CN219087950U - 一种灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种灌溉系统，所述系统安装于外部框架上，所述系统包括水箱和控制台，所述系统还包括通过管道与水箱相连的水槽，所述外部框架内侧顶部固定有多条滑轨，所述滑轨与控制台电连接，所述水槽通过滑动件与滑轨滑动连接，所述滑动件3包括与滑轨配合的直线导轨和开口方向与直线导轨垂直用于固定水槽的固定轨，所述直线导轨的两侧设有滚轮，所述水槽面对地面的一面上设有多个喷头。与现有技术相比，本实用新型具有水槽的滑动平稳，定位精度高，系统功耗小等优点。

Description

一种灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉设施技术领域，尤其是涉及一种灌溉系统。

背景技术

未来中国的食物科技创新肯定会有爆发性增长。中国拥有巨大的人口，且人口经济结构、饮食习惯相对过去几十年的巨大变化，对食品行业的上下游都会带来新的挑战。智慧农业是未来的发展方向。除了AI与机器人的应用，还有先进传感器、AI生物学等交叉学科的发展也将在农业带来机遇。智慧农业灌溉系统可以根据植物和土壤种类，光照数量来优化用水量，还可以在雨后监控土壤的湿度。

有研究表示，和传统灌溉系统相比，智慧农业灌溉系统的成本差不多，却可节水16％到30％。在我国，农业用水量约占总用水量的80％左右，但是由于农业灌溉效率低，水资源使用率低等问题，造成了多量的水资源被浪费，而作物的水分需要又没有得到有效的补充，因此严重影响了农业的增产增效，制约了现代农业的发展。缺水是现代农人们面临的共同挑战，在农业生产中，这种问题也越来越严重。在严重缺水的形势下，加强节水灌溉，便成为了农业开展精细化农业发展的主要方向之一。滴灌智能控制系统利用技术优势，不仅实现了无线自动灌溉、智能滴灌，而且通过数据采集和分析，以一种更加精细化的方式给作物进行滴灌，避免了水分浪费，提高了水分利用率，大大节省了农业用水，生产效益也更高了。因此解决农业灌溉用水的问题，助力农业的长远发展，需要发展智能灌溉控制系统。

中国专利CN208908694U公开了一种提高了水分利用率的大棚灌溉装置，包括大棚框架，所述大棚框架内腔的两侧均固定连接有第一滑板，所述第一滑板的表面开设有第一滑动槽，所述第一滑动槽的内表面滚动连接有滚轮，两个滚轮相对的一侧之间固定连接有连接杆，连接杆的外表面套设有支撑箱，本实用新型涉及大棚种植技术领域。该提高了水分利用率的大棚灌溉装置，配合第一滑板、第一滑动槽、连接杆、电机、第一齿轮、第二齿轮和滚轮的设置，使得输水板可以在大棚内部移动。现有技术通过电机驱动连接杆转动，通过设置在连接杆两端的滚轮在滑动槽内滚动来实现输水板的移动。但这种运动方式的缺乏稳定性，输水板仅通过一个支撑箱固定于连接杆上，同时滚轮要承受整个机构的重量，不够稳定。运动过程中输水板中液体产生晃动，影响连接杆的受力状况。连接杆的两端容易出现速度不一致的情况从而导致故障，且传动机构的控制精度和灵敏度也较低。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种灌溉系统。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种灌溉系统，所述系统安装于外部框架上，所述系统包括水箱和控制台，所述系统还包括通过管道与水箱相连的水槽，所述外部框架内侧顶部固定有多条滑轨，所述滑轨与控制台电连接，所述水槽通过滑动件与滑轨滑动连接，所述滑动件3包括与滑轨配合的直线导轨和开口方向与直线导轨垂直用于固定水槽的固定轨，所述直线导轨的两侧设有滚轮，所述水槽面对地面的一面上设有多个喷头。

进一步的，所述滑轨为工字型滑轨。

进一步的，所述工字型滑轨的两侧设有与直线导轨滚轮配合的凹槽。

进一步的，所述滑轨的固定处设有防尘孔盖。

进一步的，所述直线导轨上设有注油杯。

进一步的，所述直线导轨的滚轮两端设有密封端盖。

进一步的，所述系统还包括湿度检测模块。

进一步的，所述湿度检测模块包括布置在框架底部土壤内的湿度传感器，所述湿度传感器与控制台电连接。

进一步的，所述系统还包括二氧化碳控制模块。

进一步的，所述二氧化碳控制模块包括二氧化碳监测器和联动风扇，所述二氧化碳监测器和联动风扇分别与控制台电连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)本实用新型设置有多条直线工字型钢制滑轨，滑动件形状与滑轨配合负责导向，滚轮水平设置负责滑动。整体结构稳定，能够实现水槽的平稳运动，减少冲击和振动，不易产生爬行现象，进而提高了定位精度，有利于提高数控系数的响应速度和灵敏度。

