一种基于智能调控的现代化农业种植水肥施灌系统

技术领域

本发明涉及农业技术领域，特别涉及一种基于智能调控的现代化农业种植水肥施灌系统。

背景技术

随着农业现代化的不断发展,农业科技进步改变了传统农业种植模式。尤其是水肥施灌的模式，传统的土地水肥施灌一般通过人工的方式进行浇灌，这种方式会存在水肥施灌不均匀、施灌的量过大等问题。

针对斜坡的土地进行水肥施灌时一般通过固定的喷洒台进行斜坡的浇灌，喷洒台上的喷洒管连接在预设的管路上，通过管路的加压使得喷洒台能够对斜坡的土地进行浇灌，现有针对斜坡土地进行浇灌时存在的问题如下：

喷洒台一般竖立在斜坡的土地上，喷洒台的锁定较为繁琐，从而喷洒台快速的进行放置位置调节，喷洒台的锁定不稳定，喷洒台上的喷洒管进行高度调节时有发生打结弯折的隐患，造成喷洒管对水肥的传输造成影响，喷洒台的喷洒角度无法进行快速调节。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于智能调控的现代化农业种植水肥施灌系统，包括底板、竖板、支撑板、锁定架、卷绕机构、上支板、高度气缸和喷洒机构，所述的底板的顶部沿其长度方向对称设置有两个竖板，底板的顶部上设置有中控机构，支撑板穿过两个竖板，支撑板长度方向的两端均通过铰链安装有一个锁定架，支撑板的上端分布有圆柱形结构的缠绕座，缠绕座的外侧面设置有螺旋形结构的缠绕槽，缠绕电机安装在底板的顶部上，缠绕电机的输出轴穿过支撑板，缠绕电机的输出轴上端与缠绕座的中部下侧面相连接，卷绕机构位于缠绕座的外侧，卷绕机构安装在底板的顶部上，上支板的下侧面与竖板的顶部相连接，上支板的中部设置有圆槽，喷洒机构通过高度气缸安装在上支板的顶部上,所述的缠绕座上的缠绕槽内缠绕有传送管，传送管的下端锁定在缠绕座上，传送管下端的吸水口连接在预埋管路上，传送管的上端连接在传导管的下端上，本发明能够锁定在斜坡的土地上，并根据水肥施灌的范围进行喷头高度的调节，以便本发明对斜坡的土地进行水肥均匀施灌，首先将支撑板通过锁定架锁定在地面上，以便本发明的位置得到锁定，防止本发明进行水肥施灌时发生晃动，造成土地施灌不均匀，然后将传送管的吸水口连接在预埋的水肥传输管路上，传送管的中部缠绕在缠绕座的缠绕槽内，传送管的上端与喷洒机构的下端相连接，高度气缸的升降运动能够调节喷洒机构的高度，喷洒机构能够处于合适的高度，喷洒机构能够将预埋管路内的水肥通过传送管的传送作用进行均匀喷洒，此时控制卷绕机构进行同步的旋转，使得传送管始终处于绷紧的状态，且传送管的中部始终缠绕在缠绕座的外侧面上，防止喷洒机构进行高度调节时传送管发生卷绕从而影响水肥的施灌效率。

所述的卷绕机构包括安装在底板顶部上的伸缩柱，伸缩柱的上端为伸缩端，伸缩柱靠近缠绕座的侧面上设置有导向块，导向块位于缠绕槽内，且导向块上侧面的倾斜角度与缠绕槽的斜度相对应，传送管缠绕在沿导向块逆时针方向的缠绕槽上，卷绕机构能够对传送管进行限位导向，缠绕座进行转动时，导向块与缠绕座上的缠绕槽相配合使得伸缩柱能够自动进行收缩。

所述的喷洒机构包括连接在高度气缸顶部的喷洒支板，喷洒支板的中部设置有传导管，传导管的上下两端均穿过喷洒支板，传导管的上端通过转动配合的方式与L型管的竖直段的下端相连接，L型管的水平段的外侧套设有喷洒套，喷洒套远离L型管的一端为锥形结构，L型管的内端设置有喷洒管；

