一种基于大数据的农业大棚雨水智能收集设备

技术领域

本发明涉及雨水智能收集设备技术领域，属于一种基于大数据的农业大棚雨水智能收集设备。

背景技术

随着生活水平的逐渐提高，人们对于反季节作物种植这一领域越来越重视，而针对与反季节作物的种植需要搭建大棚，并且在其内部将温度控制在所种植的作物适合的范围之内，然后需要注意水分和营养物质的摄入量，即可营造反季节作物的生长环境，但是，在下雨时，雨水掉落至大棚的外表面，然后经过大棚外表面滑落至搭建大棚的地基处，容易造成大棚周围排水不畅，甚至导致大棚倒塌，因此需要使用农业大棚雨水收集设备来解决大棚外表面雨水过多流入至地基的问题。

现有的装置存在的缺陷是：

1.对比文件CN209861783U公开了一种大棚雨水收集装置，“包括一长直槽，所述长直槽处于蔬菜大棚塑料膜边缘正下方，所述长直槽包括矩形箱体，所述矩形箱体底部设有多组漏孔，每组所述漏孔下侧连接有一连通竖管，彼此相邻连通竖管之间通过溢流管组相连通，所述溢流管组一端连通在小水槽上。本实用新型将大棚流下的雨水变废为宝，解决大棚雨水导致的大棚不稳固问题的同时利用连通器原理实现了室内室外水量的互通，方便平时浇水灌溉，可就近取水，成本低，效果好，使用方便。”但是本装置在使用时缺少雨水过滤结构，其在收集雨水时，对于雨水与杂质无法进行有效分离，容易导致通道堵塞，影响雨水收集操作；

2.对比文件CN109356221A公开了一种智能农业大棚雨水收集装置，“包括大棚本体、集水池、导水管、滤水盒、残渣清理机构、进水管、集水箱支撑座，大棚本体侧面的顶部与集水池固定连接，集水池的底部与导水管的顶部固定连通，导水管的底部与滤水盒顶部的右侧固定连接，滤水盒顶部的左侧与进水管的一端固定连通，残渣清理机构包括出水管、密封塞、滤网和定位座。本发明通过集水池对大棚本体上滴落的水进行收集，通过导水管将水导入滤水盒进行过滤防止杂质进行集水箱造成集水箱的堵塞，通过滤网对水进行过滤，达到了对滴落在大棚本体上的水进行收集过滤，方便对水资源的合理利用。”但是本装置在使用时，集水池始终与大棚的外表面贴合，导致整个装置在不收集雨水时，从大棚上滑落的树叶等杂物会聚集在集水池的内部，容易顺着集水池进入导水管的内部，造成导水管堵塞，影响装置运行；

3.对比文件CN211447099U公开了一种蔬菜大棚用雨水收集装置，“包括安装在大棚两侧下方的接收槽，所述接收槽的底端设置有第一水管，所述大棚的底端设置有储水槽，所述第一水管与储水槽中的电泵相连，所述第一水管上设置有第一水阀和第二水阀，所述第一水阀和第二水阀之间连接有第二水管，所述第二水管与立柱内的软管相连，所述软管与吊装在横杆上的喷头相连，所述喷头通过连接孔与连接杆相连，所述连接杆与滑轨内的滑轮相连，本实用新型通过第一水管、第二水管、喷头、接收槽，储水槽实现对雨水的收集再利用，有效降低了种植用水的支出。”但是装置中缺少电能收集部件，其内部的电泵等电性连接的部件在使用时需要外接电源，在实际应用中较为麻烦。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于大数据的农业大棚雨水智能收集设备，以解决上述背景技术中提到出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于大数据的农业大棚雨水智能收集设备，包括底座、支撑结构和集水结构，所述底座的顶部安装有支撑结构，所述支撑结构的顶部安装有集水结构，所述集水结构的顶部均匀安装有多组竖杆，所述集水结构的内部安装有两组顶板，所述其中一组顶板的顶部安装有连接杆，所述集水结构的前后两侧外壁均安装有放置板，所述放置板的顶部安装有双向电机，所述双向电机的输出端安装有轴杆，所述轴杆的外表面安装有套筒, 所述套筒的外壁安装有拉绳，所述拉绳的尾端安装有卡件，所述卡件的底部安装有过滤结构，所述过滤结构的底部安装有收集箱，且收集箱位于底座的一侧。

