本發(fā)明屬于農(nóng)業(yè)灌溉,具體是一種農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù):
1、在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,灌溉是確保作物正常生長(zhǎng)和提高產(chǎn)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié),然而,傳統(tǒng)的灌溉方式往往存在水資源浪費(fèi)、灌溉效率低下等問(wèn)題,特別是在水資源日益緊張的背景下,這些問(wèn)題愈發(fā)凸顯,因此,研發(fā)一種能夠精準(zhǔn)控制灌溉水量、提高水資源利用率的農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉設(shè)備顯得尤為重要。
2、雖然現(xiàn)有智能節(jié)水灌溉設(shè)備的生產(chǎn)工藝正在日益完善,但仍有部分不足待改進(jìn),比如在進(jìn)行灌溉時(shí),水管一般都是水平設(shè)置的,使得水通過(guò)水管平行的噴出,導(dǎo)致噴水不均勻,需要多次來(lái)回噴水,浪費(fèi)水資源,增加操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度,浪費(fèi)時(shí)間,而且用于農(nóng)業(yè)灌溉的水一般都是取自河水,河水中具有一定的雜質(zhì),從而導(dǎo)致水管的堵塞,需要操作人員進(jìn)行對(duì)水管的清潔,清潔難度較大,降低了使用的實(shí)用性。
3、需要在進(jìn)行灌溉時(shí)保證設(shè)備灌溉的覆蓋面積的同時(shí)完成節(jié)水的效果,通過(guò)蓄水槽在雨水天對(duì)雨水進(jìn)行收集,從而對(duì)設(shè)備使用的水源進(jìn)行節(jié)水的操作,并通過(guò)加壓的方式保證灌溉的效果。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)及方法。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:一種農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉系統(tǒng),包括以下內(nèi)容:
3、輸送、控制模塊:負(fù)責(zé)處理雨水收集和水源灌溉輸送的指令,通過(guò)中央控制儀查看添肥桶內(nèi)部的剩余數(shù)量,輸送水泵的輸送速率信息,并實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)配置以及灌溉速度;
4、能源回收模塊:由太陽(yáng)能閥門控制儀和蓄水槽組成,太陽(yáng)能閥門控制儀上的太陽(yáng)能電池板能夠?qū)⑻?yáng)光直接轉(zhuǎn)換為電能,為系統(tǒng)提供電力,減少對(duì)電網(wǎng)的依賴,且蓄水槽能與太陽(yáng)能閥門控制儀相結(jié)合,完成可再生能源和水資源管理的效果。
5、本發(fā)明還提供一種農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉設(shè)備,所述輸送、控制模塊包括輸送水泵,所述輸送水泵的頂端連通有第一輸送管,所述第一輸送管的底端設(shè)置有蓄水槽,所述蓄水槽的內(nèi)部固定有過(guò)濾網(wǎng),所述蓄水槽的內(nèi)部固定有清潔機(jī)構(gòu),所述輸送水泵的外部連通有第二輸送管,所述第二輸送管的輸出端連通有螺旋過(guò)濾器,所述螺旋過(guò)濾器的頂端連通有第三輸送管,所述第三輸送管的外部連通有添肥桶,所述添肥桶的外部設(shè)置有中央控制儀,所述中央控制儀的外部安裝有太陽(yáng)能閥門控制儀;
6、所述清潔機(jī)構(gòu)包括傳動(dòng)盒、第一輸送齒輪和往復(fù)絲桿,所述傳動(dòng)盒固定在蓄水槽的內(nèi)部,所述傳動(dòng)盒的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第一輸送齒輪,所述第一輸送齒輪的外部固定有往復(fù)絲桿,所述傳動(dòng)盒的內(nèi)部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有第二輸送齒輪,所述第二輸送齒輪的外部固定有導(dǎo)向桿,所述導(dǎo)向桿的外部套設(shè)有清潔桿,所述清潔桿的頂端固定有清潔刷。