喷洒管的下端连接在L型管的下端内壁上，喷洒管的上端连接在喷洒套锥形结构的内壁上，喷洒管为柔性管，L型管的下端外侧面上设置有随动齿轮，随动齿轮的外端通过齿轮啮合的方式与主动齿轮相配合，主动齿轮安装在齿轮电机的输出轴上，齿轮电机通过电机套安装在喷洒支板的顶部上，具体工作时，喷洒机构能够对水肥进行施灌，首先将传送管的上端连接在传导管的底部上，传送管内的水肥通过传导管能够传输到L型管内设置的喷洒管内，喷洒管通过锥形结构的喷洒套喷出，然后通过齿轮电机能够带动主动齿轮进行转动，主动齿轮能够通过随动齿轮带动L型管进行转动，由于传导管与L型管之间为转动配合，从而L型管的转动不会带动传导管进行转动。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的锁定架包括通过铰链连接在支撑板外端的锁定转柱，锁定转柱的外端通过铰链连接有锁定板，锁定板上通过滑动配合的方式连接有锁定插针，锁定插针对称分布在锁定转柱的两侧，针对不同斜度的土地锁定转柱与锁定板在铰链的作用下能够自动进行转向，以便锁定板能够贴合在土地上，锁定插针能够将锁定板的位置进行锁定住。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的底板的底部上通过铰链安装有贴合板,贴合板的下侧面上设置有防滑垫，贴合板在铰链的作用下能够自动贴合并支撑在土地上，且贴合板在防滑垫的作用下能够增加本发明的支撑稳定性。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的缠绕座的缠绕槽的下端设置有弧形结构的定位扣,定位扣的外侧设置有锁定卡扣，锁定卡扣的中部为弧形结构，锁定卡扣的上下两端均为板状结构，锁定卡扣的板状结构通过螺栓锁定在缠绕座的外侧面上，定位扣与锁定卡扣相配合能够将缠绕在缠绕槽下端的传送管锁定在缠绕座上，使得传送管在缠绕槽内不会发生散卷的现象。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的定位扣与锁定卡扣中部的弧形结构配合形成用于对传送管进行锁定的圆形腔体，定位扣的内侧面上设置有弧形结构的橡胶垫，定位扣与锁定卡扣形成的圆形腔体能够对传送管进行夹持，防止传送管发生掉落，定位扣上的橡胶垫能够防止传送管发生打滑。

作为本发明的一种优选技术方案，缠绕座上设置的所述缠绕槽的截面为侧立的U型结构，伸缩柱远离缠绕座的侧面上连接有L型结构的压实架，压实支板连接在压实架的末端上，压实支板上通过滑动配合的方式与压实弹柱的中部相连接，压实弹柱靠近缠绕座的一端上连接有压实套，传送管能够从压实套的右侧向上传送并连接在传导管的底部上，压实弹柱能够使得压实套产生一定的压力，使得压实套对缠绕在缠绕槽内的传送管进行定位，防止传送管的上端发生散乱，且喷洒机构进行高度调节时，卷绕机构进行配合转动，导向块能够对压实套的位置进行导向，以便压实套始终对传送管进行定位。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的压实套为弧形结构，压实套的倾斜角度与缠绕槽的斜度相对应，所述的压实套靠近伸缩柱的一端向外倾斜布置，压实套靠近伸缩柱的一端中部设置有凹槽，压实套的弧形结构能够增加其对传送管定位时的稳定性，压实套的向外倾斜布置能够使得传送管穿过压实套上的凹槽，这种设置能够增加压实套对传送管定位的精确度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的喷洒套与L型管之间通过水平布置的销轴相连接，喷洒套的上下侧壁上均通过螺纹配合的方式连接有一个卡紧螺栓，通过分别拧动喷洒套上下两端的卡紧螺栓，以便喷洒套能够进行喷洒角度的调节，使得本发明能够对水肥施灌的角度进行调节。