优选的，所述底座的顶部安装有四组长螺钉，长螺钉的底部贯穿底座的内部，底座的顶部设置有移动槽，底座的顶部安装有竖板，竖板位于移动槽的前方，竖板的背面安装有电动推杆。

优选的，所述支撑结构的的内部安装有衔接块，衔接块的正面与电动推杆的背面贴合，衔接块的底部与底座的顶部贴合，衔接块的底部安装有两组嵌合块，嵌合块的外壁与移动槽的内壁贴合，衔接块的顶部安装有撑杆。

优选的，所述集水结构的内部安装有集水管，集水管的底部与撑杆的顶部贴合，集水管的内壁安装有挡板，集水管的背面安装有倾斜板，集水管的内部安装有粗径海绵，粗径海绵的顶部延伸出集水管的内部，集水管的底壁安装有两组电动伸缩杆，两组电动伸缩杆分别位于粗径海绵的两侧，两组电动伸缩杆的顶部均安装有顶板，其中一组顶板的一侧外壁安装有下压管，下压管的一侧外壁与另一组顶板的外壁贴合。

优选的，所述竖杆的顶部安装有太阳能板。

优选的，所述连接杆的一端安装有圆筒，圆筒的内部安装有转杆，转杆的顶部延伸出圆筒的内部，转杆的正面安装有连接轴，连接轴的背面贯穿转杆的内部，连接轴的一侧外壁安装有雨水感应器。

优选的，所述收集箱的一侧外壁安装有箱门，收集箱的底部安装有四组行走轮，收集箱的底壁安装有集水桶，集水桶的一侧外壁安装有出水管，出水管的一端贯穿收集箱的内部，出水管的顶部安装有阀门，收集箱的底部安装有卡板，卡板的底部安装有两组弹性板，两组弹性板的底部安装有底板。

优选的，所述收集箱的顶部安装有收集斗，收集斗的前后顶部均设置有槽口，槽口的一侧内壁安装有活动杆，活动杆的一端与槽口的另一侧内壁贴合，活动杆的外表面安装有过滤板，过滤板的顶部与卡件的底部贴合。

优选的，该装置的工作步骤如下：

S1.通过雨水感应器感应天气是否下雨，其内部通过利用压电振子的压电效应，将机械位移变成电信号，然后根据雨滴掉落时冲击的能量转变的电压波形对其它电性相连的部件进行控制，感应到下雨时，与雨水感应器电性相连的电动推杆启动，通过它本身在电力的控制下改变自身长度，继而将支撑结构往大棚所在一侧推动，进而促使倾斜板与大棚的外表面贴合，电动推杆可方便对集水结构与大棚之间进行距离调整倾斜板的倾斜度在15°到30°之间，可方便流体状物质在其外表面滑动，使得下雨时顺着大棚滑落的雨水，会随着与大棚外表面贴合的倾斜板滑落至集水管的内部，集水管具有5都到10°的倾斜度，其无封堵的一端较低，方便雨水顺着管道流动；

S2.启动电动伸缩杆，使得下压管底部所压制的粗径海绵能够在自身的弹性属性作用下向上恢复原状，此时粗径海绵的背面与大棚的外表面贴合，继而可将大棚上滑落的雨水吸入自身内部，同时粗径海绵可以将大棚上滑落的雨水进行初次过滤，减少雨水中的杂质，然后电动伸缩杆向下收缩，带动下压管对粗径海绵进行压制，促使粗径海绵内部的水分被挤出，加快其顺着集水管管道往收集箱一侧的流动速度；