7、優(yōu)選地,所述第一輸送齒輪和第二輸送齒輪的外部設(shè)置有若干組齒葉,所述齒葉關(guān)于第一輸送齒輪和第二輸送齒輪的中軸線呈等間距分布,所述第一輸送齒輪和第二輸送齒輪嚙合連接。
8、優(yōu)選地,所述往復(fù)絲桿的外部活動(dòng)連接在傳動(dòng)盒的內(nèi)部,所述導(dǎo)向桿的外部活動(dòng)連接在傳動(dòng)盒的內(nèi)部,所述往復(fù)絲桿的外部設(shè)置有清潔桿,所述清潔刷設(shè)置有若干組,所述清潔刷關(guān)于清潔桿的中軸線呈等間距分布。
9、優(yōu)選地,所述第三輸送管的一端連通有第四輸送管,所述第四輸送管的頂端連通有加壓管,所述加壓管的頂端安裝有加壓機(jī)構(gòu),所述第四輸送管的頂端連通有灌溉機(jī)構(gòu),所述第四輸送管的外部套設(shè)有密封蓋。
10、優(yōu)選地,所述加壓機(jī)構(gòu)包括加壓盒、伺服電機(jī)和電機(jī)連桿,所述加壓盒連通在加壓管的頂端,所述加壓盒的頂端固定有伺服電機(jī),所述伺服電機(jī)的底端固定有電機(jī)連桿,所述電機(jī)連桿的底端固定有連接盤,所述連接盤的底端固定有第一連接座,所述第一連接座的內(nèi)部活動(dòng)連接有加壓連桿,所述加壓連桿的底端活動(dòng)連接有第二連接座,所述第二連接座的底端固定有加壓塊,所述加壓盒的內(nèi)部固定有限位桿。
11、優(yōu)選地,所述限位桿設(shè)置有兩組,所述限位桿關(guān)于加壓盒的中軸線呈對(duì)稱分布,所述限位桿的外壁靠近加壓塊的內(nèi)壁,所述限位桿和加壓塊滑動(dòng)連接,所述加壓塊的外壁靠近加壓盒的內(nèi)壁。
12、優(yōu)選地,所述灌溉機(jī)構(gòu)包括灌溉輸送管、連接套和灌溉套,所述灌溉輸送管連通在第四輸送管的頂端,所述灌溉輸送管的外部轉(zhuǎn)動(dòng)連接有連接套,所述連接套的外壁螺紋連接有灌溉套,所述灌溉套的內(nèi)壁套設(shè)有第一灌溉桿,所述第一灌溉桿的外壁開設(shè)有第一灌溉孔,所述灌溉套的內(nèi)壁套設(shè)有第二灌溉桿,所述第二灌溉桿的外壁開設(shè)有第二灌溉孔。
13、優(yōu)選地,所述第一灌溉孔開設(shè)有若干組,所述第一灌溉孔關(guān)于第一灌溉桿的中軸線呈等間距分布,所述第二灌溉孔開設(shè)有若干組,所述第二灌溉孔關(guān)于第二灌溉桿的中軸線呈等間距分布,所述第一灌溉桿和第二灌溉桿關(guān)于灌溉套的中軸線呈對(duì)稱分布。
14、本發(fā)明還提供一種農(nóng)業(yè)智能節(jié)水灌溉方法,包括以下步驟:
15、s1、用戶通過(guò)中央控制儀控制設(shè)備的運(yùn)行,在陰雨天氣時(shí)雨水會(huì)通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾進(jìn)入到蓄水槽的內(nèi)部,啟動(dòng)輸送水泵,并通過(guò)第一輸送管對(duì)蓄水槽內(nèi)部的水源進(jìn)行輸送,在通過(guò)第一輸送管抽動(dòng)水源時(shí),水源通過(guò)傳動(dòng)盒的內(nèi)部并在第一輸送齒輪和第二輸送齒輪之間進(jìn)行輸送,從而通過(guò)水流帶動(dòng)第一輸送齒輪和第二輸送齒輪旋轉(zhuǎn),使得往復(fù)絲桿在旋轉(zhuǎn)時(shí)通過(guò)清潔桿內(nèi)部的凸塊與往復(fù)絲桿外壁的導(dǎo)向槽相配合,從而帶動(dòng)清潔桿和清潔刷進(jìn)行往復(fù)直線平移,進(jìn)而通過(guò)清潔刷與過(guò)濾網(wǎng)的接觸對(duì)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行清潔,防止過(guò)濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞無(wú)法對(duì)雨水進(jìn)行過(guò)濾回收,以使設(shè)備能夠在節(jié)水的同時(shí)完成對(duì)植物的灌溉;
16、s2、水源通過(guò)第二輸送管輸送至螺旋過(guò)濾器的內(nèi)部,由螺旋過(guò)濾器對(duì)水源進(jìn)行固液分離過(guò)濾處理后,雜質(zhì)通過(guò)排污口排出,水源通過(guò)第三輸送管繼續(xù)輸送,并在第三輸送管的一端連通有添肥桶,添肥桶能夠向第三輸送管內(nèi)部的水源添加肥料以提高植物的生長(zhǎng)效率,并繼續(xù)將水源輸送,使其通過(guò)太陽(yáng)能閥門控制儀后進(jìn)入到第四輸送管的內(nèi)部,太陽(yáng)能閥門控制儀頂端的太陽(yáng)能板能夠?qū)μ?yáng)能進(jìn)行收集,并通過(guò)將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換成電能使得太陽(yáng)能閥門控制儀在不需要額外供電的情況下控制對(duì)第三輸送管和第四輸送管的啟閉連接;
