CN220859106U - 一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，涉及农业灌溉技术领域。该基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，包括管体，管体的两侧贯穿开设有若干个第一出液孔，管体的底部贯穿开设有第二出液孔；控液装置包括：浮板，浮板为月牙形，浮板的两侧均连接有一块侧板，侧板被设置为控制第一出液孔的开合，浮板通过弹簧连接有密封条，密封条用于控制第二出液孔的开合，管体的另一端连接有回收装置，回收装置用于回收剩余的溶液。该基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，通过将管体埋设在土壤中，管体中的水直接对土地中层进行浇灌并下渗到植物根部，剩余的水可通过管体一端的出水口进行回收，节约水资源。

Description

一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉技术领域，具体涉及一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置。

背景技术

灌溉是利用人工设施，将符合质量标准的水，输送到农田、绿地等处，补充土壤水分，以改善植物的生长发育条件，智慧农业用基于物联网的节水灌溉装置实现了对农作物的节水灌溉。

已知的现有技术中，基于物联网的智慧农业通过灌溉云平台、气温传感器、土壤湿度传感器等传递的信息来确定输水的时机和输水量，并多角度地将输水浇灌在土壤表面，使水下渗并保持土壤的湿度。

但是水浇灌在土壤表面，水与土壤表面的接触面积大，使得水与高温环境的接触面积大，水的蒸发量大，导致实际渗入土壤中并湿润土壤的水量减少，灌溉效果减弱，为达到预定灌溉效果所需的水量增多。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，通过将管体埋设在土壤中，根据土壤的湿润程度选择注水量，管体中的水直接对土地中层进行浇灌并下渗到植物根部，剩余的水可通过管体一端的出水口进行回收，节约水资源。

技术方案：为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，包括：管体，所述管体的两侧贯穿开设有若干个第一出液孔，所述管体的底部贯穿开设有第二出液孔，所述管体内设置有控液装置。

所述控液装置包括：浮板，所述浮板为月牙形，所述浮板设置在管体的中部，所述浮板的两侧均连接有一块侧板，所述侧板与管体内壁滑动连接，所述侧板被设置为控制第一出液孔的开合，所述浮板的中部沿管体的横向轴线等距贯穿开设有若干个滑孔，每个所述滑孔均滑动连接有一根定位杆，所述定位杆的一端与管体顶部连接，所述定位杆的另一端穿过滑孔并与支撑板连接，所述浮板底部按管体的横向轴线等距连接有若干个弹簧，所述弹簧的下方设置有密封条，所述密封条的底部与管体底壁的形状相适配，所述密封条的顶部连接有若干根移杆，所述密封条设置在第二出液孔的正上方，所述密封条用于控制第二出液孔的开合，所述移杆的顶部开设有槽，每个所述槽的底部均与一根弹簧的底部连接。

优选地，所述管体的一端连通有进液管，进液管用于向管体内注入液体，所述管体的另一端连接有回收装置，所述回收装置用于回收剩余的溶液，所述回收装置包括：板体，所述板体靠近进液管的一侧与管体远离进液管的一侧连接，所述板体顶部贯穿设有通孔，所述板体靠近进液管一侧开设有第三出液孔且第三出液孔与通孔相连通，所述通孔滑动连接有密封板，所述密封板的顶部连接有塞板，所述塞板的顶部连接有拉手。

优选地，还包括：土壤湿度传感器，土壤湿度传感器用于测量土地表层、中层、底部的土壤湿度并将湿度信息通过第一导线传递到控制器，控制器通过第二导线电性连接有灌溉云平台，灌溉云平台被设置为指导灌溉的时机和水量，控制器用于控制进液管所在电磁阀的开合以及电磁阀开启的时间，从而控制管体内的溶液量。

优选地，所述管体是由矩形管以及矩形管底部相连通的半圆形管组成，矩形管的两侧均贯穿开设有若干个所述第一出液孔，矩形管同侧的若干个所述第一出液孔按管体的纵向轴线方向等距分布。

优选地，所述第一出液孔与竖直平面的夹角为30°-45°。

优选地，所述浮板开口向上，所述浮板底部与管体底壁之间设置有储液腔。

优选地，所述侧板的高度大于管体同侧任意两个第一出液孔的间距。

优选地，所述塞板为橡胶板，所述塞板底板的面积小于塞板顶部的面积，所述塞板底部的面积与通孔的横向截面面积相等。

优选地，所述支撑板顶部的形状与浮板底部的形状相适配，当所述浮板放置在支撑板上时，所述侧板对所有第一出液孔进行封挡

优选地，当所述浮板放置在支撑板上时，所述密封条在弹力作用下密封第二出液孔。

有益效果：本实用新型提供了一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置。与现有技术相比，具备以下有益效果1、第一出液孔用于向土地中层土壤进行浇灌，第二出液孔用于向植物根部土壤进行浇灌，还可搭配土地顶部喷洒的少量溶液，对土地表层的土壤和植株进行浇灌，通过对土地表层、中层、底部的分层浇灌，在保证达到土壤灌溉目标的基础上，减少土壤表层水量的喷洒，减少水的蒸发量，节约水资源。

