一种智能灌溉系统的制作方法

    专利2022-07-08  72


    本发明属于智能农业技术领域,具体地说涉及一种智能灌溉系统。



    背景技术:

    我国是人口众多的农业大国,农业的发展关系重大。农业也面临转型,随着互联网的飞速发展,一批“电农”、“网农”、“云农”随之而出现。中国农业也正在步入一场科技革命,生物农业、精准农业、装备农业正在成为现代农业的重要组成部分。中国现代农业的高速发展出现了农业发展的新模式、新业态。中国农业经历了小农经济、机械化农业、精准农业后,在智慧与资本融合之中将逐步催生两种最重要的生产要素相结合从而产生新的现代农业业态,这就是“智慧农业 资本农业”产业形态。近十年来,我国农业总产值一直呈现增长态势,伴随中国城镇化、工业化的发展,农业总产值在gdp中的比重逐渐下降,处于10%以下,我国现代农业进入加速发展阶段。灌溉是农业管理中的一个极为重要的环节,且其占据农业管理的很多时间,能够将灌溉和现代科技的信息新技术相结合,为农业提供智慧化、科技支持对农业的现代化所具有极为重要的意义。



    技术实现要素:

    针对现有技术的种种不足,现提出一种智能化程度高的灌溉系统,能够实现灌溉的自动化操作,减少人工投入。

    为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

    一种智能灌溉系统,包括智能灌溉控制中心、智能灌溉装置和信息采集装置,智能灌溉装置和信息采集装置与智能灌溉控制中心连接,信息采集装置将采集到的数据传输至智能灌溉控制中心,智能灌溉控制中心通过智能灌溉装置实现田间作物的水肥一体化管理。

    优选地,所述智能灌溉控制中心包括灌溉数据资源中心和灌溉信息资源管理系统,灌溉数据资源中心为灌溉信息资源管理系统提供数据支持,实现数据的采集、接入、审核、交换、共享、管理、分析、模型生成功能。

    优选地,信息采集装置通过有线或无线方式与智能灌溉控制中心连接,其包括用于采集农情和气象信息的感应装置、用于采集图像信息的视频监控装置。

    优选地,用户可在智能移动终端上安装app软件,实时监控信息采集装置获得的数据,并可与农业大数据进行比对、实现操作智能灌溉。

    优选地,所述智能灌溉装置与智能灌溉控制中心通过有线或者无线方式连接,其包括智能肥料仓、与智能肥料仓相连的称量组件、以及与称量组件连接的智能粉碎装置,以及与智能粉碎装置连接的混液罐,所述混液罐与滴灌或喷灌总管相连接。

    优选地,所述智能肥料仓包括固体肥料仓和液体肥料仓通过料仓固定架与地面固连,所述固体肥料仓的下方设置有称量组件,称量组件通过称量仓支架与地面固连,用于对固体肥料进行精准称量,所述液体肥料仓通过液体肥料出料管与混液罐连通。

    优选地,固体肥料仓的仓底通过第一电磁阀与固体肥料进料管连接,且固体肥料仓通过固体肥料进料管与称量组件连通,用于对固体肥料进行精准称量;

    所述称量组件包括成倒棱锥状的称量仓,称量仓上部与固体肥料进料管连通,其下端通过称量仓出料口与智能粉碎装置连通,称量仓通过固定柱固定在称量仓支架上,且所述固定柱上安装有重量传感器,用于对称量仓内的物料进行称量。

    优选地,所述智能粉碎装置包括智能粉碎仓、设置于智能粉碎仓内的粉碎刀,粉碎刀与粉碎驱动组件的输出端连接,驱动粉碎刀转动,智能粉碎仓的底部通过粉碎仓出料管与混液罐连通,用于将粉碎的肥料输送至混液罐中。

    优选地,在液体肥料仓通过第二电磁阀与液体肥料出料管连接,且所述液体肥料仓内设置有液位计用于精准控制进入混液罐内的液体肥料的量。

    优选地,所述混液罐包括罐体,罐体内设置有搅拌组件,所述搅拌组件包括沿竖直方向设置的搅拌柱,搅拌柱与驱动组件相连接并驱动其转动,所述搅拌柱上设置有多个搅拌齿,且多个搅拌齿沿搅拌柱的长度方向设置。

