CN209768404U - 一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，包括控制箱、水泵和连接管，所述控制箱一侧壁上内嵌有操作面板，所述控制箱内底端设置有微处理器，所述微处理器一侧设置有继电器，所述继电器一侧设置有无线网卡，所述无线网卡上端设置有支撑板，所述支撑板上端设置有UPS电源。有益效果在于：本实用新型通过设置微处理器、连接线、土壤湿度传感器、连接管、三通连接管、电磁阀、喷灌管和喷灌头，使装置可对大棚进行分区域土壤湿度监控，并可根据监控数据进行分区域按需灌溉，使灌溉所耗费的水资源大大减小，使大棚的灌溉成本大大降低。
Description
技术领域
本实用新型涉及灌溉装置技术领域，具体涉及一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置。
背景技术
农业大棚是一种简易实用的保护地栽培设施，由于其建造容易、使用方便、投资较少，随着塑料工业的发展，被世界各国普遍采用，利用竹木、钢材等材料，并覆盖塑料薄膜，搭成拱形棚，供栽培蔬菜等作物，能够提早或延迟供应，提高单位面积产量，有利于防御自然灾害，特别是北方地区能在早春和晚秋淡季供应鲜嫩蔬菜，十分利民，大棚在维护过程中要做好灌溉工作，现有的基于物联网技术的农业大棚灌溉装置难以分区域对大棚进行土壤湿度监控，难以分区域进行灌溉，较为浪费水资源，而且在断电时无法使用，无法为装置提供电路保护，实用性不足。
实用新型内容
(一)要解决的技术问题
为了克服现有技术不足，现提出一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，解决了现有的基于物联网技术的农业大棚灌溉装置难以分区域对大棚进行土壤湿度监控、难以分区域进行灌溉、较为浪费水资源以及在断电时无法使用、无法为装置提供电路保护的问题。
(二)技术方案
本实用新型通过如下技术方案实现：本实用新型提出了一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，包括控制箱、水泵和连接管，所述控制箱一侧壁上内嵌有操作面板，所述控制箱内底端设置有微处理器，所述微处理器一侧设置有继电器，所述继电器一侧设置有无线网卡，所述无线网卡上端设置有支撑板，所述支撑板上端设置有UPS电源，所述控制箱正对所述操作面板的侧壁上设置有连接线，是连接线一端设置有土壤湿度传感器，所述控制箱上端设置有所述水泵，所述水泵一侧壁上设置有抽水管，所述抽水管一端设置有过滤头，所述过滤头上内嵌有滤网，所述水泵正对所述抽水管的侧壁上设置有输水管，所述输水管一端设置有所述连接管，所述连接管上设置有三通连接管，所述三通连接管一端设置有喷灌管，所述喷灌管上设置有电磁阀，所述喷灌管下端设置有喷灌头。
进一步的，所述微处理器、所述继电器以及所述无线网卡均与所述控制箱通过螺钉连接，所述支撑板与所述控制箱焊接，所述UPS电源与所述支撑板通过螺栓连接。
进一步的，所述连接线与所述控制箱以及所述土壤湿度传感器均为电连接，所述水泵与所述控制箱通过螺栓连接，所述抽水管以及所述输水管均与所述水泵插接，所述抽水管与所述过滤头通过螺纹连接。
进一步的，所述输水管与所述连接管通过法兰连接，所述三通连接管与所述连接管以及所述喷灌管均为插接。
进一步的，所述电磁阀与所述喷灌管通过螺纹连接，所述喷灌头与所述喷灌管通过螺纹连接。
进一步的，所述UPS电源、所述操作面板、所述无线网卡、所述土壤湿度传感器以及所述继电器均与所述微处理器电连接，所述水泵以及所述电磁阀均与所述继电器电连接。
进一步的，所述UPS电源的型号为SP2KL，所述无线网卡的型号为BCM94360HMB，所述土壤湿度传感器的型号为NHSF 48，所述微处理器的型号为STM32F103C8T6，所述继电器的型号为TLP3547，所述电磁阀的型号为2W-320-32。
(三)有益效果
本实用新型相对于现有技术，具有以下有益效果：
1、为解决现有的基于物联网技术的农业大棚灌溉装置难以分区域对大棚进行土壤湿度监控，难以分区域进行灌溉，较为浪费水资源的问题，本实用新型通过设置微处理器、连接线、土壤湿度传感器、连接管、三通连接管、电磁阀、喷灌管和喷灌头，使装置可对大棚进行分区域土壤湿度监控，并可根据监控数据进行分区域按需灌溉，使灌溉所耗费的水资源大大减小，使大棚的灌溉成本大大降低；
2、为解决现有的基于物联网技术的农业大棚灌溉装置在断电时无法使用，无法为装置提供电路保护的问题，本实用新型通过设置UPS电源盒继电器，使装置在断电时仍能继续工作，且能够为装置提供稳定的供电，使装置不会负载过大，使装置的故障率大大降低。
附图说明
图1是本实用新型所述一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置的结构示意图；
图2是本实用新型所述一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置中过滤头的仰视图；
