CN211960414U

CN211960414U - 一种基于物联网的农业灌溉系统

Info

Publication number: CN211960414U
Application number: CN202020331828.6U
Authority: CN
Inventors: 葛璐; 李芳君; 苏沂峰; 陈庆后
Original assignee: Feiqingling Walnut Planting Cooperative
Current assignee: Feiqingling Walnut Planting Cooperative
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2020-11-20
Anticipated expiration: 2030-03-17

Abstract

本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统包括集水水塔，所述集水水塔中设置的集水箱能够通过集水口收集自然降水，一方面充分利用自然水，另一方面积蓄水的势能，集水箱下侧设置储水箱，所述储水箱通过汲水管连通水源，水源的水充足时，通过所述储水箱从水源汲水收集，水源的水不足时，所述储水箱中的水用来供水灌溉；所述集水箱或者所述储水箱中的水流下冲击所述叶轮转动带动所述辅助泵工作，所述辅助泵辅助所述水泵向所述储水箱和集水箱汲水，利用水的重力势能汲水，能够起到节能作用；所述肥药添加机构，方便加药加肥；所述水位检测机构测量所述集水箱中的水位，方便人通过所述网络服务端和所述控制器对所述集水水塔进行管理、使用。

Description

一种基于物联网的农业灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉领域，尤其涉及一种基于物联网的农业灌溉系统。

背景技术

农业灌溉是指对农业耕作区进行的灌溉作业。

目前农业耕作的灌溉通常是基于农户基于自身经验来进行灌溉。灌溉过程中通过从河流、水库、湖泊或者机井取水来进行灌溉。且多采用大水漫灌的方式，没有科学的，有针对性的灌溉，导致灌溉用水极大的浪费，而且水源未保证随时满足用水需求，产生无法及时供应水源，影响农作物生长的情况。

虽然目前有的区域采用了水塔蓄水的方式来解决上述问题，水塔在使用过程中存在上水过程消耗大的问题，灌溉过程中水资源的使用管理不合理不科学。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于物联网的农业灌溉系统。

本实用新型提供一种基于物联网的农业灌溉系统，包括集水水塔，其中，

所述集水水塔包括塔体，所述塔体的顶部设置集水箱，所述集水箱的顶部设置有呈喇叭状的集水口，所述集水口内设置有电动门，所述集水箱的底部设置有下水管，所述下水管上设置有第一阀门；

所述集水箱内设置有水位检测机构；

所述集水箱的下侧的所述塔体中设置有储水箱，所述储水箱的顶部与所述集水箱的顶部通过水管连通，所述储水箱的顶部连通有汲水管，所述汲水管延伸至水源，所述汲水管的端部设置水泵，所述储水箱的底部连通有出水管，所述出水管上设置有第二阀门；

所述出水管和所述下水管连通于总排水管，所述汲水管上设置辅助泵；所述辅助泵的泵轴连接有叶轮，所述叶轮设置于所述总排水管中，所述总排水管上设置有第三阀门，所述第三阀门连通所述汲水管，所述辅助泵与所述第三阀门之间的所述汲水管上设置有第四阀门，所述总排水管上设置有计量机构，所述总排水管连通分水闸，所述分水闸处设置有肥药添加机构，所述分水闸连通田间灌溉机构；

所述电动门、所述第一阀门、所述水位检测机构、所述第二阀门、所述第三阀门、所述水泵、所述分水闸以及所述计量机构电性连接有控制器，所述控制器上设置有计费模块，所述控制器上设置有无线模块，所述无线模块连接网络服务端，所述网络服务端网络连接移动客户端。

优选的，所述水位检测机构包括多个水位传感器，所述水位传感器竖直排列设置在所述集水箱内。

优选的，所述肥药添加机构包括箱体，所述箱体上设置有加料口，所述箱体上连通设置有交换泵，所述交换泵连通混合箱，所述混合箱设置于所述箱体的一侧，所述混合箱的上位连通所述分水闸，所述混合箱的下位连通所述田间灌溉机构，所述箱体内设置有搅拌器。

