一种基于传感器网络的水肥喷洒装置

技术领域

本发明涉及水肥一体化技术领域，具体为一种基于传感器网络的水肥喷洒装置。

背景技术

智慧农业是将传感器网络、软件平台及控制技术应用到传统的农业种植中，通过传感器对土壤状况和作物的生长情况进行实时收集，利用软件平台做出决策与判断，并驱动控制部件进行精准的定点灌溉、施肥、喷洒农药等，改变了农业的粗放种植，使得农业生产更加精细化，极大地提高农业产量及农民收入。

现有专利CN210470285U公开了一种智慧农业智能控制水肥药一体化使用装置，包括多个灌溉管道，将灌溉、施肥和打药经过智能控制系统进行结合，然而，1)该系统结构复杂，成本昂贵，无法适用于小型农田，2)其管道铺设后移动困难，为后期的作物收割、农田修整等造成障碍，3)此外，管道的出料口高度固定，无法根据种植地形(例如，丘陵、山地等)、不同作物的生长特点、同一作物的不同生长阶段调整农药喷洒高度。为此，本文提出了一种基于传感器网络的水肥喷洒装置。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种成本低廉、结构简单，尤其适用于小型农田、移动方便、喷洒高度可调整的一种基于传感器网络的水肥喷洒装置。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于传感器网络的水肥喷洒装置，其特征在于：包括螺管，所述螺管的底部螺装有螺杆，所述螺管的滑动连接有悬臂板，所述悬臂板的左部固定连接有竖管，所述竖管的底端连通有分散管，所述分散管的内壁呈自上而下的扩张状，所述分散管的底端固定连接有过滤板，所述过滤板的中部设置有多组通孔，所述过滤板的下侧设置有通料箱，所述通料箱的内部设置有空腔，所述通料箱的内部呈圆柱型，所述通料箱的中心固定有连接轴，所述连接轴的圆周外壁套设有小型电机，所述小型电机与堵板固定连接，所述堵板的中部设置有多组和各所述通孔相对应的贯穿孔，所述通料箱的外侧壁连接有加长板，所述加长板的内部设置有电路组件，所述电路组件包括电源模块、通信模块、驱动模块及控制模块，所述驱动模块与所述小型电机电连接，所述螺管的圆周外壁的右部滑动连接有转接板，所述转接板的底部设置有套环，所述套环的圆周外壁套设有至少一个连接杆，所述连接杆的右端固定连接有定位螺钉，所述螺管的右侧设置有支撑杆，所述定位螺钉的右部和所述支撑杆的上部通过螺纹连接，所述连接杆的中部套装有滑动环，各滑动环的底端均固定连接有吊管，各所述吊管的底端均固定连接有喷头，所述喷头的底端均铰接有盖板，所述盖板的顶端后部和喷头的底端卡接，各喷头的左端均连通有进料管，各所述进料管的中部均安装有阀门，各所述滑动环的顶端均通过螺纹连接有卡轴，各所述卡轴的底端均和所述连接杆的圆周外壁接触，各所述喷头的上部均连通有进水管，所述支撑杆的顶端固定连接有架板，所述架板的顶端安装有水泵，所述水泵的输出端连通有分水管，所述分水管的圆周外壁和各所述进水管的顶端连通，所述支撑杆的上部固定连接有电路箱，所述电路箱内设置有所述电路组件，所述电路箱内还设置有电感元件，所述连接杆的下侧设置有联动杆，所述联动杆的圆周外壁和各盖板的底端固定连接，所述联动杆的右端固定连接有拉动板，所述拉动板内设置有磁铁。

优选的，所述螺杆和支撑杆的底端均螺纹连接有加宽板，各所述加宽板的底端均固定连接有支撑轴，各支撑轴的底端均固定连接有插板，各插板的底端均设置有尖角。

优选的，所述竖管的顶端连通有漏斗。

优选的，所述加长板的左端固定连接有把手。

优选的，所述螺管的上部螺装有增高轴，所述增高轴的顶端固定连接有手拧板。

优选的，所述所述手拧板的外侧壁固定连接有防滑垫。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种有机肥喷洒装置，具备以下有益效果：