2、土壤湿度达到预定要求后，管体内仍有部分液体，此时可上提密封板，将密封板从通孔中抽出，使得管体内的溶液依次经过第三出液孔、通孔并回收到储液盒内，完成对多余液体的回收，也可避免土壤湿度过高，节约水资源，当管体内堆积有杂质（如土壤、碎石等），可打开第三出液孔，通过向进液管内注水，将管体内的杂质从第三出液孔、通孔冲出，便于管体的清洁。

3、第二出液孔只有一个，且第二出液孔单位时间的出水量远小于第一出液孔单位时间内的出水量，通过第二出液孔水流的直接灌溉以及土壤表层和中层下渗的水流完成对土壤底部的灌溉，节约水资源，且管体下部为半圆形，管体内的杂质易沿着弧面堆积在管体底部，水流可带着杂质从第二出液孔流出，保持管体内的清洁。

附图说明

并入本文中并且构成说明书的部分的附图示出了本公开的实施例，并且与说明书一起进一步用来对本公开的原理进行解释，并且使相关领域技术人员能够实施和使用本公开。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为管体、进液管、板体所在部分的结构示意图。

图2为图1的爆炸图。

图3为图2去除进水管、回收装置后的结构示意图。

图4为图3的爆炸图。

图5为控液装置的爆炸图。

图6为密封条与弹簧所在部分的结构示意图以及弹簧与移杆的分离图。

图7为回收装置的爆炸图。

图中的附图标记为：11管体、12进液管、13第一出液孔、14第二出液孔、2控液装置、21浮板、22侧板、23定位杆、24支撑板、25密封条、26移杆、27槽、28弹簧、3回收装置、31板体、32通孔、33第三出液孔、34密封板、35塞板、36拉手、4储液腔。

如图所示，为了能明确实现本实用新型的实施例的结构，在图中标注了特定的结构和器件，但这仅为示意需要，并非意图将本实用新型限定在该特定结构、器件和环境中，根据具体需要，本领域的普通技术人员可以将这些器件和环境进行调整或者修改，所进行的调整或者修改仍然包括在后附的权利要求的范围中。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本申请实施例通过提供一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，解决了水浇灌在土壤表面，水与高温环境的接触面积大，导致水的蒸发量大，实际渗入土壤中并湿润土壤的水量减少，灌溉效果减弱，为达到预定灌溉效果所需的水量增多问题，在使用时，实现了通过将管体埋设在土壤中，根据土壤的湿润程度选择注水量，管体中的水直接对土地中层进行浇灌并下渗到植物根部，剩余的水可通过管体一端的出水口进行回收，节约水资源。

为了更好地理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细地说明。

参照图1－图7，一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，包括：管体11，管体11的两侧贯穿开设有若干个第一出液孔13，管体11的底部贯穿开设有第二出液孔14，管体11内设置有控液装置2。

第一出液孔13用于向土地中层土壤进行浇灌，第二出液孔14用于向植物根部土壤进行浇灌，还可搭配土地顶部喷洒的少量溶液，对土地表层的土壤和植株进行浇灌，通过对土地表层、中层、底部的分层浇灌，在保证达到土壤灌溉目标的基础上，减少土壤表层水量的喷洒，减少水的蒸发量，节约水资源。

控液装置2包括：浮板21，浮板21为月牙形，浮板21设置在管体11的中部，浮板21的两侧均连接有一块侧板22，侧板22与管体11内壁滑动连接，侧板22被设置为控制第一出液孔13的开合，浮板21的中部沿管体11的横向轴线等距贯穿开设有若干个滑孔，每个滑孔均滑动连接有一根定位杆23，定位杆23的一端与管体11顶部连接，定位杆23的另一端穿过滑孔并与支撑板24连接，浮板21底部按管体11的横向轴线等距连接有若干个弹簧28，弹簧28的下方设置有密封条25，密封条25的底部与管体11底壁的形状相适配，密封条25的顶部连接有若干根移杆26，密封条25设置在第二出液孔14的正上方，密封条25用于控制第二出液孔14的开合，移杆26的顶部开设有槽27，每个槽27的底部均与一根弹簧28的底部连接。