优选的，所述田间灌溉机构包括输水管道，所述输水管道分布在田垄，所述输水管道上均匀设置有喷头。

优选的，所述输水管道上有温度传感器、空气湿度传感器以及土壤湿度传感器，所述温度传感器、空气湿度传感器以及土壤湿度传感器电性连接所述控制器。

优选的，所述网络服务端连接气象服务接口。

优选的，所述交换泵和所述搅拌器电性连接所述控制器。

与相关技术相比较，本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统具有如下有益效果：

本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统设置有所述集水水塔，所述集水水塔中设置的所述集水箱能够通过所述集水口收集自然降水，所述电动门能够封闭所述集水箱，减少所述集水箱中的水分的蒸发，这样充分利用了自然降水；所述储水箱通过汲水管连通水源，水源的水充足时，通过所述储水箱从水源汲水收集，水源的水不足时，所述储水箱中的水能够起到一定的弥补作用；放水时，所述集水箱或者所述储水箱中的水流下冲击所述叶轮转动带动所述辅助泵工作，所述辅助泵辅助所述水泵向所述储水箱和集水箱汲水，利用水的重力势能汲水，能够起到节能作用；另外，每个用户分别对应的所述分水闸处设置肥药添加机构，通过向所述肥药添加机构中加药加肥，灌溉的同时完成施肥施药工作，所述肥药添加机构对应用户不会引发争端；所述水位检测机构测量所述集水箱中的水位，方便人通过所述网络服务端和所述控制器对所述集水水塔进行管理、使用；所述网络服务端连接气象服务接口，方便根据当地天气控制所述电动门的开关来收集降水；所述田间灌溉机构利用输水管道结合喷头的方式，摒弃浪费水的大水漫灌的方式，节约水源；所述输水管道上的温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器能够有效的收集田地数据，根据田地数据通过所述网络服务端向移动客户端发送信息远程指导农民进行科学的灌溉；农民通过移动客户端配合所述控制器对灌溉施肥施药进行费用缴纳，使用方便。

附图说明

图1为本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统的一种较佳实施例的结构示意图；

图2为图1所示的辅助泵的结构示意图；

图3为图1所示的肥药添加机构的结构示意图；

图4为图1所示的田间灌溉机构的结构示意图；

图5为本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统的控制关系示意图。

图中标号：1、集水水塔，11、塔体，12、集水箱，121、集水口，122、电动门，123、下水管，124、第一阀门，125、水位检测机构，13、储水箱，131、汲水管，132、出水管，133、第二阀门，14、水管，15、水泵，16、第四阀门，17、辅助泵，171、叶轮，2、总排水管，21、第三阀门，3、分水闸，4、肥药添加机构，41、箱体，42、交换泵，43、混合箱，44、搅拌器，5、田间灌溉机构，51、输水管道，52、喷头，53、温度传感器，54、空气湿度传感器，55、土壤湿度传感器，6、控制器，7、计量机构。

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本实用新型作进一步说明。

请结合参阅图1、图2、图3、图4以及图5，其中图1为本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统的一种较佳实施例的结构示意图；图2为图1所示的辅助泵的结构示意图；图3为图1所示的肥药添加机构的结构示意图；图4为图1所示的田间灌溉机构的结构示意图；图5为本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统的控制关系示意图。

参阅图1所示，本实用新型提供的一种基于物联网的农业灌溉系统，包括集水水塔1，其中，

所述集水水塔1包括塔体11，所述塔体11的顶部设置集水箱12，所述集水箱12的顶部设置有呈喇叭状的集水口121，所述集水口121内设置有电动门122，所述集水箱12的底部设置有下水管123，所述下水管123上设置有第一阀门124。

所述集水箱12内设置有水位检测机构125；具体实施过程中，所述水位检测机构125包括多个水位传感器，所述水位传感器竖直排列设置在所述集水箱12内。

所述集水箱12的下侧的所述塔体11中设置有储水箱13，所述储水箱13的顶部与所述集水箱12的顶部通过水管14连通，所述储水箱13水满之后，水通过所述水管14进入到所述集水箱12，所述储水箱13的顶部连通有汲水管131，所述汲水管131延伸至水源，所述汲水管131的端部设置水泵15，所述储水箱13的底部连通有出水管132，所述出水管132上设置有第二阀门133。

所述出水管132和所述下水管123连通于总排水管2，所述汲水管131上设置辅助泵17；具体实施过程中，参阅图2所示，所述辅助泵17的泵体连接于所述汲水管131，用于辅助向上泵水，所述总排水管2的端部内转动连接有叶轮171，所述叶轮171的转动轴通过两个齿接的锥齿轮连接所述辅助泵的泵体；所述总排水管2上设置有第三阀门21，所述第三阀门21连通所述汲水管131，所述辅助泵17与所述第三阀门21之间的所述汲水管131上设置有第四阀门16；所述总排水管2上设置有计量机构7，具体实施过程中，所述计量机构7为超声波水表。