17、s3、水源經(jīng)過(guò)加壓管內(nèi)部后進(jìn)入到加壓盒的內(nèi)部,啟動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)電機(jī)連桿和連接盤旋轉(zhuǎn),使得第一連接座的位置進(jìn)行移動(dòng),從而通過(guò)加壓連桿與第一連接座和第二連接座的連接使得第一連接座的位置遠(yuǎn)離第二連接座時(shí)拉動(dòng)第二連接座和加壓塊進(jìn)行抬升,旋轉(zhuǎn)一圈后,第一連接座的位置靠近第二連接座,進(jìn)而將第二連接座和加壓塊放下,且加壓塊通過(guò)限位桿進(jìn)行導(dǎo)向,防止加壓塊的移動(dòng)位置產(chǎn)生偏移,從而通過(guò)伺服電機(jī)的啟動(dòng)與加壓塊的抬升對(duì)加壓盒的內(nèi)部進(jìn)行抽壓,進(jìn)而對(duì)管道進(jìn)行加壓,提高灌溉的水壓以提高灌溉的效率;
18、s4、水流通過(guò)第四輸送管進(jìn)行灌溉輸送管的內(nèi)部后繼續(xù)向上輸送,并通過(guò)第一灌溉孔和第二灌溉孔排出,使得水源對(duì)排出區(qū)域的莊稼進(jìn)行灌溉,并且由于第一灌溉孔和第二灌溉孔的開槽相反,水源的排出會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力,使得灌溉套跟隨水流灌溉的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而提高灌溉的范圍,以提高灌溉的效率。
19、與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果如下:
20、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置傳動(dòng)盒、第一輸送齒輪、往復(fù)絲桿等結(jié)構(gòu)的配合,使得設(shè)備能夠在通過(guò)第一輸送管抽動(dòng)水源時(shí),水源通過(guò)傳動(dòng)盒的內(nèi)部并在第一輸送齒輪和第二輸送齒輪之間進(jìn)行輸送,從而通過(guò)水流帶動(dòng)第一輸送齒輪和第二輸送齒輪旋轉(zhuǎn),從而帶動(dòng)清潔桿和清潔刷進(jìn)行往復(fù)直線平移,進(jìn)而通過(guò)清潔刷與過(guò)濾網(wǎng)的接觸對(duì)過(guò)濾網(wǎng)進(jìn)行清潔,防止過(guò)濾網(wǎng)產(chǎn)生堵塞無(wú)法對(duì)雨水進(jìn)行過(guò)濾回收,以此來(lái)達(dá)成便于設(shè)備在節(jié)水的同時(shí)完成對(duì)植物灌溉的目的。
21、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置加壓盒、伺服電機(jī)、電機(jī)連桿等結(jié)構(gòu)的配合,使得設(shè)備能夠啟動(dòng)伺服電機(jī)帶動(dòng)加壓塊的起落對(duì)加壓盒的內(nèi)部進(jìn)行抽壓,進(jìn)而對(duì)管道進(jìn)行加壓,從而提高水源在第四輸送管內(nèi)部輸送的速率,防止輸送管道過(guò)長(zhǎng)水壓不足以對(duì)農(nóng)田進(jìn)行大面積的灌溉,以此來(lái)達(dá)成便于設(shè)備對(duì)植物灌溉時(shí)進(jìn)行加壓的目的。
22、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置灌溉輸送管、連接套、灌溉套等結(jié)構(gòu)的配合,使得水流通過(guò)第四輸送管進(jìn)行灌溉輸送管的內(nèi)部后繼續(xù)向上輸送,并通過(guò)第一灌溉孔和第二灌溉孔排出,使得水源對(duì)排出區(qū)域的莊稼進(jìn)行灌溉,并且由于第一灌溉孔和第二灌溉孔的開槽相反,水源的排出會(huì)產(chǎn)生動(dòng)力,使得灌溉套跟隨水流灌溉的方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn),從而提高灌溉的范圍,以提高設(shè)備灌溉的效率。