基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置的制作方法 专利技术说明

农业,林业,园林,畜牧业,肥料饲料的机械,工具制造及其应用技术1.本发明涉及农业灌溉系统技术领域，具体为基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置。背景技术：2.智慧农业就是将物联网技术运用到传统农业中去，运用传感器和软件通过移动平台或者电脑平台对农业生产进行控制，使传统农业更具有“智慧”；智慧农业就是充分应用现代信息技术成果，集成应用计算机与网络技术、物联网技术、音视频技术、3s技术、无线通信技术及专家智慧与知识，实现农业可视化远程诊断、远程控制、灾变预警等智能管理；灌溉系统是农业中重要的环节，灌溉系统，是指灌溉工程的整套设施；包括三个部分：(1)水源(河流、水库或井泉等)及渠道建筑物；(2)由水源取水输送至灌溉区域的输水系统，包括渠道或管路及其上的隧洞、渡槽、涵洞和倒虹管等；在灌溉区域分配水量的配水系统，包括灌区内部各级渠道以及控制和分配水量的节制闸、分水闸、斗门等；(3)田间临时性渠道。3.但现有农业灌溉系统智能化水平较低，农业灌溉大多需要人工现场控制，较为费力不便，且无法对农作物一侧土壤干湿度进行检测，无法根据需要自动的进行灌溉，不法进行农作物的专项灌溉，一片土地上存在干湿不同的问题，传统统一灌溉，造成水资源浪费，也不利于农作物的生长，传统农业灌溉系统无法进行土地干湿度、灌溉水量的远程获取，不能通过手机等终端进行各区域灌溉的控制，不能进行灌溉模式的选择，无法实现灌溉水的合理化利用，容易出现水浪费的问题；因此在以上基础上提出基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置是很有意义的。技术实现要素：4.本发明的目的在于提供基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。5.为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：基于物联网的智慧农业节水灌溉系统，包括灌溉主管、灌溉支管、智能电控阀、软管、灌溉装置、灌溉控制云计算平台和用户终端；6.所述灌溉主管，用于连接灌溉水源，为灌溉系统供水，所述灌溉主管的外壁上分布贯通连接有灌溉支管，所述灌溉支管的端部贯通安装有智能电控阀，所述智能电控阀的另一端连接有软管，所述软管的一端与灌溉装置贯通连接，所述灌溉装置的外部设置有灌溉控制云计算平台和用户终端。7.根据上述技术方案，所述智能电控阀的顶部内壁上设置有电路板，所述电路板的顶部外壁上安装有plc控制器和电源模块，所述电路板的顶部外壁上分布安装有水量控制模块、卫星定位模块和土壤湿度监测模块，所述智能电控阀的一侧外壁上导线连接有土壤湿度监测传感器。8.根据上述技术方案，所述灌溉控制云计算平台包括节点数据采集模块、节点数据地图生成展示模块、土壤湿度分析模块、灌溉驱动控制模块和数据库；9.所述节点数据采集模块包括土壤湿度采集单元、阀体定位数据获取单元和水量数据采集单元；10.所述灌溉驱动控制模块包括深土灌溉模式控制单元、滴灌模式控制单元和喷灌模式控制单元。11.根据上述技术方案，所述用户终端包括采集数据远程获取模块和灌溉模式远程编辑控制模块，所述采集数据远程获取模块用于农业用户远程获取各个所述智能电控阀检测采集的大数据，所述灌溉模式远程编辑控制模块用于农业用户通过终端进行灌溉模式的区域化调节。12.根据上述技术方案，所述用户终端可以为计算机、手机、ipad中的一种或多种。13.根据上述技术方案，所述智能电控阀、灌溉控制云计算平台和用户终端的内部均设置有数据传输模块。14.基于物联网的智慧农业节水灌溉的装置，所述灌溉装置包括安装板，所述安装板的顶部外壁上固定有水箱，所述水箱的底部外壁中心处贯通连接有管柱，所述管柱的底部外壁上固定有埋地锥头，所述管柱的底部两侧外壁上分布连接有倒齿，所述管柱的底部两侧外壁上分布开设有深土灌溉孔，所述管柱的中端外壁上安装有第一电控阀，所述管柱的中部外壁上设置有联动喷灌组件。15.