S3.雨水往收集箱内部流动时，会经过过滤结构，其内部的过滤板可以对集水管一端往下流动的雨水进行过滤，可以对雨水进行净化过滤，避免收集雨水时所带的杂质对管道造成堵塞，同时启动两组双向电机，其外接有周期性变化电流，可以在设定值范围内进行循环双向转动，继而其输出端所安装的轴杆可以带动拉绳进行收放操作，可以带动过滤板进行翻转作业，其中一组双向电机进行拉绳卷收操作的同时，另一组双向电机进行卷放操作，二者相互配合，可以保证过滤板上在排放杂物时，收集斗的顶部有过滤板对雨水进行过滤，同时避免过滤板上杂物过多对过滤板造成堵塞，影响其过滤效果；

S4.过滤后的雨水会流入集水桶的内部进行储藏，使用时可以将出水管顶部设置的阀门打开，可以将雨水排出以作使用。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过安装的过滤结构，可以对集水管一端往下流动的雨水进行过滤，可以对雨水进行净化过滤，避免收集雨水时所带的杂质对管道造成堵塞，其在使用时需要同时启动两组双向电机，双向电机外接有周期性变化电流，可以在设定值范围内进行循环双向转动，继而其输出端所安装的轴杆可以带动拉绳进行收放操作，可以带动过滤板进行翻转作业，其中一组双向电机进行拉绳卷收操作的同时，另一组双向电机进行卷放操作，二者相互配合，可以保证过滤板上在排放杂物时，收集斗的顶部有过滤板对雨水进行过滤，同时避免过滤板上杂物过多对过滤板造成堵塞，影响其过滤效果；

2.本发明在使用过程中，通过雨水感应器感应天气是否下雨，其内部通过利用压电振子的压电效应，将机械位移变成电信号，然后根据雨滴掉落时冲击的能量转变的电压波形对其它电性相连的部件进行控制，感应到下雨时，与雨水感应器电性相连的电动推杆启动，通过它本身在电力的控制下改变自身长度，继而将支撑结构往大棚所在一侧推动，进而促使倾斜板和粗径海绵与大棚的外表面贴合，反之则通过电动推杆将支撑结构往回拉动，使得倾斜板与大棚之间产生一定距离，避免大棚上的树叶等杂物滑落至集水管的内部造成管道堵塞；

3.本发明在使用过程中，通过太阳能板吸收太阳能然后将其转化为电能，之后储放进入下压管内部放置的蓄电池内部，然后为本装置中的电性连接的部件供电，使得本装置能够节约电能，并且不需要外接电源以启动装置中的电性部件。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明底座与支撑结构的安装结构示意图；

图3为本发明集水管、粗径海绵与下压管的安装结构示意图；

图4为本发明连接杆与雨水感应器的安装结构示意图；

图5为本发明放置板与双向电机的安装结构示意图；

图6为本发明收集箱与集水桶的安装结构示意图；

图7为本发明拉绳、卡件与过滤板的安装结构示意图；

图8为本发明图1中A处的结构示意图。

图中：1、底座；101、长螺钉；102、移动槽；103、竖板；104、电动推杆；2、支撑结构；201、嵌合块；202、衔接块；203、撑杆；3、集水结构；301、集水管；302、挡板；303、倾斜板；304、粗径海绵；305、电动伸缩杆；306、顶板；307、下压管；4、竖杆；401、太阳能板；5、连接杆；501、圆筒；502、转杆；503、连接轴；504、雨水感应器；6、放置板；601、双向电机；602、套筒；603、拉绳；7、收集箱；701、箱门；702、行走轮；703、集水桶；704、出水管；705、阀门；706、弹性板；707、底板；8、卡件；9、过滤结构；901、收集斗；902、活动杆；903、过滤板。