    本发明的有益效果是:

    感应装置将温度、湿度和光照强度的数据传递至智能灌溉控制中心,智能灌溉控制中心将数据进行审核、交换、共享、管理、分析并将生成的模型,用户通过在智能终端上安装app软件,实施监控灌溉全过程,并可将检测数据与大数据进行对比,选择适宜的灌溉模式,足不出户管理作物,实现灌溉的智能化。

    智能灌溉装置与智能灌溉控制中心通过有线或者无线方式连接,包括智能肥料仓、与智能肥料仓相连的称量组件、以及与称量组件连接的智能粉碎装置,以及与智能粉碎装置连接的混液罐,智能肥料仓包括固体肥料仓和液体肥料,固体肥料盛放在固体肥料仓中,经过称量组件对所需的固体肥料进行精准称量,以及第一电磁阀的精准控制,有效控制肥料的使用量,减少肥料的浪费,固体肥料经过智能粉碎装置的粉碎更有利于后续的溶解操作,粉碎后的固体肥料在混液罐中进行溶解,并通过搅拌组件进行有效的搅拌,加快肥料的溶解,且防止沉淀,所述混液罐与滴灌或喷灌总管相连接,可省时省力的为大田作物进行灌溉和施肥,智能化程度高。

    附图说明

    图1是本发明的示意图;

    图2是智能灌溉装置的结构示意图;

    图3是称量组件的结构示意图;

    图4是搅拌组件的结构示意图。

    附图中:1-智能灌溉控制中心、101-灌溉数据资源中心、102-灌溉信息资源管理系统、2-智能灌溉装置、201-智能肥料仓、202-称量组件、2021-称量仓、2022-固定柱、2023-重量传感器、203-智能粉碎装置、2031-智能粉碎仓、204-混液罐、2041-罐体、2042-搅拌柱、2043-搅拌齿、3-信息采集装置、301-感应装置、302-视频监控装置、4-用户。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例,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。

    参照图1-4,一种智能灌溉系统,包括智能灌溉控制中心1、智能灌溉装置2和信息采集装置3,所述智能灌溉装置2和信息采集装置3均与智能灌溉控制中心1连接,所述智能灌溉控制中心1包括灌溉数据资源中心101和灌溉信息资源管理系统102,灌溉数据资源中心101为灌溉信息资源管理系统102提供数据支持,实现数据的采集、接入、审核、交换、共享、管理、分析、模型及表格生成功能。数据采集装置3将采集到的数据传输至灌溉信息资源管理系统102,灌溉信息资源管理系统102通过智能灌溉装置2实现田间作物的水肥一体化管理。

    信息采集装置3包括用于采集农情和气象信息的感应装置301、用于采集图像信息的视频监控装置302,感应装置301和视频监控装置302通过有线或者无线方式将信息传输至智能灌溉控制中心1,本实施例中,感应装置301和视频监控装置302采用无线方式进行数据传输。

    所述感应装置301包括温度感应器、湿度感应器和光照强度感应器,所述温度感应器设置多个,用于采集周围环境和土壤温度;所述湿度感应器设置多个,用于采集周围环境和土壤湿度;所述光照强度感应器,用于采集光照强度数据。温度感应器、湿度感应器和光照强度感应器采集到数据传输至灌溉信息资源管理系统102。所述视频监控装置302设置多个,且多个视频监控装置302设置在种植园区的不同区域,监控范围覆盖整个种植园区,通过视频监控装置302采集的信号,将作物长势以及病虫害情况与灌溉数据资源中心101的数据进行比对,制定符合作物长势的水肥配比方案通过灌溉装置4进行灌溉,以及发出病虫害预警,提示管理人员及时采取防治措施,减少病虫害的发生。