根据上述技术方案，所述联动喷灌组件包括套装在所述管柱外壁上的移动安装盘，所述移动安装盘的中部外壁上开设有套装孔，所述移动安装盘的一侧外壁上固定有安装块，所述安装块的底部外壁上镶嵌安装有步进正反转电机，所述步进正反转电机的输出轴顶端连接有螺杆，所述安装板的顶部一侧外壁上贯通开设有螺孔，所述螺杆和螺孔螺合连接，所述移动安装盘的外壁上套装固定有环形管，所述环形管的外壁上分布安装有喷头，所述安装板的顶端一侧外壁上镶嵌固定有筒管，所述筒管的内部设置有活塞，所述活塞的中心贯通连接有连接管，所述连接管贯穿于筒管外部的一端与环形管一端贯通连接，所述筒管的顶端一侧外壁贯通连接有进水管，且进水管的一端贯穿于水箱的内部，所述进水管和连接管的一端均安装有单向阀，所述移动安装盘的顶部外壁上设置有滴灌组件。16.根据上述技术方案，所述滴灌组件包括贯通连接在所述水箱一侧底部外壁上的弯管，且弯管的一端贯穿于安装板的底部，所述弯管的端部安装有第二电控阀，所述移动安装盘的顶部外壁上开设有环形集水槽，所述移动安装盘位于环形集水槽两侧的外壁上开设有滴灌槽。17.根据上述技术方案，所述喷头为一种旋转喷头。18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：19.(1)基于物联网数据传输，使灌溉控制云计算平台对智能电控阀中采集的土壤湿度检测数据、阀体定位数据和阀体水量数据的获取调用；调取的数据通过节点数据地图生成展示模块进行处理，根据各阀体节点检测的数据生成灌溉系统的数据节点动态地图，通过灌溉控制云计算平台进行各个智能电控阀供水量的区域控制，从而实现农业灌溉的智慧自动化进行，用户工作者也能通过用户终端进行各个智能电控阀的远程控制，基于物联网技术，实现农业灌溉的远程控制；20.(2)用户工作者能借助计算机、手机、ipad等用户终端，进行灌溉系统中各个智能电控阀监测数据的远程获取，根据需要能通过用户终端进行各区域灌溉控制，能远程进行深土、滴灌和喷灌灌溉模式的选择，实现物联网智慧化灌溉，对灌溉水合理化利用，减少水的浪费；21.(3)该灌溉装置通过管柱和埋地锥头将插装固定在农作物一侧的土壤内，通过水箱进行水的缓存，后期能控制第一电控阀打开，使水箱内的水通过管柱在深土灌溉孔处流出，实现深土灌溉；其中滴灌组件的设置，能控制步进正反转电机工作，将水泵入到环形管内，并在各个喷头处喷出，能实现农作物的全面喷灌；通过滴灌组件的设置，控制第二电控阀打开，水箱内的水通过弯管流入到环形集水槽内，并在各个滴灌槽处进行自然流出，实现两侧农作物的滴灌。附图说明22.附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：23.图1是本发明基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置的整体结构示意图；24.图2是本发明基于物联网的智慧农业节水灌溉系统中智能电控阀的立体剖切结构图；25.图3是本发明基于物联网的智慧农业节水灌溉系统的流程图；26.图4是本发明基于物联网的智慧农业节水灌溉装置的立体结构图；27.图5是本发明图4中a区域的结构放大图；28.图6是本发明图4中b区域的结构放大图；29.图7是本发明图4中c区域的结构放大图；30.图中：1、灌溉主管；2、灌溉支管；3、智能电控阀；4、软管；5、灌溉装置；6、灌溉控制云计算平台；7、用户终端；31.31、电路板；32、plc控制器；33、电源模块；34、数据传输模块；35、水量控制模块； 36、卫星定位模块；37、土壤湿度监测模块；38、土壤湿度监测传感器；32.61、节点数据采集模块；611、土壤湿度采集单元；612、阀体定位数据获取单元；613、水量数据采集单元；62、节点数据地图生成展示模块；63、土壤湿度分析模块；64、灌溉驱动控制模块；641、深土灌溉模式控制单元；642、滴灌模式控制单元；643、喷灌模式控制单元；65、数据库；33.71、采集数据远程获取模块；72灌溉模式远程编辑控制模块；34.51、安装板；52、水箱；53、管柱；54、埋地锥头；55、倒齿；56、深土灌溉孔；57、第一电控阀；58、联动喷灌组件；59、滴灌组件；35.581、移动安装盘；582、套装孔；583、安装块；584、步进正反转电机；585、螺杆； 586、螺孔；587、环形管；588、喷头；589、筒管；5810、活塞；5811、连接管；5812、进水管；5813、单向阀；36.591、弯管；592、第二电控阀；593、环形集水槽；594、滴灌槽。