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。

请参阅图1-图8，本发明提供的一种实施例：一种基于大数据的农业大棚雨水智能收集设备，包括底座1、支撑结构2和集水结构3，底座1的顶部安装有支撑结构2，底座1直接与地面接触，可以增加本装置中主要部件与地面的接触面积，且每组底座1通过四组长螺钉101与地面进行固定，可以增加装置的稳定性，支撑结构2具有一定高度，其在实际应用中需要根据大棚的实际高度来选择撑杆203的尺寸，本结构可以将其上方的主要部件的重力传递至地面，继而可对其进行支撑，二者之间能够形成一个整体，当支撑结构2移动时能够带着其上方所安装的部件一起移动，支撑结构2的顶部安装有集水结构3，集水结构3在使用时需要与大棚的外表面相互贴合，能够方便顺着大棚的弧度将雨水排下时收集进入集水管301的内部，且本结构可以对雨水进行初次过滤，集水结构3的顶部均匀安装有多组竖杆4，竖杆4中有一部分高度相较另一部分较矮，可将太阳能板401作倾斜状安装，方便其吸收太阳能源，集水结构3的内部安装有两组顶板306，两组顶板306分别与下压管307的两端相互连接，三者之间是一个整体，可方便电动伸缩杆305带动下压管307进行上升和下降操作，且顶板306的设置方便了连接杆5的安装，其中一组顶板306的顶部安装有连接杆5，连接杆5可方便辅助雨水感应器504的部件的安装，集水结构3的前后两侧外壁均安装有放置板6，放置板6为双向电机601的安装提供了稳定的场所，放置板6的顶部安装有双向电机601，双向电机601外接有周期性变化电流，通过设定的时间可控制双向电机601转动的时间间隔，其周期性变化电流数值的设定，可控制器输出端所安装的轴杆的转动次数，继而控制过滤板903与收集斗901顶部平面的倾斜角度，双向电机601的输出端安装有轴杆，轴杆的外表面安装有套筒602，套筒602可方便拉绳603初始端的安装， 套筒602的外壁安装有拉绳603，拉绳603可增加双向电机601与过滤板903之间的连接，继而促使双向电机601带动过滤板903在收集斗901的内部进行循环翻动操作，拉绳603的尾端安装有卡件8，卡件8可将拉绳603与过滤板903连接在一起，可保证拉绳603在外力的拉动下能够带动过滤板903进行翻动操作，卡件8的底部安装有过滤结构9，过滤结构9能够对雨水进行二次过滤，可以出去雨水中的杂质，增加所收集雨水的干净度，避免杂物过多造成出水管704堵塞，过滤结构9的底部安装有收集箱7，且收集箱7位于底座1的一侧，收集箱7方便对过滤后的雨水进行收集储放。

进一步，底座1的顶部安装有四组长螺钉101，长螺钉101的底部贯穿底座1的内部，底座1的顶部设置有移动槽102，底座1的顶部安装有竖板103，竖板103位于移动槽102的前方，竖板103的背面安装有电动推杆104，四组长螺钉101贯穿底座1并延伸进入地面内部，可增加底座1与地面接触的牢固性，移动槽102与嵌合块201的形状相同，同时它的长度长于嵌合块201，可对其进行嵌合安装的同时方便其移动，改变与底座1所对应的位置，继而改变集水结构3与大棚之间的直线距离，竖板103便于电动推杆104水平的安装，电动推杆104本身在电力的控制下可以改变自身的长度，继而可对支撑结构2在移动槽102内部的移动施加推动力或者拉动力。

进一步，支撑结构2的的内部安装有衔接块202，衔接块202的正面与电动推杆104的背面贴合，衔接块202的底部与底座1的顶部贴合，衔接块202的底部安装有两组嵌合块201，嵌合块201的外壁与移动槽102的内壁贴合，衔接块202的顶部安装有撑杆203，衔接块202方便嵌合块201的安装，且它增加了撑杆203与底座1之间的接触面积，继而增加了撑杆203安装的稳定性，嵌合块201方便衔接块202与底座1之间进行活动连接，撑杆203具有一定高度，可以将集水结构3抬升至合适高度，方便收集大棚外表面滑落的雨水。