浮板21为月牙状，浮板21为弧板，浮板21底部与液体接触面积大，便于浮板21在浮力作用下浮动。

当管体11内没有溶液或溶液较少时，浮板21放置在支撑板24上，此时浮板21挤压弹簧28，弹簧28压缩并挤压密封条25，便于密封条25对第二出液孔14密封，减少从第二出液孔14进入管体11的杂质量。

管体11的一端连通有进液管12，进液管12用于向管体11内注入液体，管体11的另一端连接有回收装置3，回收装置3用于回收剩余的溶液，回收装置3包括：板体31，板体31靠近进液管12的一侧与管体11远离进液管12的一侧连接，板体31顶部贯穿设有通孔32，板体31靠近进液管12一侧开设有第三出液孔33且第三出液孔33与通孔32相连通，通孔32滑动连接有密封板34，密封板34的顶部连接有塞板35，塞板35的顶部连接有拉手36。

当土壤湿度达到预定要求后，管体11内仍有部分液体，此时可上提密封板34，将密封板34从通孔32中抽出，使得管体11内的溶液依次经过第三出液孔33、通孔32并回收到储液盒内，完成对多余液体的回收，也可避免土壤湿度过高，节约水资源。

当管体11内堆积有杂质（如土壤、碎石等），可打开第三出液孔33，通过向进液管12内注水，将管体11内的杂质从第三出液孔33、通孔32冲出，便于管体11的清洁。

还包括：土壤湿度传感器，土壤湿度传感器用于测量土地表层、中层、底部的土壤湿度并将湿度信息通过第一导线传递到控制器，控制器通过第二导线电性连接有灌溉云平台，灌溉云平台被设置为指导灌溉的时机和水量，控制器用于控制进液管12所在电磁阀的开合以及电磁阀开启的时间，从而控制管体11内的溶液量。

灌溉云平台可以通过多种传感器获得土地周围环境的温度、湿度、土壤综合湿度等信息，并通过这些信息分析出土壤灌溉的时机以及所需的用水量，并将信息传递到控制器。

管体11是由矩形管以及矩形管底部相连通的半圆形管组成，矩形管的两侧均贯穿开设有若干个第一出液孔13，矩形管同侧的若干个第一出液孔13按管体11的纵向轴线方向等距分布。

第一出液孔13与竖直平面的夹角为30°-45°。

当第一出液孔13与竖直平面的夹角为30°时，第一出液孔13的倾斜角度大，第一出液孔13通道的长度长，杂质在自身重力的作用下不易通过第一出液孔13进入管体11，多停留在第一出液孔13并在水流的冲击下沿斜面滑落，减少通过第一出液孔13进行管体11的杂质量。

当第一出液孔13与竖直平面的夹角为45°时，第一出液孔13平缓且通道的长度短，管体11开设通道的空间小，管体11更为稳固。

浮板21开口向上，浮板21底部与管体11底壁之间设置有储液腔4。

储液腔4用来收集进液管12流入的溶液，储液腔4内液面升高，浮板21所受浮力增大，浮板21上移。

侧板22的高度大于管体11同侧任意两个第一出液孔13的间距，支撑板24顶部的形状与浮板21底部的形状相适配，当浮板21放置在支撑板24上时，侧板22对所有第一出液孔13进行封挡，弹簧28压缩，密封条25密封第二出液孔14。

塞板35为橡胶板，塞板35底板的面积小于塞板35顶部的面积，塞板35底部的面积与通孔32的横向截面面积相等。

使用时，灌溉云平台可以通过多种传感器获得土地周围环境的温度、湿度、土壤综合湿度等信息，并通过这些信息分析出土壤灌溉的时机以及所需的用水量，并将信息传递到控制器，控制器在打开进液管12上的电磁阀的同时，土地上方的滴灌或是喷灌装置也被打开，对土地表层、中层、植物根部进行同步灌溉，使得溶液通过进液管12进入管体11并储存在储液腔4，储液腔4内的液面升高，浮板21所受浮力增大，浮板21在定位杆23的限位作用下，浮板21依次带着侧板22、弹簧28、移杆26、密封条25沿着定位杆23的轴线方向上移，侧板22上移并打开第一出液孔，侧板22上移的高度越高，打开的第一出液孔13数目越多，根据土壤的湿度越低，打开的第一出液孔13数量越多，提高单位时间的注水量，便于对土壤的快速灌溉。

密封条25远离第二出液孔14，第二出液孔14不再密封，部分溶液通过第二出液孔14流入植物根部，由于水流下沉，第二出液孔14只有一个，且第二出液孔14单位时间的出水量远小于第一出液孔13单位时间内的出水量，通过第二出液孔14水流的直接灌溉以及土壤表层和中层下渗的水流完成对土壤底部的灌溉，节约水资源，且管体11下部为半圆形，管体11内的杂质易沿着弧面堆积在管体11底部，水流可带着杂质从第二出液孔14流出，保持管体11内的清洁。

