CN208210710U - 一种基于物联网的农业灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的农业灌溉装置，包括移动装置、混料装置、喷射装置、感应系统和机架；机架包括底板和支架，支架的下侧面与底板刚接；混料装置形成为空心的壳体结构，混料装置位于两个侧板之间且与侧板可转动连接，混料装置与蓄水池通过输水管连通，混料装置通过输料管与料罐连通；喷射装置与混料装置连通；感应系统包括方位感应装置、图像采集装置和环境感知装置，控制台通过无线传输模块与感应系统连接，灌溉装置与物联网PLC控制电路通过电连接；移动装置安装在底板的下方。通过本实用新型的应用,用于灌溉的溶液混合均匀，且能够完成同时除虫和施肥，喷射装置的高度、宽度可调，提高其适用性。

Description

一种基于物联网的农业灌溉装置

技术领域

本实用新型涉及农业设备技术领域，尤其涉及一种基于物联网的农业灌溉装置。

背景技术

随着农业的现代化发展，农业正在向机械智能化方向发展，在农业灌溉机械的开发过程中，要求智能灌溉设备适应于农业环境。每种农作物的生产高度不同，农作物生产过程中也会发生高度的变化，现有的灌溉设备的灌溉高度并不可调，固有的灌溉高度无法适应农作物的变化，因此无法达到最佳的灌溉效果，同时考虑到田地的布局也会影响灌溉设备的灌溉的纵伸宽度，增加农业灌溉装置的适用性，也是农业灌溉机械开发必将解决的问题。

适应不同农作物的生长情况，灌溉视情况而定要求加入不同的药剂，如施肥阶段要加入肥料，除虫阶段在水中和入除虫剂，肥料和除虫剂在水中要混合均匀，如果溶液浓度不一，浓度高的溶液灌溉入农作物内，可能会烧苗，影响农作物的生长，浓度低的溶液灌溉入农作物内，达不到预期的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种基于物联网的农业灌溉装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现上述目的：

1、设置有混料装置；

2、混料装置包括除虫用混料装置和施肥用混料装置；

3、设置有除虫用喷射装置和施肥用喷射装置，除虫用喷射装置包括液压伸缩杆，施肥用喷射装置包括剪叉式伸缩机构；

为了实现上述目的，本公开提供一种基于物联网的农业灌溉装置，包括移动装置、混料装置、喷射装置、感应系统和机架；

所述机架包括底板和支架，所述支架的下侧面与所述底板刚接，所述移动装置安装在所述底板的下方；

所述混料装置形成为空心的壳体结构，所述混料装置与所述支架可转动连接，所述混料装置与蓄水池通过输水管连通，所述混料装置通过输料管与料罐连通；

所述喷射装置与所述混料装置连通；

所述感应系统包括方位感应装置、图像采集装置和环境感知装置，控制台通过无线传输模块与所述感应系统连接，灌溉装置与物联网PLC控制电路电连接。

可选地，所述混料装置包括除虫用混料装置和施肥用混料装置，所述料罐包括盛装有肥料的肥料罐和盛装有除虫剂的药剂罐，所述除虫用混料装置与所述药剂罐连通，所述施肥用混料装置与所述肥料罐连通。

可选地，所述支架包括两个相对设立的侧板和用于稳定侧板的连接板，所述连接板固定在两个所述侧板之间，所述连接板与相对设立的两个所述侧板形成为“n”型结构，所述混料装置位于两个所述侧板之间且与所述侧板可转动连接。

可选地，所述喷射装置包括除虫用喷射装置和施肥用喷射装置，所述除虫用喷射装置与所述除虫用混料装置连通，所述施肥用喷射装置与所述施肥用混料装置连通；

所述除虫用喷射装置包括功能杆、液压伸缩杆和喷头，所述功能杆的一端与所述连接板的上侧面铰接，所述功能杆的外壁上安装有滑槽，所述滑槽内部设置有多个卡位块，所述液压伸缩杆的第一端与所述侧板铰接，所述液压伸缩杆的第二端位于所述功能杆的所述滑槽内且与所述卡位块相互配合，所述功能杆的上端设置有多个所述喷头；

所述施肥用喷射装置包括剪叉式伸缩机构、拉索和伸缩水管，所述剪叉式伸缩机构的第一端与所述底板刚接，所述伸缩水管的第一端与所述施肥用混料装置连接，所述伸缩水管的第二端与所述剪叉式伸缩机构的第二端刚接，所述拉索的第一端与所述侧板刚接，所述拉索的第二端与所述剪叉式伸缩机构的第二端刚接，所述拉索位于所述剪叉式伸缩机构的上方，所述伸缩水管上设置有多个小孔。