1)该有机肥喷洒装置，通过悬臂板与螺管的滑动配合、转接板与螺管的滑动配合以及加宽板与螺杆的螺纹配合，使得可以根据地形、作物种类、作物生长阶段等改变水肥喷洒高度及设备插入高度，适用范围更广；

2)通过电路组件实现与传感器网络的通信，并根据传感器信息对部件实时控制，根据土壤状况或作物需求施加水肥，实现对作物生长状况的精准控制；

3)在架设过程中，通过使用者拉动连接杆，使各喷头对准不同的植物，可以改变支撑杆14的角度，从而适应不同的地形，例如，圆形苗圃。此外，在不规则边缘农田中(例如，圆形苗圃)，可以在套环11的圆周外壁套设多个连接杆12，从而实现更好的覆盖。

4)该有机肥喷洒装置拆卸简单，与现有技术中的固定的智能水肥管道相比，避免了前期大量资金投入，减轻种植者的经济负担，同时在收割、整田阶段可拆卸移除，避免阻挡收割设备的使用，同时该有机肥喷洒装置可反复使用。

本发明总体上提供了一种成本低廉、结构简单，尤其适用于小型农田、拆卸移动方便、喷洒高度可调整的一种基于传感器网络的水肥喷洒装置。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为本发明图1中A处的局部放大结构示意图；

图3为本发明中通料箱、堵板和加长板的俯视结构示意图；

图4为本发明中喷头和堵板的左视结构示意图。

图中：1、螺管；2、螺杆；3、悬臂板；4、竖管；5、分散管；6、过滤板；7、通料箱；8、堵板；9、加长板；10、转接板；11、套环；12、连接杆； 13、定位螺钉；14、支撑杆；15、滑动环；16、吊管；17、喷头；18、盖板； 19、进料管；20、阀门；21、卡轴；22、进水管；23、架板；24、水泵；25、分水管；26、联动杆；27、拉动板；28、加宽板；29、支撑轴；30、插板； 31、漏斗；32、把手；33、增高轴；34、手拧板；35、防滑垫；36、电路箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