作为本发明的一种优选技术方案，所述的中控机构包括安装在底板顶部的中央控制模块，中央控制模块通过电连接有中央控制模块通过电连接有电机控制模块，电机控制模块通过电连接的方式分别连接有缠绕电机与齿轮电机，中央控制模块通过电连接有气缸控制模块，气缸控制模块与高度气缸通过电连接。

本发明的有益效果在于：

一、本发明能够稳定的锁定在不同斜度的坡面土地上，根据土地浇灌的不同范围进行喷洒高度的调节，喷洒高度调节时传输管路能够自动进行收放，防止传输管路发生打结散乱等现象，本发明还能够对斜坡土地进行转动式浇灌，并对浇灌头进行手动式调节，增加本发明对斜坡土地的浇灌均匀度；

二、本发明贴合板在铰链的作用下能够自动贴合并支撑在土地上，锁定转柱与锁定板在铰链的作用下能够自动进行转向，以便锁定板能够贴合在土地上，锁定插针能够将锁定板的位置进行锁定住；

三、本发明卷绕机构能够对传送管进行限位导向，缠绕座进行转动时，导向块与缠绕座上的缠绕槽相配合使得伸缩柱能够自动进行收缩，压实套始终对传送管进行定位，压实套的向外倾斜布置能够使得传送管穿过压实套上的凹槽，这种设置能够增加压实套对传送管定位的精确度；

四、本发明通过分别拧动喷洒套上下两端的卡紧螺栓，以便喷洒套能够进行喷洒角度的调节，以便水肥能够从喷洒套以一定的角度进行转动式喷洒。

附图说明

下面接合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明喷洒机构的结构示意图；

图3是本发明去除高度气缸与喷洒机构之后的结构示意图；

图4是本发明去除上支板、高度气缸与喷洒机构之后的结构示意图；

图5是本发明伸缩柱、导向块与缠绕座之间的剖视图；

图6是本发明传导管、L型管、喷洒套与喷洒管之间的剖视图；

图7是本发明传送管连接在传导管底部后的结构示意图；

图8是本发明的中控机构(电气)示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面接合具体图示，进一步阐述本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互接合。

如图1至图8所示，一种基于智能调控的现代化农业种植水肥施灌系统，包括底板1、竖板2、支撑板3、锁定架4、卷绕机构5、上支板6、高度气缸7和喷洒机构8，所述的底板1的顶部沿其长度方向对称设置有两个竖板2，底板1的顶部上设置有中控机构，支撑板3穿过两个竖板2，支撑板3长度方向的两端均通过铰链安装有一个锁定架4，支撑板3的上端分布有圆柱形结构的缠绕座31，缠绕座31的外侧面设置有螺旋形结构的缠绕槽，缠绕电机32安装在底板1的顶部上，缠绕电机32的输出轴穿过支撑板3，缠绕电机32的输出轴上端与缠绕座31的中部下侧面相连接，卷绕机构5位于缠绕座31的外侧，卷绕机构5安装在底板1的顶部上，上支板6的下侧面与竖板2的顶部相连接，上支板6的中部设置有圆槽，喷洒机构8通过高度气缸7安装在上支板6的顶部上,所述的缠绕座31上的缠绕槽内缠绕有传送管33，传送管33的下端锁定在缠绕座31上，传送管33下端的吸水口连接在预埋管路上，传送管33的上端连接在传导管82的下端上，本发明能够锁定在斜坡的土地上，并根据水肥施灌的范围进行喷头高度的调节，以便本发明对斜坡的土地进行水肥均匀施灌，首先将支撑板3通过锁定架4锁定在地面上，以便本发明的位置得到锁定，防止本发明进行水肥施灌时发生晃动，造成土地施灌不均匀，然后将传送管33的吸水口连接在预埋的水肥传输管路上，传送管33的中部缠绕在缠绕座31的缠绕槽内，传送管33的上端与喷洒机构8的下端相连接，高度气缸7的升降运动能够调节喷洒机构8的高度，喷洒机构8能够处于合适的高度，喷洒机构8能够将预埋管路内的水肥通过传送管33的传送作用进行均匀喷洒，此时控制卷绕机构5进行同步的旋转，使得传送管33始终处于绷紧的状态，且传送管33的中部始终缠绕在缠绕座31的外侧面上，防止喷洒机构8进行高度调节时传送管33发生卷绕从而影响水肥的施灌效率。