可选地，两个所述侧板的同一水平线上处均设置有轴承，所述混料装置两侧面同一水平线上均刚接有转轴，所述转轴通过所述轴承由电机驱动旋转。

可选地，所述方位感应装置包括安装在所述底板四侧面上以及所述功能杆上端面处的红外感应器；

所述图像采集装置包括安装在田间土壤上的摄像头；

所述环境感知装置包括安装在田间土壤中的土壤温湿度传感器和土壤电导率检测器；

所述混料装置内部还安装有水位传感器，所述输料管内部设置有流量传感器。

可选地，所述移动装置采用履带式移动结构。

本实用新型的有益效果在于：

1、混料装置通过转轴由电机驱动旋转，混料装置内的液体伴随旋转，混合均匀；

2、除虫用和施肥用混料装置分开设置，使本农业灌溉装置可以同时除虫和施肥；

3、液压伸缩杆可通过液压驱动伸缩，从而改变除虫用的喷头与地面的高度，以此来适应农作物的不同高度，剪叉式伸缩机构完成纵伸宽度的变化，带动施肥用喷射装置中的伸缩水管的纵伸，以此来适应不同田地的布局。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是本实用新型所述的基于物联网的农业灌溉装置的左视图；

图2是本实用新型所述的基于物联网的农业灌溉装置的正视图；

图3是本实用新型所述的除虫用喷射装置的示意图。

附图标记说明

1-连接板，2-施肥用混料装置，3-侧板，4-功能杆，5-转轴，6-液压伸缩杆，7-肥料罐，8-药剂罐，9-伸缩水管，10-红外感应器，11-剪叉式伸缩机构，12-拉索，13-底板，14-移动装置，15-输料管，16-输水管，17-除虫用混料装置。

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是基于附图所示的方位或位置关系进行定义的，具体地可参考图1所示的图面方向并结合相应零部件在其他附图中的位置关系。此外，本公开中使用的术语“第一”、“第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。

本实用新型一种基于物联网的农业灌溉装置的工作原理如下：

如图1所示，一种基于物联网的农业灌溉装置，包括移动装置14、混料装置、喷射装置、感应系统和机架；

机架包括底板13和支架，支架的下侧面与底板13刚接，支架包括两个相对设立的侧板3和用于稳定侧板3的连接板1，连接板1固定在两个侧板3之间，连接板1与相对设立的两个侧板3形成为“n”型结构。

混料装置形成为空心的壳体结构，两个侧板3的同一水平线上处均设置有轴承，混料装置两侧面同一水平线上均刚接有转轴5，转轴5通过轴承由电机驱动旋转，混料装置与蓄水池通过输水管16连通。

混料装置包括除虫用混料装置17和施肥用混料装置2，料罐包括肥料罐7和药剂罐8，药剂罐8内盛装有除虫剂，肥料罐7内盛装有肥料，除虫用混料装置17通过输料管15与药剂罐8连通，施肥用混料装置2通过输料管15与肥料罐7连通。

喷射装置包括除虫用喷射装置和施肥用喷射装置，除虫用喷射装置与除虫用混料装置17连通，施肥用喷射装置与施肥用混料装置2连通。

除虫用喷射装置包括功能杆4、液压伸缩杆6和喷头，功能杆4的一端与连接板1的上侧面铰接，功能杆4的外壁上安装有滑槽，滑槽内部设置有多个卡位块，液压伸缩杆6的第一端与侧板3铰接，液压伸缩杆6的第二端位于功能杆4的滑槽内且与卡位块相互配合，功能杆4的上端设置有多个喷头。

施肥用喷射装置包括剪叉式伸缩机构11、拉索12和伸缩水管9，剪叉式伸缩机构11的第一端与底板13刚接，伸缩水管9的第一端与施肥用混料装置2连接，伸缩水管9的第二端与剪叉式伸缩机构11的第二端刚接，拉索12的第一端与侧板3刚接，拉索12的第二端与剪叉式伸缩机构11的第二端刚接，拉索12位于剪叉式伸缩机构11的上方，伸缩水管9上设置有多个小孔。

移动装置14安装在底板13的下方，移动装置14采用履带式移动结构，以此来适应田间的地面凹凸不平且柔软。

感应系统包括方位感应装置、图像采集装置和环境感知装置，控制台通过无线传输模块与感应系统连接，灌溉装置与物联网PLC控制电路电连接；方位感应装置包括安装在底板13四侧面上以及功能杆4上端面处的红外感应器10，图像采集装置包括通过支架安装在田间土壤上的摄像头，环境感知装置包括安装在田间土壤中的土壤温湿度传感器和土壤电导率检测器，混料装置内部还安装有水位传感器，输料管15内部设置有流量传感器。

在该实施例中，无线传输模块选用WIFI模块或GPRS模块，安装在底板13四侧面的红外感应器10，用于监测灌溉装置在行进中的情况，功能杆4上端面上处安装的红外感应器10，用于监测农作物的高度，安装在田间土壤上的摄像头，用于监测农作物的生长情况，土壤温湿度传感器用于检测土壤的温度和湿度，土壤电导率检测器用于间接反映农作物的生长情况，混料装置的内部安装的水位传感器用于监测混料装置内部的水位，流量传感器用于监测药剂或肥料的流量。