所述总排水管2连通分水闸3，所述分水闸3处设置有肥药添加机构4，所述分水闸3连通田间灌溉机构5；具体实施过程中，参阅图3所示，所述肥药添加机构4包括箱体41，所述箱体41上设置有加料口，所述箱体41上连通设置有交换泵42，所述交换泵42连通混合箱43，所述混合箱43设置于所述箱体41的一侧，所述混合箱43的上位连通所述分水闸3，所述混合箱43的下位连通所述田间灌溉机构5，所述箱体41内设置有搅拌器44。具体实施过程中，所述田间灌溉机构5包括输水管道51，所述输水管道51分布在田垄，所述输水管道51上均匀设置有喷头52，具体实施过程中，所述喷头52可以为升降式喷头。所述输水管道51上有温度传感器53、空气湿度传感器54以及土壤湿度传感器55，所述温度传感器53和所述空气湿度传感器54设置于所述输水管道51的顶部，所述土壤湿度传感器55设置于所述输水管道51的底部。

所述交换泵42、所述搅拌器44、所述温度传感器53、所述空气湿度传感器54、所述土壤湿度传感器55、所述电动门122、所述第一阀门124、所述水位检测机构125、所述第二阀门133、所述第三阀门21、所述水泵15、所述分水闸3以及所述计量机构7电性连接有控制器6，所述控制器6上设置有计费模块，具体实施过程中，所述计费模块包括电量计费模块和水量计费模块，所述电量计费模块电性连接电表，所述水量计费模块电性连接所述计量机构7，所述电表电性连接所述交换泵42、搅拌器44以及所述水泵15。所述控制器6上设置有无线模块，所述无线模块为NB-Iot无线模块，所述无线模块通过基站连接网络服务端，所述网络服务端网络连接移动客户端。所述网络服务端连接气象服务接口。

本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统工作原理如下：

蓄水包括收集降水和吸取水源水两种方式，收集降水时，所述网络服务端通过所述气象服务接口获取当地气象信息，当有降水时，所述网络服务端通过所述控制器6发出所述电动门122打开指令，所述控制器6控制所述电动门122打开接收降水，降水结束或者所述水位检测机构125检测到水位超过一定阈值（该阈值稍高于所述水管14的顶端），所述网络服务端通过所述控制器6控制所述电动门122关闭。汲取水源水时：所述控制器6控制所述第四阀门16打开，所述水泵15汲取水源水到所述储水箱13中，过程中有利用所述集水箱12和所述储水箱13中水灌溉的情况下，流下的水会冲击所述叶轮171，所述叶轮171带动所述辅助泵17工作辅助汲水，降低所述水泵15的负担，所述水位检测机构125检测水位超过一定阈值，所述控制器6控制所述第四阀门16关闭。上述两个储水过程以收集自然降水为主，汲取水源水为辅。

灌溉包括利用水塔水、利用水源水两种方式。利用水塔水时，所述控制器6控制所述第一阀门和或第二阀门打开，所述控制器6控制相应的所述分水闸3打开；利用水源水时，所述控制器6控制所述第三阀门21打开，所述控制器6控制相应的所述分水闸3打开。灌溉时，所述输水管道上的温度传感器、空气湿度传感器、土壤湿度传感器能够有效的收集田地数据，根据田地数据通过所述网络服务端向移动客户端发送信息远程指导农民进行科学的灌溉。灌溉过程中，水量的控制和水量的计量由所述计量机构7配合所述控制器6实现。灌溉过程中，水量电量的计费有所述控制器6统计传递给所述网络服务端，由所述网络服务端向所述移动客户端发送费用数据，用户通过移动客户端缴纳。