    所述智能灌溉装置2与智能灌溉控制中心1通过有线或者无线方式连接,其包括智能肥料仓201、称量组件202、智能粉碎装置203和与智能粉碎装置203连接的混液罐204,所述智能肥料仓201包括并列设置的固体肥料仓2011和液体肥料仓2012,且固体肥料仓2011和液体肥料仓2012均通过料仓固定架与地面固定连接,本实施例中,料仓固定架成框架结构。所述液体肥料仓2012与混液罐204连通,固体肥料仓2011与称量组件202连接,称量组件202与智能粉碎装置203连通,将称量后的固体肥料输送至智能粉碎装置203中,智能粉碎装置203将固体肥料进行粉碎,并输送至混液罐204中,混液罐204与水泵(图中未示出)相连接,同时,所述混液罐204与滴灌或喷灌的总管相连接,实现肥料的精准控制使用。

    具体地,所述固体肥料仓2011的上部设置有固体肥料进料口(图中未示出),在其下部设置有固体肥料出料口,本实施例中,所述固体肥料仓2011的横截面成圆形设置。同时,在固体肥料仓2011的下方设置有称量组件202,所述称量组件202通过称量仓支架与地面固定,称量组件202包括成倒棱锥状的称量仓2021、称量仓2021的上部通过固体肥料进料管与固体肥料仓2011连通,具体地,所述固体肥料进料管的一端通过第一电磁阀与固体肥料仓2011相连通,其另一端与称量仓2021连通,称量仓2021通过固定柱2022与称量仓支架连接,同时,在固定柱2022上设置有重量传感器2023,用于对称量仓2021内的物料进行称量,便于精准施肥。同时,在称量仓2021的下部设置有固体肥料出料管,所述固体肥料出料管的一端与称量仓2021的下部连通,其另一端与智能粉碎装置203连通,且固体肥料出料管倾斜设置,便于称量完毕的固体肥料输送至智能粉碎装置203中。本实施例中,称量仓支架为框架结构。

    所述智能粉碎装置203包括智能粉碎仓2031和设置于智能粉碎仓2031内的粉碎刀,粉碎刀与粉碎驱动组件的输出端连接,通过粉碎驱动组件驱动粉碎刀将固体肥料进行粉碎,便于后续的溶解操作。所述智能粉碎仓2031的底部通过粉碎仓出料管与混液罐204连通,所述粉碎仓出料管的一端与智能粉碎仓2031连通,其另一端与混液罐204相连通,用于将粉碎的肥料输送至混液罐204中。本实施例中,所述智能粉碎仓2031的横截面成圆形设置,且其通过成框架结构的粉碎仓支架与地面固定。

    所述液体肥料仓2012的上部设置有液体肥料进料口,用于向液体肥料仓2012内注入液体肥料。同时,液体肥料仓2012的下端通过液体肥料出料管与混液罐204相连通,所述液体肥料出料管的一端通过第二电磁阀与液体肥料仓2012相连通,其另一端与混液罐204连通,同时在液体肥料仓2012上设置有液位计(图中未示出)用于显示液体肥料仓2012内液体的体积变化,并通过第二电磁阀实现液体肥料的精准释放。本实施例中,所述液体肥料仓2012成圆柱状设置。

    所述混液罐204设置在地面上,其包括成圆柱状的罐体2041,所述罐体2041与进水管相连通,所述进水管的一端通过第三电磁阀与水泵连接,其另一端与罐体2041连通。同时在所述罐体2041内设置有搅拌组件,所述罐体2041与所述搅拌组件用于对位于罐体2041内的物料进行搅拌。具体地,所述搅拌组件包括竖直设置的搅拌柱2042,所述搅拌柱2042与罐体2041的顶部相连接,同时在罐体2041的顶部设置有搅拌柱驱动电机,搅拌柱驱动电机的输出端与搅拌柱2042相连,驱动搅拌柱2042转动,在搅拌柱2042上间隔设置有多个搅拌齿2043,且多个搅拌齿2043沿搅拌柱2042的长度方向设置,所述搅拌齿2043倾斜于搅拌柱2042设置,其与竖直方向的夹角为45~75度。本实施例中,搅拌齿2043与竖直方向的夹角为70度,且搅拌齿2043成椭圆形设置。