通过湿度传感器对土壤湿度进行测量，当土壤湿度达到预定要求后，管体11内仍有部分液体，此时可上提密封板34，将密封板34从通孔32中抽出，使得管体11内的溶液依次经过第三出液孔33、通孔32并回收到储液盒内，完成对多余液体的回收，也可避免土壤湿度过高，节约水资源。

本实用新型涵盖任何在本实用新型的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。为了使公众对本实用新型有彻底的了解，在以上本实用新型优选实施例中详细说明了具体的细节，而对本领域技术人员来说没有这些细节的描述也可以完全理解本实用新型。另外，为了避免对本实用新型的实质造成不必要的混淆，并没有详细说明众所周知的方法、过程、流程、元件和电路等。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于，包括：

管体（11），所述管体（11）的两侧贯穿开设有若干个第一出液孔（13），所述管体（11）的底部贯穿开设有第二出液孔（14），所述管体（11）内设置有控液装置（2）；

所述控液装置（2）包括：

浮板（21），所述浮板（21）为月牙形，所述浮板（21）设置在管体（11）的中部，所述浮板（21）的两侧均连接有一块侧板（22），所述侧板（22）与管体（11）内壁滑动连接，所述侧板（22）被设置为控制第一出液孔（13）的开合，所述浮板（21）的中部沿管体（11）的横向轴线等距贯穿开设有若干个滑孔，每个所述滑孔均滑动连接有一根定位杆（23），所述定位杆（23）的一端与管体（11）顶部连接，所述定位杆（23）的另一端穿过滑孔并与支撑板（24）连接，所述浮板（21）底部按管体（11）的横向轴线等距连接有若干个弹簧（28），所述弹簧（28）的下方设置有密封条（25），所述密封条（25）的底部与管体（11）底壁的形状相适配，所述密封条（25）的顶部连接有若干根移杆（26），所述密封条（25）设置在第二出液孔（14）的正上方，所述密封条（25）用于控制第二出液孔（14）的开合，所述移杆（26）的顶部开设有槽（27），每个所述槽（27）的底部均与一根弹簧（28）的底部连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述管体（11）的一端连通有进液管（12），进液管（12）用于向管体（11）内注入液体，所述管体（11）的另一端连接有回收装置（3），所述回收装置（3）用于回收剩余的溶液，所述回收装置（3）包括：板体（31），所述板体（31）靠近进液管（12）的一侧与管体（11）远离进液管（12）的一侧连接，所述板体（31）顶部贯穿设有通孔（32），所述板体（31）靠近进液管（12）一侧开设有第三出液孔（33）且第三出液孔（33）与通孔（32）相连通，所述通孔（32）滑动连接有密封板（34），所述密封板（34）的顶部连接有塞板（35），所述塞板（35）的顶部连接有拉手（36）。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于，还包括：土壤湿度传感器，土壤湿度传感器用于测量土地表层、中层、底部的土壤湿度并将湿度信息通过第一导线传递到控制器，控制器通过第二导线电性连接有灌溉云平台，灌溉云平台被设置为指导灌溉的时机和水量，控制器用于控制进液管（12）所在电磁阀的开合以及电磁阀开启的时间，从而控制管体（11）内的溶液量。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述管体（11）是由矩形管以及矩形管底部相连通的半圆形管组成，矩形管的两侧均贯穿开设有若干个所述第一出液孔（13），矩形管同侧的若干个所述第一出液孔（13）按管体（11）的纵向轴线方向等距分布。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述第一出液孔（13）与竖直平面的夹角为30°-45°。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述浮板（21）开口向上，所述浮板（21）底部与管体（11）底壁之间设置有储液腔（4）。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述侧板（22）的高度大于管体（11）同侧任意两个第一出液孔（13）的间距。

8.根据权利要求2所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述塞板（35）为橡胶板，所述塞板（35）底板的面积小于塞板（35）顶部的面积，所述塞板（35）底部的面积与通孔（32）的横向截面面积相等。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：所述支撑板（24）顶部的形状与浮板（21）底部的形状相适配，当所述浮板（21）放置在支撑板（24）上时，所述侧板（22）对所有第一出液孔（13）进行封挡。

10.根据权利要求1所述的基于物联网的智慧农业节水灌溉装置，其特征在于：当所述浮板（21）放置在支撑板（24）上时，所述密封条(25)在弹力作用下密封第二出液孔（14）。