2)本实用新型提供的滑动件通过直线导轨的滚轮在滑轨上滚动实现运动，不仅使摩擦系数降低到滑动导轨的1/50而且使动静摩擦阻力之差非常小，由于直线导轨运动摩擦力很小，机器只能用很小的动力移动，显然大大降低了机器的功耗，摩擦产生的热量很小。适用于高速、频繁启动和反向运动的零件。

3)本实用新型的滑动件直线导轨在滚轮上设有注油杯，可直接注油或通过自动供油器连接供油管进行润滑，减少直线导轨的磨损，使机器长时间保持良好工作。滑动件的滚轮两端装有密封端盖，底部可选择密封底板。同时，滑轨的固定螺丝孔设有防尘螺丝孔盖，防止灰尘堆积，保证产品的使用寿命和性能。

4)本实用新型的灌溉系统中设置有湿度传感器和二氧化碳监测器，通过湿度控制器和联动风扇能够对系统进行湿度和二氧化碳浓度进行控制，实现依据植物需求进行智能灌溉。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的主视图；

图3为本实用新型滑轨的立体图；

图4为本实用新型滑轨的侧视图；

图5为本实用新型水槽的立体图；

图6为本实用新型水槽的仰视图；

图7为本实用新型喷头的立体图；

图8为本实用新型喷头的剖视图；

图9为本实用新型喷头的主视图；

图10为本实用新型喷头的仰视图；

图11为本实用新型喷头的俯视图；

图12为本实用新型湿度传感器的立体图；

图13为本实用新型湿度传感器的主视图；

图14为本实用新型管道的立体图；

图15为本实用新型水箱的立体图；

图16为本实用新型水箱的主视图；

图17为本实用新型水箱的侧视图；

图18为本实用新型滑动件的立体图；

图19为本实用新型滑动件的俯视图；

图20为本实用新型滑动件的主视图；

图21为本实用新型滑动件的侧视图；

图22为本实用新型风扇的立体图；

图23为本实用新型风扇的主视图；

图中标号所示：

1、水箱，11、管道，2、滑轨，21、滑轨电线，3、滑动件，4、水槽，5、喷头，6、控制台，7、二氧化碳监测器，71、二氧化碳监测器电路，8、湿度传感器，81、湿度传感器电线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。本实施例以本实用新型技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

作为本发明的其中一种实施方式，提供一种灌溉系统，所述系统安装于外部框架上，所述系统包括水箱1和控制台6，所述系统还包括通过管道11与水箱1相连的水槽4，水槽4能够储蓄少量的水，维持喷头5的压力。所述外部框架内侧顶部固定有多条滑轨2，所述滑轨2的固定孔设有防尘孔盖，提高防尘能力。所述滑轨2通过滑轨电线21与控制台6，所述水槽4通过滑动件3与滑轨2滑动连接，所述水槽4面对地面的一面上设有多个喷头5。

所述滑动件3包括与滑轨2配合的直线导轨和开口方向与直线导轨垂直用于固定水槽4的固定轨。直线导轨两侧设有滚轮，所述滚轮两端设有密封端盖，底部可选择密封底板，具有良好的防尘密封能力。直线导轨上设有注油杯，可直接注油或通过自动供油器连接供油管进行润滑，减少直线导轨的磨损，使机器长时间保持良好工作。

所述系统还包括湿度检测模块包括布置在框架底部土壤内的湿度传感器8，所述湿度传感器8与控制台6之间通过湿度传感器电线81连接。控制台6根据湿度传感器8数据与设定湿度，控制系统的湿度，维持灌溉作物的生长。

所述系统还包括二氧化碳控制模块包括二氧化碳监测器7和联动风扇，所述二氧化碳监测器7和联动风扇分别于控制台6电连接。所述控制台6基于二氧化碳监测器7和设定二氧化碳浓度，通过联动风扇调节系统中的二氧化碳浓度。

如图1-2所示，为本实用新型其中一种实施例的结构示意图，所示灌溉系统包括：水箱1、水管、滑轨2、滑轨电线21、二氧化碳监测器7、喷头5、二氧化碳监测电路71、总控制台6、湿度传感器电线81、湿度控制器和联动风扇。

如图3所示为本实用新型的滑轨2。

滑轨2为钢制工字型滑轨2，工字型滑轨2的两侧设有与滑动件3上滑动滚轮向配合的滑动槽，起到导向以及承接作用。导轨用于承载滑动件3和水槽4、实现水槽4的运动功能。工字型导轨的导向精度高低速运动的平稳性工艺性好，耐磨性好及寿命长并且具有足够的刚度。

如图5-6所示，为本实施例提供的水槽4。

水槽4通过连接滑动件3滑动连接与导轨上，底部设有多个喷头55。特点：方便清洗、便于安装并且耐磨性强。功能：并且能够少量蓄水以备不时之需。原理：密闭物体对液体的密封性