进一步，集水结构3的内部安装有集水管301，集水管301的底部与撑杆203的顶部贴合，集水管301的内壁安装有挡板302，集水管301的背面安装有倾斜板303，集水管301的内部安装有粗径海绵304，粗径海绵304的顶部延伸出集水管301的内部，集水管301的底壁安装有两组电动伸缩杆305，两组电动伸缩杆305分别位于粗径海绵304的两侧，两组电动伸缩杆305的顶部均安装有顶板306，其中一组顶板306的一侧外壁安装有下压管307，下压管307的一侧外壁与另一组顶板306的外壁贴合，集水管301具体为一根半圆形的管道，具体长度根据实际应用中大棚的长度来布施，其与大棚长度相一致，可对大棚上滑落的雨水进行高质量的收集，不会造成过多浪费，且集水管301在实际安装时，其两端需要一高一低排布，变异集水管301形成5°到10°的夹角，可方便雨水顺着集水管301往一侧流动，挡板302可将集水管301较高的一端堵住，避免雨水从此端掉落，造成浪费，倾斜板303具有一定的倾斜角度，且它在使用时需要与大棚的外表面贴合，方便雨水滑落至集水管301的内部，粗径海绵304与大棚外表面接触时，可将其外表面流淌的雨水吸进自身内部，且由于它本身是倾斜放置，雨水在自身重力的作用下能够往低处聚集，粗径海绵304的主体海绵处于集水管301的内部，可方便其内部吸收的水分顺着集水管301流动，电动伸缩杆305本身可在电力的控制下改变自身高度，继而可方便控制下压管307进行高度的上升和下降操作，可对粗径海绵304进行挤压，加快雨水在集水管301内部的流动速度，下压管307的外型与集水管301一致，其长度与粗径海绵304一致，它在受到外力的拉动下可以往下方移动，继而可对粗径海绵304进行挤压，且下压管307的内部安装有蓄电池，可用于储放太阳能板401所转化的电能。

进一步，竖杆4的顶部安装有太阳能板401，太阳能板401可以吸收太阳能，然后将其转化成电能，之后可为本装置中的电性部件进行供电，可以节约电力资源。

进一步，连接杆5的一端安装有圆筒501，圆筒501的内部安装有转杆502，转杆502的顶部延伸出圆筒501的内部，转杆502的正面安装有连接轴503，连接轴503的背面贯穿转杆502的内部，连接轴503的一侧外壁安装有雨水感应器504，圆筒501的内部与转杆502的底部相互契合，转杆502在外力的带动下可以改变在圆筒501内部所对应的角度，继而可便于改变雨水感应器504的朝向，连接轴503可便于雨水感应器504在外力的带动下改变其倾斜角度，其水平放置时可更快接收到雨滴信息，其竖直放置时，可减少太阳的照射，雨水感应器504本身通过利用压电振子的压电效应，将机械位移变成电信号，然后根据雨滴掉落时冲击的能量转变的电压波形对其它电性相连的部件进行控制。

进一步，收集箱7的一侧外壁安装有箱门701，收集箱7的底部安装有四组行走轮702，收集箱7的底壁安装有集水桶703，集水桶703的一侧外壁安装有出水管704，出水管704的一端贯穿收集箱7的内部，出水管704的顶部安装有阀门705，收集箱7的底部安装有卡板，卡板的底部安装有两组弹性板706，两组弹性板706的底部安装有底板707，箱门701可控制收集箱7的打开和关闭，可方便收集箱7内部放置的集水桶703的更换或者清洗，行走轮702为本部件增加了滑行的功能，可便于改变收集箱7所处的位置，增加了其位置改变的灵活性，集水桶703用于储放收集的雨水，出水管704用排放集水桶703内部的雨水，阀门705可用来开闭出水管704，具有截止、调节、稳压的作用，弹性板706本身具有一定弹性，其在重力的拉动下可改变自身长度，当收集箱7储放位置确定时，可将一些具有一定重力的物体放置在底板707的顶部，继而拉动弹性板706，促使底板707底部与地面接触，可避免收集箱7在行走轮702不受控制时改变位置，影响雨水的收集工作。

进一步，收集箱7的顶部安装有收集斗901，收集斗901的前后顶部均设置有槽口，槽口的一侧内壁安装有活动杆902，活动杆902的一端与槽口的另一侧内壁贴合，活动杆902的外表面安装有过滤板903，过滤板903的顶部与卡件8的底部贴合，收集斗901便于过滤部件的安装，活动杆902便于过滤板903的可活动安装，过滤板903在外力的带动下可以进行翻动操作，继而可方便将过滤板903顶部所拦截的杂质倒掉，避免其堆积过多影响雨水的收集。