图3是本实用新型所述一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置中控制箱的剖视图；
图4是本实用新型所述一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置的电路框图。
附图标记说明如下：
1、控制箱；2、操作面板；3、微处理器；4、继电器；5、无线网卡；6、支撑板；7、UPS电源；8、连接线；9、土壤湿度传感器；10、水泵；11、抽水管；12、过滤头；13、滤网；14、输水管；15、连接管；16、三通连接管；17、喷灌管；18、电磁阀；19、喷灌头。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1-图4所示，一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，包括控制箱1、水泵10和连接管15，控制箱1一侧壁上内嵌有操作面板2，控制箱1内底端设置有微处理器3，微处理器3一侧设置有继电器4，继电器4一侧设置有无线网卡5，无线网卡5上端设置有支撑板6，支撑板6上端设置有UPS电源7，控制箱1正对操作面板2的侧壁上设置有连接线8，是连接线8一端设置有土壤湿度传感器9，控制箱1上端设置有水泵10，水泵10一侧壁上设置有抽水管11，抽水管11一端设置有过滤头12，过滤头12上内嵌有滤网13，水泵10正对抽水管11的侧壁上设置有输水管14，输水管14一端设置有连接管15，连接管15上设置有三通连接管16，三通连接管16一端设置有喷灌管17，喷灌管17上设置有电磁阀18，喷灌管17下端设置有喷灌头19。
如图3所示，微处理器3、继电器4以及无线网卡5均与控制箱1通过螺钉连接，支撑板6与控制箱1焊接，UPS电源7与支撑板6通过螺栓连接，通过操作面板2和微处理器3可发出驱动指令对装置进行控制，通过无线网卡5可使微处理器3接入到无线网络中，使装置与其他设备能够进行网络交互，使用户通过网络可查看装置的工作状态或对装置进行控制，UPS电源7在外接电源输入正常时，UPS电源7将市电稳压后供应给负载使用，此时的UPS电源7就是一台交流式电稳压器，同时它还向自身电池充电，当外接电源供电中断时，UPS电源7立即将电池的直流电能，通过逆变器切换转换的方法向装置继续供应220V交流电，使装置维持正常工作并保护装置的软、硬件不受损坏，继电器4是用小电流去控制大电流运作的一种自动开关，在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用，UPS电源7和继电器4可在保证装置在断电的情况下仍能继续运行的前提下为装置提供足够的电力保护，使装置的故障率大大降低。
如图1和图2所示，连接线8与控制箱1以及土壤湿度传感器9均为电连接，水泵10与控制箱1通过螺栓连接，抽水管11以及输水管14均与水泵10插接，抽水管11与过滤头12通过螺纹连接，土壤湿度传感器9可利用电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量，土壤湿度传感器9在测得所在大棚区域内的土壤含水量后会向微处理器3反馈信息，抽水管11和过滤头12放入水源中，水泵10在工作时可通过抽水管11和过滤头12进行抽水，然后通过输水管14将水输送出去，滤网13可防止水泵10将水源中的杂质抽取。
如图1所示，输水管14与连接管15通过法兰连接，三通连接管16与连接管15以及喷灌管17均为插接，经输水管14输送出的水可通过连接管15和三通连接管16进入喷灌管17中。
如图1所示，电磁阀18与喷灌管17通过螺纹连接，喷灌头19与喷灌管17通过螺纹连接，电磁阀18可接收驱动指令驱动内部的活塞将电磁阀18内部的通孔闭合或打开，，当电磁阀18打开时，喷灌管17中的水才会通过喷灌头19喷出，喷灌头19为现有技术，喷灌头19在水压的作用下可向喷灌头19四周的区域喷洒水雾，从而对作物进行喷灌。
如图1、图3和图4所示，UPS电源7、操作面板2、无线网卡5、土壤湿度传感器9以及继电器4均与微处理器3电连接，水泵10以及电磁阀18均与继电器4电连接，通过操作面板2和微处理器3或通过其他设备利用无线网络可对装置进行土壤湿度设定，当微处理器3从土壤湿度传感器9反馈的信息中发现该土壤湿度传感器9所在区域的土壤湿度不足时，就会发出驱动指令，通过继电器4将相应区域对应的电磁阀18打开，并使水泵10工作，对该区域进行喷灌浇水。
如图1、图3和图4所示，UPS电源7的型号为SP2KL，无线网卡5的型号为BCM94360HMB，土壤湿度传感器9的型号为NHSF 48，微处理器3的型号为STM32F103C8T6，继电器4的型号为TLP3547，电磁阀18的型号为2W-320-32。
