆环32的内侧且与驱动齿轮36啮合。

作为优选，为了保证圆环32平稳转动，所述调向单元还包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在圆环32的两侧，所述支撑单元包括支撑块28和支撑框架29，所述支撑框架29通过支撑块28固定在平台4上，所述支撑框架29的竖向截面的形状为U形且开口指向圆环32，所述圆环32的两端分别设置在两个支撑框架29内。

作为优选，为了带动巡检装置3移动，所述驱动组件包括两个驱动单元，两个所述驱动单元分布设置在平板16的两侧，所述驱动单元包括底杆18、第二驱动电机19和两个驱动配件，所述第二驱动电机19通过底杆18固定在平板16的下方，所述驱动配件包括第二驱动轴20和驱动轮21，所述第二驱动电机19通过第二驱动轴20与驱动轮21传动连接。

作为优选，为了保证探针26竖直插入土壤内部进行湿度检测，所述平板16的下方设有第一限位环27，所述第一限位环27固定在平板16上且套设在探针26上。

作为优选，为了防止套环8在支管1上晃动，所述套环8的两侧设有限位块9，所述限位块9固定在支管1上。

该园林喷灌控制系统运行时，首先由巡检装置3检测土壤的湿度，在巡检装置3中，通过驱动组件中的第二驱动电机19带动驱动轮21转动，使巡检装置3发生移动，同时平板16上方的第三驱动电机23带动第一连杆24转动，通过第二连杆25的铰接，使探针26向下移动，插入土壤中，在探针26内部有湿度传感器用以检测土壤的湿度状况，从而确定喷灌量。为了保证巡检装置3的移动范围，利用伸缩装置2中第一驱动电机11带动第一驱动轴13转动，使滚轮14发生转动，从而能够拉住拉绳15，利用拉绳15连接巡检装置3，从而控制巡检装置3的移动范围，实现对各处土壤的湿度检测。该基于物联网的园林喷灌控制系统通过伸缩装置3限制拉绳15的长度，从而控制巡检装置3在限定范围内进行土壤湿度检测，以便确定喷灌量。

在检测完各处的土壤湿度后，进水管7引入外部水源，通过水泵6向支管1刷入喷灌用水，再由喷头37喷出。为了精确控制喷头37喷出的水量和喷灌位置，由喷头37上方风力检测单元39检测在喷头37方向上的风力方向及大小，风力作用在挡风板50上，通过滑杆49压缩弹簧，使压力传感器47产生压力数据，根据压力数据能够检测该方向上的风力大小，从而确定喷头37喷出的水流速度，利用调速单元40调节喷头37喷出的水流速度，在调速单元40中，由第四驱动电机41带动第四驱动轴42移动，在第二限位环44的作用下，套管43在竖直方向上发生位移，从而改变了喷头37内部水流空间大小，水流空间越大，水流速度越小，反之水流速度越大，通过调速单元40改变水流速度，使水流能精确喷射在灌溉位置，保证园林植物健康成长。该基于物联网的园林喷灌控制系统通过风力检测单元39检测风向和风力，并利用调速单元40调节水流速度，使设备能精确控制喷灌范围，保证园林植物健康成长。

与现有技术相比，该基于物联网的园林喷灌控制系统通过伸缩装置3限制拉绳15的长度，从而控制巡检装置3在限定范围内进行土壤湿度检测，以便确定喷灌量，不仅如此，通过风力检测单元39检测风向和风力，并利用调速单元40调节水流速度，使设备能精确控制喷灌范围，保证园林植物健康成长。