实施例：

请参阅图1-4，一种有机肥喷洒装置，包括螺管1，螺管1的底部螺装有螺杆2，螺管1的上部螺装有增高轴33，增高轴33的顶端固定连接有手拧板 34；通过增高轴33提高手拧板34的高度，手拧板34的外侧壁固定连接有防滑垫35，防滑垫35为橡胶垫，螺管1的左侧壁开设有滑槽，滑槽内滑动连接有悬臂板3，悬臂板3的左部固定连接有竖管4，竖管4的底端连通有分散管 5，竖管4的顶端连通有漏斗31；通过漏斗31将有机肥导入竖管4，达到进一步便于使用者使用的效果，分散管5的内壁呈自上而下的扩张状，分散管5 的底端固定连接有过滤板6，过滤板6的中部设置有多组通孔，过滤板6的下侧设置有通料箱7，通料箱7的内部设置有空腔，通料箱7的内部呈圆柱型，所述通料箱7的中心固定有连接轴，所述连接轴的圆周外壁套设有小型电机，小型电机的圆周外壁固定连接有堵板8，堵板8可在小型电机旋转的带动下旋转，堵板8的中部设置有多组和各通孔相对应的贯穿孔，通料箱7的外侧固定连接有加长板9，加长板9的内部设置有电路组件，所述电路组件包括电源模块、通信模块、驱动模块及控制模块，通信模块可与农田中的传感器网络进行通信，驱动模块与小型电机电连接，控制模块基于通信模块所传递的传感器信息控制所述小型电机的开启与关闭，所述小型电机带动所述堵板8沿所述连接轴转动，螺管1的圆周外壁的右部开设有滑槽，滑槽内滑动连接有转接板10，转接板10的底部设置有套环11，套环11的圆周外壁套设有连接杆12，连接杆12的右端固定连接有定位螺钉13，螺管1的右侧设置有支撑杆14，定位螺钉13的右部和支撑杆14的上部通过螺纹连接，支撑杆14的上部固定连接有电路箱36；所述电路箱36内设置有所述电路组件，所述电路箱 36内还设置有电感元件，电感元件通电后产生磁性，对拉动板27内设置的磁铁产生吸引，连接杆12的中部套装有滑动环15，各滑动环15的底端均固定连接有吊管16，各吊管16的底端均固定连接有喷头17，喷头17的底端均铰接有盖板18，盖板18的顶端后部和喷头17的底端卡接，连接杆12的下侧设置有联动杆26，联动杆26的圆周外壁和各盖板18的底端固定连接，联动杆 26的右端固定连接有拉动板27，拉动板27内设置有磁铁；各喷头17的左端均连通有进料管19，各进料管19的中部均安装有阀门20，各滑动环15的顶端均通过螺纹连接有卡轴21，各卡轴21的底端均和连接杆12的圆周外壁接触，各喷头17的上部均连通有进水管22，支撑杆14的顶端固定连接有架板 23，架板23的顶端安装有水泵24，螺杆2和支撑杆14的底端均螺纹连接有加宽板28，各加宽板28的底端均固定连接有支撑轴29，各支撑轴29的底端均固定连接有插板30，各插板30的底端均设置有尖角；通过在安装时，使用者将尖角插入土内，并通过加宽板28和地面接触，进而减少晃动，提高使用稳定性，通过加宽板28在螺杆2和支撑杆14上的螺纹滑动，可以改变插入土壤中的深度，水泵24的输出端连通有分水管25，分水管25的圆周外壁和各进水管22的顶端连通；使用时，将水泵通过水管与水源(例如，水槽、水井等)连接，通过各进料管可以导入农药，通过该结构，可以将喷头17设置为喷水或喷洒农药，同时可以根据种植需求改变农药配比。

综上所述，该有机肥喷洒装置的工作原理和工作过程为，在使用时，首先使用者将有机肥通过竖管4通入分散管5内，通信模块与传感器网络实时通信，并将通信信息发送给控制模块进行处理，当控制模块判断植物当前需要施肥时，通过驱动模块驱动小型电机转动一定角度，使得堵板8旋转让出通料箱底部的出料孔，并继续检测传感器信息，当传感器发回的信息表明施肥量已达到阈值时，驱动模块驱动小型电机反方向转动所述角度，使得堵板8 旋转堵住出通料箱底部的出料孔，停止施肥，将水泵24通过水管与水源相连，通信模块与湿度传感器网络实时通信，并将通信信息发送给控制模块进行处理，当控制模块判断植物当前需要浇水时，对电感元件通电，使其产生磁性，从而对拉动板(27)内设置的磁铁产生吸引力，带动各盖板18和喷头17的铰接处转动，进而使喷头17将水朝下喷出，喷洒在植物上，并继续检测传感器信息；当传感器发回的信息表明当前湿度已达到阈值时，对电感元件反向通电，使其产生相反磁性，从而对拉动板27内的磁铁产生排斥力，随后对电感元件断电。根据植物的不同生长阶段，可以通过各进料管19导入农药或营养液，同时可以方便地改变其配比。在架设该水肥喷洒设备时，使用者拉动连接杆12，使各喷头17对准不同的植物，并通过将定位螺钉13和支撑杆14 配合，进而将各喷头17架起，可以改变支撑杆14的角度，从而适应不同的地形，例如，圆形苗圃。此外，在不规则边缘农田中(例如，圆形苗圃)，可以在套环11的圆周外壁套设多个连接杆12，从而实现更好的覆盖。。

水泵为市面上直接购买的本领域技术人员的公知设备，在这里我们只是对其进行使用，并未对其进行结构和功能上的改进，在此我们不再详细赘述，且电机设置有与其配套的控制开关，控制开关的安装位置根据实际使用需求进行选择，便于操作人员进行操作控制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。