如图7-11所示，为本实施例提供的喷头5。

喷头5通过水管和改变流体压力实现，可以混合空气，出水更加迅猛。在智能灌溉系统中可以根据灌溉系统的需要进行具体的操作，譬如喷水或者水雾。

如图12-13所示，为本实施例提供的湿度传感器8。

湿度传感器8实现的功能是感应土壤和周围环境中的湿度，转化为电信号到控制器中，从而起到维持理想湿度的效果。其工作原理是通过湿敏元件，因为湿敏原件是最简单的湿度传感器8。湿敏元件主要有电阻式、电容式两大类。湿敏电阻的特点是在基片上覆盖一层用感湿材料制成的膜，当空气中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值都发生变化，利用这一特性即可测量湿度。具有长期稳定性极强的特点。

如图14所示，为本实施例提供的水管。

本实施例采用的是PVC材质管。PVC管具有优异的耐酸、耐碱、耐腐蚀性，对于化学工业之用途甚为适用；PVC管之壁面光滑，流体阻力小，其粗糙系数仅0.009，较其他管材为低，在相同的流量下，管径可缩小。PVC管的耐水压强度、耐外压强度、耐冲击强度等都非常高，适用于各种条件下的配管工程。

如图15-17所示，为本实施例提供的蓄水箱1。

水箱1具有贮备水量、稳定水压、控制水泵车操作手作和保证供水的作用。水箱1一般用钢板或钢筋商品混凝土制作。其外形有圆形和矩形两种,圆形水箱1结构上较为经济，矩形水箱1便于布置。

如图18-21所示，为本实施例提供的滑动件3。

1)工作精度高：直线导轨通过滚轮滚动在滑轨2上运动。不仅使摩擦系数降低到滑动导轨的1/50，而且使动静摩擦阻力之差非常小，从而实现平稳运动，减少冲击和振动，不易产生爬行现象。从而达到UM进给和定位精度，有利于提高数控系数的响应速度和灵敏度。

2)大大降低驱动速度：由于直线导轨运动摩擦力很小，机器只能用很小的动力移动，显然大大降低了机器的功耗，摩擦产生的热量很小。适用于高速、频繁启动和反向运动的零件。

3)润滑结构简单：直线导轨在滚轮上设有注油杯，可直接注油或通过自动供油器连接供油管进行润滑，减少直线导轨的磨损，使机器长时间保持良好工作。

4)防尘密封能力强：直线导轨防尘性能好。滚轮两端装有密封端盖，底部可选择密封底板。同时，滑轨2的固定螺丝孔设有防尘螺丝孔盖，防止灰尘堆积，保证产品的使用寿命和性能。

5)安装方便，互换性强：由于采用精密加工技术，滑轨2直线度高，滑轨2上安装螺孔误差小，安装方便，可与直线导轨互换。或者单独更换滚轮甚至直线导轨，使机器重新达到高精度。

如图22-23所示，为本实施例提供的联动风扇。

联动风扇作用主要用于强迫空气对流之用、降温以及调节二氧化碳浓度。

采用本实用新型提供的灌溉灌溉系统工作时，湿度传感器8采集土壤里的干湿度信号，检测到的湿度信号通过A/D模块转换，将标准的电流模拟信号转换为湿度数字信号，输入到可编程控制器，把湿度数据放入预先编写的程序以此判断当前环境下是否需要打开喷头5洒水，通过此程序来实现智能农业灌溉系统的自动开启灌溉以及自动关闭灌溉；实现土壤太干时增大喷灌量，太湿时减少喷灌量。

例如：某农作物需要的温度为25℃湿度为30％二氧化碳浓度为300ppm即可现在系统里输入这些阈值当三种传感器探测到大棚内情况与阈值不相符时就会将情况传输到中央控制器其功能是将信号集中分析，处理之后将运动信号传递给电动机控制灌溉电路以及风扇实现温度、湿度和二氧化碳浓度的调整。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种灌溉系统，所述系统安装于外部框架上，所述系统包括水箱(1)和控制台(6)，其特征在于，所述系统还包括通过管道(11)与水箱(1)相连的水槽(4)，所述外部框架内侧顶部固定有多条滑轨(2)，所述滑轨(2)与控制台(6)电连接，所述水槽(4)通过滑动件(3)与滑轨(2)滑动连接，所述滑动件(3)包括与滑轨(2)配合的直线导轨和开口方向与直线导轨垂直用于固定水槽(4)的固定轨，所述直线导轨的两侧设有滚轮，所述水槽(4)面对地面的一面上设有多个喷头(5)。

2.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述滑轨(2)为工字型滑轨。

3.根据权利要求2所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述工字型滑轨的两侧设有与直线导轨滚轮配合的凹槽。

4.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述滑轨(2)的固定处设有防尘孔盖。

5.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述直线导轨上设有注油杯。

6.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述直线导轨的滚轮两端设有密封端盖。

7.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述系统还包括湿度检测模块。

8.根据权利要求7所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述湿度检测模块包括布置在框架底部土壤内的湿度传感器(8)，所述湿度传感器(8)与控制台(6)电连接。

9.根据权利要求1所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述系统还包括二氧化碳控制模块。

10.根据权利要求9所述的一种灌溉系统，其特征在于，所述二氧化碳控制模块包括二氧化碳监测器(7)和联动风扇，所述二氧化碳监测器(7)和联动风扇分别与控制台(6)电连接。

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