所述的缠绕座31的缠绕槽的下端设置有弧形结构的定位扣34,定位扣34的外侧设置有锁定卡扣35，锁定卡扣35的中部为弧形结构，锁定卡扣35的上下两端均为板状结构，锁定卡扣35的板状结构通过螺栓锁定在缠绕座31的外侧面上，定位扣34与锁定卡扣35相配合能够将缠绕在缠绕槽下端的传送管33锁定在缠绕座31上，使得传送管33在缠绕槽内不会发生散卷的现象。

所述的定位扣34与锁定卡扣35中部的弧形结构配合形成用于对传送管33进行锁定的圆形腔体，定位扣34的内侧面上设置有弧形结构的橡胶垫，定位扣34与锁定卡扣35形成的圆形腔体能够对传送管33进行夹持，防止传送管33发生掉落，定位扣34上的橡胶垫能够防止传送管33发生打滑。

所述的底板1的底部上通过铰链安装有贴合板11,贴合板11的下侧面上设置有防滑垫，贴合板11在铰链的作用下能够自动贴合并支撑在土地上，且贴合板11在防滑垫的作用下能够增加本发明的支撑稳定性。

所述的锁定架4包括通过铰链连接在支撑板3外端的锁定转柱41，锁定转柱41的外端通过铰链连接有锁定板42，锁定板42上通过滑动配合的方式连接有锁定插针43，锁定插针43对称分布在锁定转柱41的两侧，针对不同斜度的土地锁定转柱41与锁定板42在铰链的作用下能够自动进行转向，以便锁定板42能够贴合在土地上，锁定插针43能够将锁定板42的位置进行锁定住。

所述的卷绕机构5包括安装在底板1顶部上的伸缩柱51，伸缩柱51的上端为伸缩端，伸缩柱51靠近缠绕座31的侧面上设置有导向块52，导向块52位于缠绕槽内，且导向块52上侧面的倾斜角度与缠绕槽的斜度相对应，传送管33缠绕在沿导向块52逆时针方向的缠绕槽上，卷绕机构5能够对传送管33进行限位导向，缠绕座31进行转动时，导向块52与缠绕座31上的缠绕槽相配合使得伸缩柱51能够自动进行收缩。

缠绕座31上设置的所述缠绕槽的截面为侧立的U型结构，伸缩柱51远离缠绕座31的侧面上连接有L型结构的压实架53，压实支板54连接在压实架53的末端上，压实支板54上通过滑动配合的方式与压实弹柱55的中部相连接，压实弹柱55靠近缠绕座31的一端上连接有压实套56，传送管33能够从压实套56的右侧向上传送并连接在传导管82的底部上，压实弹柱55能够使得压实套56产生一定的压力，使得压实套56对缠绕在缠绕槽内的传送管33进行定位，防止传送管33的上端发生散乱，且喷洒机构8进行高度调节时，卷绕机构5进行配合转动，导向块52能够对压实套56的位置进行导向，以便压实套56始终对传送管33进行定位。

所述的压实套56为弧形结构，压实套56的倾斜角度与缠绕槽的斜度相对应，所述的压实套56靠近伸缩柱51的一端向外倾斜布置，压实套56靠近伸缩柱51的一端中部设置有凹槽，压实套56的弧形结构能够增加其对传送管33定位时的稳定性，压实套56的向外倾斜布置能够使得传送管33穿过压实套56上的凹槽，这种设置能够增加压实套56对传送管33定位的精确度。

所述的喷洒机构8包括连接在高度气缸7顶部的喷洒支板81，喷洒支板81的中部设置有传导管82，传导管82的上下两端均穿过喷洒支板81，传导管82的上端通过转动配合的方式与L型管83的竖直段的下端相连接，L型管83的水平段的外侧套设有喷洒套84，喷洒套84远离L型管83的一端为锥形结构，L型管83的内端设置有喷洒管85；