具体实施方式37.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。38.如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，本实施方式提出：基于物联网的智慧农业节水灌溉系统，包括灌溉主管1、灌溉支管2、智能电控阀3、软管4、灌溉装置5、灌溉控制云计算平台6和用户终端7；39.灌溉主管1，用于连接灌溉水源，为灌溉系统供水，灌溉主管1的外壁上分布贯通连接有灌溉支管2，灌溉支管2的端部贯通安装有智能电控阀3，智能电控阀3的另一端连接有软管4，软管4的一端与灌溉装置5贯通连接，灌溉装置5的外部设置有灌溉控制云计算平台6和用户终端7。40.需要说明的是，灌溉主管1和灌溉支管2按照农业种植的需要铺设在天地上，灌溉主管 1的一端与灌溉水源(水库、河流、集水箱等)，灌溉支管2的端部通过软管4连接有灌溉装置5，灌溉装置5通过埋地固定在农作物一侧，灌溉支管2的上方设置有智能电控阀3，并设置灌溉控制云计算平台6进行灌溉系统的区域化管理，通过灌溉控制云计算平台6进行各个智能电控阀3供水量的区域控制，从而实现农业灌溉的智慧自动化进行，用户工作者也能通过用户终端7进行各个智能电控阀3的远程控制，基于物联网技术，实现农业灌溉的远程控制。41.如图1、图2和图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，智能电控阀3的顶部内壁上设置有电路板31，电路板31的顶部外壁上安装有plc控制器32和电源模块33，电路板31的顶部外壁上分布安装有水量控制模块35、卫星定位模块36和土壤湿度监测模块37，智能电控阀3的一侧外壁上导线连接有土壤湿度监测传感器38，智能电控阀3是现有技术的引用，能进行远程控制，该智能电控阀3中水量控制模块35的设置，能进行灌溉水量的远程控制，通过卫星定位模块36能进行电控阀定位数据的获取，利于后期对各个位置智能电控阀3的区域控制，在土壤湿度监测模块37和土壤湿度监测传感器38 的设置下，能对农作物一附近的土壤进行湿度检测，通过灌溉控制云计算平台6对土壤湿度的分析下，土壤干燥时控制智能电控阀3进水量，在灌溉装置5处进行灌溉处理，在土壤达到合适的湿度时，控制智能电控阀3关闭，自动停止灌溉的进行，实现农业灌溉的自动化进行，减少无效灌溉，利于节水。42.如图1和图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，灌溉控制云计算平台6包括节点数据采集模块61、节点数据地图生成展示模块62、土壤湿度分析模块63、灌溉驱动控制模块64和数据库65；43.节点数据采集模块61包括土壤湿度采集单元611、阀体定位数据获取单元612和水量数据采集单元；44.灌溉驱动控制模块64包括深土灌溉模式控制单元641、滴灌模式控制单元642和喷灌模式控制单元643；基于物联网数据传输，使灌溉控制云计算平台6对智能电控阀3中采集的土壤湿度检测数据、阀体定位数据和阀体水量数据的获取调用；调取的数据通过节点数据地图生成展示模块62进行处理，根据各阀体节点检测的数据生成灌溉系统的数据节点动态地图，使工作者能在地图上直观的观察各区域土壤的干燥程度，及灌溉的出水量，灌溉控制云计算平台6中的土壤湿度分析模块63对上述获取的土壤湿度检测数据进行分析，在检测出土壤湿度不够时，灌溉驱动控制模块64控制智能电控阀3进水量，在灌溉装置5处进行灌溉处理，在土壤达到合适的湿度时，控制智能电控阀3关闭，停止灌溉的进行，灌溉驱动控制模块64中能根据需要进行深土灌溉、滴灌和喷灌模式的选择。45.