本实用新型提供的基于物联网的农业灌溉系统设置有所述集水水塔1，所述集水水塔1中设置的所述集水箱12能够通过所述集水口121收集自然降水，所述电动门122能够封闭所述集水箱12，减少所述集水箱12中的水分的蒸发，这样充分利用了自然降水；所述储水箱13通过汲水管131连通水源，水源的水充足时，通过所述储水箱13从水源汲水收集，水源的水不足时，所述储水箱13中的水能够起到一定的弥补作用；放水时，所述集水箱12或者所述储水箱13中的水流下冲击所述叶轮171转动带动所述辅助泵17工作，所述辅助泵17辅助所述水泵15向所述储水箱13和集水箱12汲水，利用水的重力势能汲水，能够起到节能作用；另外，每个用户分别对应的所述分水闸3处设置肥药添加机构4，通过向所述肥药添加机构4中加药加肥，灌溉的同时完成施肥施药工作，所述肥药添加机构4对应用户不会引发争端；所述水位检测机构125测量所述集水箱12中的水位，方便人通过所述网络服务端和所述控制器6对所述集水水塔1进行管理、使用；所述网络服务端连接气象服务接口，方便根据当地天气控制所述电动门122的开关来收集降水；所述田间灌溉机构5利用输水管道51结合喷头52的方式，摒弃浪费水的大水漫灌的方式，节约水源；所述输水管道51上的温度传感器53、空气湿度传感器54、土壤湿度传感器55能够有效的收集田地数据，根据田地数据通过所述网络服务端向移动客户端发送信息远程指导农民进行科学的灌溉；农民通过移动客户端配合所述控制器对灌溉施肥施药进行费用缴纳，使用方便。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，包括集水水塔（1），其中，

所述集水水塔（1）包括塔体（11），所述塔体（11）的顶部设置集水箱（12），所述集水箱（12）的顶部设置有呈喇叭状的集水口（121），所述集水口（121）内设置有电动门（122），所述集水箱（12）的底部设置有下水管（123），所述下水管（123）上设置有第一阀门（124）；

所述集水箱（12）内设置有水位检测机构（125）；

所述集水箱（12）的下侧的所述塔体（11）中设置有储水箱（13），所述储水箱（13）的顶部与所述集水箱（12）的顶部通过水管（14）连通，所述储水箱（13）的顶部连通有汲水管（131），所述汲水管（131）延伸至水源，所述汲水管（131）的端部设置水泵（15），所述储水箱（13）的底部连通有出水管（132），所述出水管（132）上设置有第二阀门（133）；

所述出水管（132）和所述下水管（123）连通于总排水管（2），所述汲水管（131）上设置辅助泵（17）；所述辅助泵（17）的泵轴连接有叶轮（171），所述叶轮（171）设置于所述总排水管（2）中；所述总排水管（2）上设置有第三阀门（21），所述第三阀门（21）连通所述汲水管（131），所述辅助泵（17）与所述第三阀门（21）之间的所述汲水管（131）上设置有第四阀门（16），所述总排水管（2）上设置有计量机构（7），所述总排水管（2）连通分水闸（3），所述分水闸（3）处设置有肥药添加机构（4），所述分水闸（3）连通田间灌溉机构（5）；

所述电动门（122）、所述第一阀门（124）、所述水位检测机构（125）、所述第二阀门（133）、所述第三阀门（21）、所述水泵（15）、所述分水闸（3）以及所述计量机构（7）电性连接有控制器（6），所述控制器（6）上设置有计费模块，所述控制器（6）上设置有无线模块，所述无线模块连接网络服务端，所述网络服务端网络连接移动客户端。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述水位检测机构（125）包括多个水位传感器，所述水位传感器竖直排列设置在所述集水箱（12）内。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述肥药添加机构（4）包括箱体（41），所述箱体（41）上设置有加料口，所述箱体（41）上连通设置有交换泵（42），所述交换泵（42）连通混合箱（43），所述混合箱（43）设置于所述箱体（41）的一侧，所述混合箱（43）的上位连通所述分水闸（3），所述混合箱（43）的下位连通所述田间灌溉机构（5），所述箱体（41）内设置有搅拌器（44）。

4.根据权利要求3所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述田间灌溉机构（5）包括输水管道（51），所述输水管道（51）分布在田垄，所述输水管道（51）上均匀设置有喷头（52）。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述输水管道（51）上有温度传感器（53）、空气湿度传感器（54）以及土壤湿度传感器（55），所述温度传感器（53）、空气湿度传感器（54）以及土壤湿度传感器（55）电性连接所述控制器（6）。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述网络服务端连接气象服务接口。

7.根据权利要求3所述的基于物联网的农业灌溉系统，其特征在于，所述交换泵（42）和所述搅拌器（44）电性连接所述控制器（6）。