喷洒管85的下端连接在L型管83的下端内壁上，喷洒管85的上端连接在喷洒套84锥形结构的内壁上，喷洒管85为柔性管，L型管83的下端外侧面上设置有随动齿轮86，随动齿轮86的外端通过齿轮啮合的方式与主动齿轮87相配合，主动齿轮87安装在齿轮电机88的输出轴上，齿轮电机88通过电机套安装在喷洒支板81的顶部上，具体工作时，喷洒机构8能够对水肥进行施灌，首先将传送管33的上端连接在传导管82的底部上，传送管33内的水肥通过传导管82能够传输到L型管83内设置的喷洒管85内，喷洒管85通过锥形结构的喷洒套84喷出，然后通过齿轮电机88能够带动主动齿轮87进行转动，主动齿轮87能够通过随动齿轮86带动L型管83进行转动，由于传导管82与L型管83之间为转动配合，从而L型管83的转动不会带动传导管82进行转动。

所述的喷洒套84与L型管83之间通过水平布置的销轴相连接，喷洒套84的上下侧壁上均通过螺纹配合的方式连接有一个卡紧螺栓841，通过分别拧动喷洒套84上下两端的卡紧螺栓841，以便喷洒套84能够进行喷洒角度的调节，使得本发明能够对水肥施灌的角度进行调节。

所述的中控机构包括安装在底板1顶部的中央控制模块71，中央控制模块71通过电连接有中央控制模块71通过电连接有电机控制模块72，电机控制模块72通过电连接的方式分别连接有缠绕电机32与齿轮电机88，中央控制模块71通过电连接有气缸控制模块73，气缸控制模块73与高度气缸7通过电连接。

工作时，首先将本发明放置在土地的斜坡上，贴合板11在铰链的作用下能够自动贴合并支撑在土地上，针对不同斜度的土地锁定转柱41与锁定板42在铰链的作用下能够自动进行转向，以便锁定板42能够贴合在土地上，锁定插针43能够将锁定板42的位置进行锁定住，使得本发明的位置得到锁定；

本发明的位置锁定后，传送管33的吸水口连接在预埋的水肥传输管路上，传送管33的中部缠绕在缠绕座31的缠绕槽内，定位扣34与锁定卡扣35相配合能够将缠绕在缠绕槽下端的传送管33锁定在缠绕座31上，定位扣34与锁定卡扣35形成的圆形腔体能够对传送管33进行夹持，防止传送管33发生掉落，传送管33能够从压实套56的右侧向上传送并连接在传导管82的底部上，压实弹柱55能够使得压实套56产生一定的压力，使得压实套56对缠绕在缠绕槽内的传送管33进行定位，防止传送管33的上端发生散乱；

传送管33的上端连接完成后，通过中央控制模块71向气缸控制模块73发出指令，同时控制中央控制模块71向电机控制模块72发出指令，使得高度气缸7进行伸缩调节，同时缠绕电机32进行配合卷绕，高度气缸7进行高度调节时，导向块52与缠绕座31上的缠绕槽相配合使得伸缩柱51能够自动进行收缩，以便压实套56始终对传送管33进行定位，压实套56的向外倾斜布置能够使得传送管33穿过压实套56上的凹槽，使得传送管33进行收放时，传送管33能够始终位于缠绕座31上的缠绕槽内；

高度气缸7的高度调节完毕后，喷洒机构8能够进行同步高度调节，通过分别拧动喷洒套84上下两端的卡紧螺栓841，以便喷洒套84能够进行喷洒角度的调节，使得本发明能够对水肥施灌的角度进行调节，当外部的水肥传输管路进行加压时，水肥能够通过传送管33、喷洒管85的传导下由锥形结构的喷洒套84喷出，之后通过中央控制模块71向电机控制模块72发出指令，使得齿轮电机88进行旋转，齿轮电机88能够带动L型管83进行转动，以便本发明能够对斜坡土地进行转动式浇灌。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。