以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，包括支管（1）、伸缩装置（2）、巡检装置（3）、平台（4）、喷灌装置（5）、水泵（6）和进水管（7），所述水泵（6）和进水管（7）均设置在支管（1）的下方，所述进水管（7）通过水泵（6）与支管（1）连通，所述伸缩装置（2）设置在支管（1）上，所述巡检装置（3）设置在支管（1）的一侧，所述平台（4）固定在支管（1）的顶端，所述喷灌装置（5）设置在平台（4）的上方；所述伸缩装置（2）包括套环（8）、第一驱动电机（11）、缓冲块（12）、第一驱动轴（13）、滚轮（14）、拉绳（15）和两个侧杆（10），所述套环（8）套设在支管（1）上，所述第一驱动电机（11）通过其中一个侧杆（10）与套环（8）固定连接，所述缓冲块（12）通过另一个侧杆（10）与套环（8）固定连接，所述第一驱动轴（13）设置在第一驱动电机（11）和缓冲块（12）之间，所述滚轮（14）固定套设在第一驱动轴（13）上，所述拉绳（15）设置在滚轮（14）上；所述巡检装置（3）包括平板（16）、设置在平板（16）下方的驱动组件、设置在平板（16）上方的拉环（17）和巡检组件，所述拉环（17）固定在平板（16）上且与拉绳（15）连接，所述巡检组件包括支杆（22）、第三驱动电机（23）、第一连杆（24）、第二连杆（25）和探针（26），所述第三驱动电机（23）通过支杆（22）与平板（16）固定连接且与第一连杆（24）传动连接，所述第一连杆（24）通过第二连杆（25）与探针（26）的顶部铰接，所述平板（16）套设在探针（26）上；所述喷灌装置（5）包括调向单元、出水管（33）和喷头单元（35），所述调向单元与喷头单元（35）传动连接，所述喷头单元（35）包括喷头（37）、固定框架（38）、风力检测单元（39）和调速单元（40），所述喷头（37）通过出水管（33）与支管（1）连通，所述固定框架（38）的竖向截面的形状为U形且开口向下，所述调速单元（40）设置在固定框架（38）内，所述风力检测单元（39）设置在固定框架（38）的上方。

2.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述调速单元（40）包括第四驱动电机（41）、第四驱动轴（42）和套管（43），所述第四驱动电机（41）固定在固定框架（38）内的顶端且与第四驱动轴（42）传动连接，所述第四驱动轴（42）的外周设有外螺纹，所述套管（43）套设在第四驱动轴（42）上，所述套管（43）的底端设在喷头（37）内，所述套管（43）内设有内螺纹，所述套管（43）内的内螺纹与第四驱动轴（42）上的外螺纹相匹配。

3.如权利要求2所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述调速单元（40）还包括第二限位环（44）和两个限位杆（45），两个所述限位杆（45）分别设置在第二限位环（44）的两侧，所述第二限位环（44）套设在套管（43）上且通过第二限位环（44）与固定框架（38）固定连接。

4.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述风力检测单元（39）包括支板（46）和设置在支板（46）两侧的风力检测配件，所述风力检测配件包括压力传感器（47）、弹簧（48）、滑杆（49）和挡风板（50），所述支板（46）的底端固定在固定框架（38）上，所述滑杆（49）的一端通过弹簧（48）与压力传感器（47）连接，所述滑杆（49）的另一端与挡风板（50）固定连接。

5.如权利要求4所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述风力检测配件还包括支撑杆（51）和第三限位环（52），所述第三限位环（52）套设在滑杆（49）上且固定在支撑杆（51）的顶端，所述支撑杆（51）的底端固定在固定框架（38）上。

6.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述调向单元包括第三驱动电机（30）、第三驱动轴（31）、驱动齿轮（36）和圆环（32），所述第三驱动电机（30）固定在平台（4）上且通过第三驱动轴（31）与驱动齿轮（36）传动连接，所述圆环（32）的内侧设有若干从动齿（34），所述从动齿（34）周向均匀分布在圆环（32）的内侧且与驱动齿轮（36）啮合。

7.如权利要求6所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述调向单元还包括两个支撑单元，两个所述支撑单元分别设置在圆环（32）的两侧，所述支撑单元包括支撑块（28）和支撑框架（29），所述支撑框架（29）通过支撑块（28）固定在平台（4）上，所述支撑框架（29）的竖向截面的形状为U形且开口指向圆环（32），所述圆环（32）的两端分别设置在两个支撑框架（29）内。

8.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述驱动组件包括两个驱动单元，两个所述驱动单元分布设置在平板（16）的两侧，所述驱动单元包括底杆（18）、第二驱动电机（19）和两个驱动配件，所述第二驱动电机（19）通过底杆（18）固定在平板（16）的下方，所述驱动配件包括第二驱动轴（20）和驱动轮（21），所述第二驱动电机（19）通过第二驱动轴（20）与驱动轮（21）传动连接。

9.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述平板（16）的下方设有第一限位环（27），所述第一限位环（27）固定在平板（16）上且套设在探针（26）上。

10.如权利要求1所述的基于物联网的园林喷灌控制系统，其特征在于，所述套环（8）的两侧设有限位块（9），所述限位块（9）固定在支管（1）上。