进一步，该装置的工作步骤如下：

S1.通过雨水感应器504感应天气是否下雨，其内部通过利用压电振子的压电效应，将机械位移变成电信号，然后根据雨滴掉落时冲击的能量转变的电压波形对其它电性相连的部件进行控制，感应到下雨时，与雨水感应器504电性相连的电动推杆104启动，通过它本身在电力的控制下改变自身长度，继而将支撑结构2往大棚所在一侧推动，进而促使倾斜板303与大棚的外表面贴合，电动推杆104可方便对集水结构3与大棚之间进行距离调整倾斜板303的倾斜度在15°到30°之间，可方便流体状物质在其外表面滑动，使得下雨时顺着大棚滑落的雨水，会随着与大棚外表面贴合的倾斜板303滑落至集水管301的内部，集水管301具有5都到10°的倾斜度，其无封堵的一端较低，方便雨水顺着管道流动；

S2.启动电动伸缩杆305，使得下压管307底部所压制的粗径海绵304能够在自身的弹性属性作用下向上恢复原状，此时粗径海绵304的背面与大棚的外表面贴合，继而可将大棚上滑落的雨水吸入自身内部，同时粗径海绵304可以将大棚上滑落的雨水进行初次过滤，减少雨水中的杂质，然后电动伸缩杆305向下收缩，带动下压管307对粗径海绵304进行压制，促使粗径海绵304内部的水分被挤出，加快其顺着集水管301管道往收集箱7一侧的流动速度；

S3.雨水往收集箱7内部流动时，会经过过滤结构9，其内部的过滤板903可以对集水管301一端往下流动的雨水进行过滤，可以对雨水进行净化过滤，避免收集雨水时所带的杂质对管道造成堵塞，同时启动两组双向电机601，其外接有周期性变化电流，可以在设定值范围内进行循环双向转动，继而其输出端所安装的轴杆可以带动拉绳603进行收放操作，可以带动过滤板903进行翻转作业，其中一组双向电机601进行拉绳603卷收操作的同时，另一组双向电机601进行卷放操作，二者相互配合，可以保证过滤板903上在排放杂物时，收集斗901的顶部有过滤板903对雨水进行过滤，同时避免过滤板903上杂物过多对过滤板903造成堵塞，影响其过滤效果；

S4.过滤后的雨水会流入集水桶703的内部进行储藏，使用时可以将出水管704顶部设置的阀门705打开，可以将雨水排出以作使用。

工作原理：装置在使用时，需要检查各部件是否完好，然后根据雨水感应器504本身通过利用压电振子的压电效应，将机械位移变成电信号，然后根据雨滴掉落时冲击的能量转变的电压波形对其它电性相连的电动推杆104进行控制，通过电动推杆104可以将衔接块202往大棚一侧推动，衔接块202用于撑杆203的安装，撑杆203可将集水结构3与衔接块202进行连接，当衔接块202移动时，可便于集水结构3内部所安装的倾斜板303与粗径海绵304与大棚的外表面贴合，方便粗径海绵304将大棚外表面滑落的雨水吸入自身内部，然后通过电动伸缩杆305控制下压管307进行抬升和下降操作，可对集水的粗径海绵304进行挤压，可加快其内部的雨水顺着集水管301往收集箱7一侧的流动速度，雨水在流动的同时启动两组双向电机601，通过其外接有周期性变化电流，可以在设定值范围内进行循环双向转动，继而其输出端所安装的轴杆可以带动拉绳603进行收放操作，可以带动过滤板903进行翻转作业，其中一组双向电机601进行拉绳603卷收操作的同时，另一组双向电机601进行卷放操作，二者相互配合，可以保证过滤板903上在排放杂物时，收集斗901的顶部有过滤板903对雨水进行过滤，同时避免过滤板903上杂物过多对过滤板903造成堵塞，影响其过滤效果，然后过滤后的雨水会顺着收集斗901进入集水桶703的内部，继而可完成雨水的收集操作。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。