本实用新型提到的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置的工作原理：连接管15、三通连接管16和喷灌管17可通过支架或扎丝固定至大棚内的框架上，装置使用外接电源，通过无线网卡5可使微处理器3接入到无线网络中，使装置与其他设备能够进行网络交互，使用户通过网络可查看装置的工作状态或对装置进行控制，UPS电源7和继电器4可在保证装置在断电的情况下仍能继续运行的前提下为装置提供足够的电力保护，使装置的故障率大大降低，土壤湿度传感器9可利用电磁脉冲原理，根据电磁波在介质中传播频率来测量土壤的表观介电常数，从而得到土壤相对含水量，土壤湿度传感器9在测得所在大棚区域内的土壤含水量后会向微处理器3反馈信息，通过操作面板2和微处理器3或通过其他设备利用无线网络可对装置进行土壤湿度设定，当微处理器3从土壤湿度传感器9反馈的信息中发现该土壤湿度传感器9所在区域的土壤湿度不足时，就会发出驱动指令，通过继电器4将相应区域对应的电磁阀18打开，并使水泵10工作，抽水管11和过滤头12放入水源中，水泵10在工作时可通过抽水管11和过滤头12进行抽水，然后通过输水管14将水输送出去，滤网13可防止水泵10将水源中的杂质抽取，以防止喷灌头19被杂质堵塞，输水管14通过连接管15和三通连接管16将水输送至喷灌管17，喷灌头19为现有技术，喷灌头19在水压的作用下可向喷灌头19四周的区域喷洒水雾，从而对作物进行喷灌，当微处理器3从该区域的土壤湿度传感器9反馈的数据中发现该区域的土壤湿度达到要求时，就会发出驱动指令，使该区域电磁阀18闭合，停止灌溉，这样装置就可根据土壤湿度传感器9对农业大棚进行分区域土壤湿度监控，并进行分区域灌溉，可大大节省水资源，降低农业大棚的灌溉成本。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (7)
1.一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：包括控制箱(1)、水泵(10)和连接管(15)，所述控制箱(1)一侧壁上内嵌有操作面板(2)，所述控制箱(1)内底端设置有微处理器(3)，所述微处理器(3)一侧设置有继电器(4)，所述继电器(4)一侧设置有无线网卡(5)，所述无线网卡(5)上端设置有支撑板(6)，所述支撑板(6)上端设置有UPS电源(7)，所述控制箱(1)正对所述操作面板(2)的侧壁上设置有连接线(8)，是连接线(8)一端设置有土壤湿度传感器(9)，所述控制箱(1)上端设置有所述水泵(10)，所述水泵(10)一侧壁上设置有抽水管(11)，所述抽水管(11)一端设置有过滤头(12)，所述过滤头(12)上内嵌有滤网(13)，所述水泵(10)正对所述抽水管(11)的侧壁上设置有输水管(14)，所述输水管(14)一端设置有所述连接管(15)，所述连接管(15)上设置有三通连接管(16)，所述三通连接管(16)一端设置有喷灌管(17)，所述喷灌管(17)上设置有电磁阀(18)，所述喷灌管(17)下端设置有喷灌头(19)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述微处理器(3)、所述继电器(4)以及所述无线网卡(5)均与所述控制箱(1)通过螺钉连接，所述支撑板(6)与所述控制箱(1)焊接，所述UPS电源(7)与所述支撑板(6)通过螺栓连接。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述连接线(8)与所述控制箱(1)以及所述土壤湿度传感器(9)均为电连接，所述水泵(10)与所述控制箱(1)通过螺栓连接，所述抽水管(11)以及所述输水管(14)均与所述水泵(10)插接，所述抽水管(11)与所述过滤头(12)通过螺纹连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述输水管(14)与所述连接管(15)通过法兰连接，所述三通连接管(16)与所述连接管(15)以及所述喷灌管(17)均为插接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述电磁阀(18)与所述喷灌管(17)通过螺纹连接，所述喷灌头(19)与所述喷灌管(17)通过螺纹连接。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述UPS电源(7)、所述操作面板(2)、所述无线网卡(5)、所述土壤湿度传感器(9)以及所述继电器(4)均与所述微处理器(3)电连接，所述水泵(10)以及所述电磁阀(18)均与所述继电器(4)电连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网技术的农业大棚灌溉装置，其特征在于：所述UPS电源(7)的型号为SP2KL，所述无线网卡(5)的型号为BCM94360HMB，所述土壤湿度传感器(9)的型号为NHSF48，所述微处理器(3)的型号为STM32F103C8T6，所述继电器(4)的型号为TLP3547，所述电磁阀(18)的型号为2W-320-32。
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