    用户4在智能移动终端上安装app软件,实时监控土壤湿度、环境温湿度、光照强度以及采集到的图像信息,并可查看智能灌溉控制中心1生成的灌溉模型以及表格,与农业大数据进行比对,实现远程控制作物灌溉。

    此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。


    技术特征:

    1.一种智能灌溉系统,其特征在于,包括智能灌溉控制中心、智能灌溉装置和信息采集装置,智能灌溉装置和信息采集装置与智能灌溉控制中心连接,信息采集装置将采集到的数据传输至智能灌溉控制中心,智能灌溉控制中心通过智能灌溉装置实现田间作物的水肥一体化管理。

    2.根据权利要求1所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,所述智能灌溉控制中心包括灌溉数据资源中心和灌溉信息资源管理系统,灌溉数据资源中心为灌溉信息资源管理系统提供数据支持,实现数据的采集、接入、审核、交换、共享、管理、分析、模型生成功能。

    3.根据权利要求2所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,信息采集装置通过有线或无线方式与智能灌溉控制中心连接,其包括用于采集农情和气象信息的感应装置、用于采集图像信息的视频监控装置。

    4.根据权利要求3所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,用户可在智能移动终端上安装app软件,实时监控信息采集装置获得的数据,并可与农业大数据进行比对、实现操作智能灌溉。

    5.根据权利要求4所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,所述智能灌溉装置与智能灌溉控制中心通过有线或者无线方式连接,其包括智能肥料仓、与智能肥料仓相连的称量组件、以及与称量组件连接的智能粉碎装置,以及与智能粉碎装置连接的混液罐,所述混液罐与滴灌或喷灌总管相连接。

    6.根据权利要求5所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,所述智能肥料仓包括固体肥料仓和液体肥料仓通过料仓固定架与地面固连,所述固体肥料仓的下方设置有称量组件,称量组件通过称量仓支架与地面固连,用于对固体肥料进行精准称量,所述液体肥料仓通过液体肥料出料管与混液罐连通。

    7.根据权利要求6所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,固体肥料仓的仓底通过第一电磁阀与固体肥料进料管连接,且固体肥料仓通过固体肥料进料管与称量组件连通,用于对固体肥料进行精准称量;

    所述称量组件包括成倒棱锥状的称量仓,称量仓上部与固体肥料进料管连通,其下端通过称量仓出料口与智能粉碎装置连通,称量仓通过固定柱固定在称量仓支架上,且所述固定柱上安装有重量传感器,用于对称量仓内的物料进行称量。

    8.根据权利要求7所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,所述智能粉碎装置包括智能粉碎仓、设置于智能粉碎仓内的粉碎刀,粉碎刀与粉碎驱动组件的输出端连接,驱动粉碎刀转动,智能粉碎仓的底部通过粉碎仓出料管与混液罐连通,用于将粉碎的肥料输送至混液罐中。

    9.根据权利要求8所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,在液体肥料仓通过第二电磁阀与液体肥料出料管连接,且所述液体肥料仓内设置有液位计用于精准控制进入混液罐内的液体肥料的量。

    10.根据权利要求9所述的一种智能灌溉系统,其特征在于,所述混液罐包括罐体,罐体内设置有搅拌组件,所述搅拌组件包括沿竖直方向设置的搅拌柱,搅拌柱与驱动组件相连接并驱动其转动,所述搅拌柱上设置有多个搅拌齿,且多个搅拌齿沿搅拌柱的长度方向设置。

    技术总结
    本发明公开了一种智能灌溉系统,属于智能农业技术领域,包括智能灌溉控制中心、智能灌溉装置和信息采集装置,智能灌溉装置和信息采集装置与智能灌溉控制中心连接,信息采集装置将采集到的数据传输至智能灌溉控制中心,智能灌溉控制中心通过智能灌溉装置实现田间作物的水肥一体化管理,能够有效掌握种植农作物生长状态,具有自动化程度高,其能够有效的减少水肥使用量。

    技术研发人员:任志强;单志胜;史大伟
    受保护的技术使用者:青岛鲁宏物联信息科技有限公司
    技术研发日:2020.11.25
    技术公布日:2021.03.12

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