红外感应器10、摄像头、温湿度传感器、土壤电导率检测器、水位传感器和流量传感器将检测到的温湿度、图像、电导率、水位和流量信息通过无线传输模块实时反馈给控制台，控制台将信息通过处理电路处理后发送给PLC控制电路，由PLC控制电路给灌溉装置发出指令信号，灌溉装置动作，PLC控制转轴5正反转、电磁阀开闭、液压伸缩杆6伸缩、剪叉式伸缩机构11伸缩和移动装置的行进等均为业内常见的控制程序，如PLC用于注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、包装生产线的逻辑、顺序控制，也用于机器人、电梯的运动控制，均属现有技术。

注水注料完成，控制电路控制电机启动，电机带动转轴5旋转，按正转一圈反转一圈的模式进行，混料装置绕转轴5转动，使混料装置内的溶液混合均匀。

红外感应器10监测到农作物的高度，如果功能杆4位于农作物的最高高度以下，则PLC控制电路使液压驱动液压伸缩杆6伸长，则功能杆4上升，如果功能杆4超出农作物的最高高度太多，为了避免撒出溶液受风的影响导致部分农作物没有灌溉到，则PLC控制电路使液压驱动液压伸缩杆6收回，则功能杆4下降。

当当前的施肥用喷射装置的施肥范围不满足要求，则控制剪叉式伸缩机构11的电机使剪叉式伸缩机构11伸长，带动伸缩水管9一起伸长，从而扩大施肥用喷射装置的施肥范围，拉索12套住剪叉式伸缩机构11，给其一个向上的拉力，有利于施肥用喷射装置的稳定运行。

若农作物不需要除虫，只需要灌溉水，则药剂罐8的输料管15上的电磁阀关闭，除虫剂不进入除虫用混料装置17中，除虫用喷射装置也只喷洒出清水。

混料装置通过转轴5由电机驱动旋转，混料装置内的液体伴随旋转，混合均匀；除虫用和施肥用混料装置2分开设置，使本农业灌溉装置可以同时除虫和施肥；液压伸缩杆6可通过液压驱动伸缩，从而改变除虫用的喷头与地面的高度，以此来适应农作物的不同高度，剪叉式伸缩机构11完成纵伸宽度的变化，带动施肥用喷射装置中的伸缩水管9的纵伸，以此来适应不同田地的布局。

以上结合附图详细描述了本公开的红外优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：包括移动装置、混料装置、喷射装置、感应系统和机架；

所述机架包括底板和支架，所述支架的下侧面与所述底板刚接，所述移动装置安装在所述底板的下方；

所述混料装置形成为空心的壳体结构，所述混料装置与所述支架可转动连接，所述混料装置与蓄水池通过输水管连通，所述混料装置通过输料管与料罐连通；

所述喷射装置与所述混料装置连通；

所述感应系统包括方位感应装置、图像采集装置和环境感知装置，控制台通过无线传输模块与所述感应系统连接，灌溉装置与物联网PLC控制电路电连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述混料装置包括除虫用混料装置和施肥用混料装置，所述料罐包括盛装有肥料的肥料罐和盛装有除虫剂的药剂罐，所述除虫用混料装置与所述药剂罐连通，所述施肥用混料装置与所述肥料罐连通。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述支架包括两个相对设立的侧板和用于稳定侧板的连接板，所述连接板固定在两个所述侧板之间，所述连接板与相对设立的两个所述侧板形成为“n”型结构，所述混料装置位于两个所述侧板之间且与所述侧板可转动连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述喷射装置包括除虫用喷射装置和施肥用喷射装置，所述除虫用喷射装置与所述除虫用混料装置连通，所述施肥用喷射装置与所述施肥用混料装置连通；

所述除虫用喷射装置包括功能杆、液压伸缩杆和喷头，所述功能杆的一端与所述连接板的上侧面铰接，所述功能杆的外壁上安装有滑槽，所述滑槽内部设置有多个卡位块，所述液压伸缩杆的第一端与所述侧板铰接，所述液压伸缩杆的第二端位于所述功能杆的所述滑槽内且与所述卡位块相互配合，所述功能杆的上端设置有多个所述喷头；

所述施肥用喷射装置包括剪叉式伸缩机构、拉索和伸缩水管，所述剪叉式伸缩机构的第一端与所述底板刚接，所述伸缩水管的第一端与所述施肥用混料装置连接，所述伸缩水管的第二端与所述剪叉式伸缩机构的第二端刚接，所述拉索的第一端与所述侧板刚接，所述拉索的第二端与所述剪叉式伸缩机构的第二端刚接，所述拉索位于所述剪叉式伸缩机构的上方，所述伸缩水管上设置有多个小孔。

5.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：两个所述侧板的同一水平线上处均设置有轴承，所述混料装置两侧面同一水平线上均刚接有转轴，所述转轴通过所述轴承由电机驱动旋转。

6.根据权利要求4所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述方位感应装置包括安装在所述底板四侧面上以及所述功能杆上端面处的红外感应器；

所述图像采集装置包括安装在田间土壤上的摄像头；

所述环境感知装置包括安装在田间土壤中的土壤温湿度传感器和土壤电导率检测器；

所述混料装置内部还安装有水位传感器，所述输料管内部设置有流量传感器。

7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农业灌溉装置，其特征在于：所述移动装置采用履带式移动结构。