如图1、图2和图3所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，用户终端7包括采集数据远程获取模块71和灌溉模式远程编辑控制模块72，采集数据远程获取模块71用于农业用户远程获取各个智能电控阀3检测采集的大数据，灌溉模式远程编辑控制模块72用于农业用户通过终端进行灌溉模式的区域化调节，用户终端7可以为计算机、手机、ipad中的一种或多种；智能电控阀3、灌溉控制云计算平台6和用户终端7的内部均设置有数据传输模块34；用户工作者能借助计算机、手机、ipad等用户终端7，进行灌溉系统中各个智能电控阀3监测数据的远程获取，根据需要能通过用户终端7进行各区域灌溉控制，能远程进行深土、滴灌和喷灌灌溉模式的选择，实现物联网智慧化灌溉，对灌溉水合理化利用，减少水的浪费。46.如图1、图4、图5、图6和图7所示，本实施方式提出：基于物联网的智慧农业节水灌溉的装置，其特征在于，灌溉装置5包括安装板51，安装板51的顶部外壁上固定有水箱52，水箱52的底部外壁中心处贯通连接有管柱53，管柱53的底部外壁上固定有埋地锥头54，管柱53的底部两侧外壁上分布连接有倒齿55，管柱53的底部两侧外壁上分布开设有深土灌溉孔56，管柱53的中端外壁上安装有第一电控阀57，管柱53的中部外壁上设置有联动喷灌组件58，该灌溉装置5根据需要固定在农作物一侧，通过管柱53和埋地锥头54将插装固定在农作物一侧的土壤内，倒齿55的设置使灌溉装置5埋地更稳固，智能电控阀3控制下水源中的水通过灌溉主管1、灌溉支管2和软管4输入到水箱52内，水在水箱52内进行缓存，后期能控制第一电控阀57打开，使水箱52内的水通过管柱53在深土灌溉孔56处流出，实现深土灌溉。47.如图1、图4、图5、图6和图7所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，联动喷灌组件58包括套装在管柱53外壁上的移动安装盘581，移动安装盘581的中部外壁上开设有套装孔582，移动安装盘581的一侧外壁上固定有安装块583，安装块583 的底部外壁上镶嵌安装有步进正反转电机584，步进正反转电机584的输出轴顶端连接有螺杆585，安装板51的顶部一侧外壁上贯通开设有螺孔586，螺杆585和螺孔586螺合连接，移动安装盘581的外壁上套装固定有环形管587，环形管587的外壁上分布安装有喷头588，安装板51的顶端一侧外壁上镶嵌固定有筒管589，筒管589的内部设置有活塞5810，活塞 5810的中心贯通连接有连接管5811，连接管5811贯穿于筒管589外部的一端与环形管587 一端贯通连接，筒管589的顶端一侧外壁贯通连接有进水管5812，且进水管5812的一端贯穿于水箱52的内部，进水管5812和连接管5811的一端均安装有单向阀5813，移动安装盘 581的顶部外壁上设置有滴灌组件59；在需要进行大水喷灌过程中，控制步进正反转电机584 进行步进正反转动，带动螺杆585进行转动，在螺杆585和螺孔586的配合下带动移动安装盘581沿管柱53进行升降移动，该结构实现了后期滴灌位置的调节，移动安装盘581移动过程中通过连接管5811带动活塞5810在筒管589内进行往复升降移动，在单向阀5813的设置下，活塞5810下移，筒管589内通过进水管5812在水箱52内进行水的泵吸，活塞5810 上移，通过连接管5811将水泵入到环形管587内，并在各个喷头588处喷出，喷头588为旋转喷头，提高了喷淋面积；配合移动安装盘581带动环形管587的上下移动，能实现农作物的全面喷灌。48.如图1、图4、图5、图6和图7所示，作为优选的实施方式，在上述方式的基础上，进一步的，滴灌组件59包括贯通连接在水箱52一侧底部外壁上的弯管591，且弯管591的一端贯穿于安装板51的底部，弯管591的端部安装有第二电控阀592，移动安装盘581的顶部外壁上开设有环形集水槽593，移动安装盘581位于环形集水槽593两侧的外壁上开设有滴灌槽594；通过控制第二电控阀592打开，水箱52内的水通过弯管591流入到环形集水槽 593内，并在各个滴灌槽594处进行自然流出，实现两侧农作物的滴灌。49.具体的，本基于物联网的智慧农业节水灌溉系统及装置在工作时/使用时：灌溉主管1 和灌溉支管2按照农业种植的需要铺设在天地上，灌溉主管1的一端与灌溉水源(水库、河流、集水箱等)，灌溉支管2的端部通过软管4连接有灌溉装置5，灌溉装置5根据需要固定在农作物一侧，通过管柱53和埋地锥头54将插装固定在农作物一侧的土壤内，倒齿55 的设置使灌溉装置5埋地更稳固，智能电控阀3中水量控制模块35的设置，能进行灌溉水量的远程控制，通过卫星定位模块36能进行电控阀定位数据的获取，利于后期对各个位置智能电控阀3的区域控制，在土壤湿度监测模块37和土壤湿度监测传感器38的设置下，能对农作物一附近的土壤进行湿度检测；并设置灌溉控制云计算平台6进行灌溉系统的区域化管理，通过灌溉控制云计算平台6进行各个智能电控阀3供水量的区域控制，从而实现农业灌溉的智慧自动化进行，用户工作者也能通过用户终端7进行各个智能电控阀3的远程控制，基于物联网技术，实现农业灌溉的远程控制；基于物联网数据传输，使灌溉控制云计算平台 6对智能电控阀3中采集的土壤湿度检测数据、阀体定位数据和阀体水量数据的获取调用；调取的数据通过节点数据地图生成展示模块62进行处理，根据各阀体节点检测的数据生成灌溉系统的数据节点动态地图，使工作者能在地图上直观的观察各区域土壤的干燥程度，及灌溉的出水量，灌溉控制云计算平台6中的土壤湿度分析模块63对上述获取的土壤湿度检测数据进行分析，在检测出土壤湿度不够时，灌溉驱动控制模块64控制智能电控阀3进水量，在灌溉装置5处进行灌溉处理，在土壤达到合适的湿度时，控制智能电控阀3关闭，停止灌溉的进行，灌溉驱动控制模块64中能根据需要进行深土灌溉、滴灌和喷灌模式的选择；智能电控阀3控制下水源中的水通过灌溉主管1、灌溉支管2和软管4输入到水箱52内，水在水箱52内进行缓存，后期能控制第一电控阀57打开，使水箱52内的水通过管柱53在深土灌溉孔56处流出，实现深土灌溉；通过控制第二电控阀592打开，水箱52内的水通过弯管591流入到环形集水槽593内，并在各个滴灌槽594处进行自然流出，实现两侧农作物的滴灌；在需要进行大水喷灌过程中，控制步进正反转电机584进行步进正反转动，带动螺杆 585进行转动，在螺杆585和螺孔586的配合下带动移动安装盘581沿管柱53进行升降移动，该结构实现了后期滴灌位置的调节，移动安装盘581移动过程中通过连接管5811带动活塞 5810在筒管589内进行往复升降移动，在单向阀5813的设置下，活塞5810下移，筒管589 内通过进水管5812在水箱52内进行水的泵吸，活塞5810上移，通过连接管5811将水泵入到环形管587内，并在各个喷头588处喷出，喷头588为旋转喷头，提高了喷淋面积；配合移动安装盘581带动环形管587的上下移动，能实现农作物的全面喷灌，控制第二电控阀592 打开，水箱52内的水通过弯管591流入到环形集水槽593内，并在各个滴灌槽594处进行自然流出，实现两侧农作物的滴灌。50.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。51.最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。









图片声明：本站部分配图来自人工智能系统AI生成,觅知网授权图片,PxHere摄影无版权图库。本站只作为美观性配图使用,无任何非法侵犯第三方意图,一切解释权归图片著作权方,本站不承担任何责任。如有恶意碰瓷者,必当奉陪到底严惩不贷!




内容声明：本文中引用的各种信息及资料（包括但不限于文字、数据、图表及超链接等）均来源于该信息及资料的相关主体（包括但不限于公司、媒体、协会等机构）的官方网站或公开发表的信息。部分内容参考包括:(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供参考使用,不准确地方联系删除处理！本站为非盈利性质站点,发布内容不收取任何费用也不接任何广告!




免责声明：我们致力于保护作者版权，注重分享，被刊用文章因无法核实真实出处，未能及时与作者取得联系，或有版权异议的，请联系管理员，我们会立即处理，本文部分文字与图片资源来自于网络，部分文章是来自自研大数据AI进行生成,内容摘自(百度百科,百度知道,头条百科,中国民法典,刑法,牛津词典,新华词典,汉语词典,国家院校,科普平台)等数据,内容仅供学习参考,不准确地方联系删除处理!的,若有来源标注错误或侵犯了您的合法权益，请立即通知我们，情况属实，我们会第一时间予以删除，并同时向您表示歉意,谢谢!