一种农业物联网植物生长监控施肥装置的制作方法

本实用新型涉及一种植物生长监控施肥装置，尤其涉及一种农业物联网植物生长监控施肥装置。

背景技术：

农业是利用动植物的生长发育规律，通过人工培育来获得产品的产业。农业属于第一产业，研究农业的科学是农学。农业的劳动对象是有生命的动植物，获得的产品是动植物本身。农业提供支撑国民经济建设与发展的基础产品。

物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。物联网通过智能感知、识别技术与普适计算等通信感知技术，广泛应用于网络的融合中，也因此被称为继计算机、互联网之后世界信息产业发展的第三次浪潮。物联网是互联网的应用拓展，与其说物联网是网络，不如说物联网是业务和应用。

植物是生命的主要形态之一。绿色植物大部分的能源是经由光合作用从太阳光中得到的，温度、湿度、光线是植物生存的基本需求。植物共有六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子。

生长：生物体由小到大的过程即生长。多细胞生物体的生长，要从细胞分裂和细胞生长两方面来考虑。是指细胞繁殖、增大和细胞间质增加，表现为组织、器官、身体各部以至全身的大小、长短和重量的增加以及身体成分的变化，为量的改变。单细胞生物的增殖也具有同样的关系。

施肥是当土壤里不能提供作物生长发育所需的营养时，对作物进行人为的营养元素的补充的行为称为施肥。

现有植物生长监控施肥装置存在不能及时施肥、操作复杂、监控不到位的缺点，因此亟需研发一种可以及时施肥、操作简便、全方位监控的农业物联网植物生长监控施肥装置。

技术实现要素：

(1)要解决的技术问题

本实用新型为了克服现有植物生长监控施肥装置不能及时施肥、操作复杂、监控不到位的缺点，本实用新型要解决的技术问题是提供一种可以及时施肥、操作简便、全方位监控的农业物联网植物生长监控施肥装置。

(2)技术方案

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了这样一种农业物联网植物生长监控施肥装置，包括有移动小车、支架、第二连接杆、第一连接杆、第一转杆、第一电机、滑套、移动杆、摆动牌、第三连接杆、连接座、推板、集水箱、第一电控阀、第二电控阀、肥料箱、汇集斗、第二电机、滑轨、滑块、齿条、齿轮、罩子、摄像头、喷头和软管，移动小车顶部设有第一电机和支架，第一电机位于支架左方，第一电机前侧连接有第一转杆，第一转杆中间转动式连接有第一连接杆，支架前侧设有连接座，连接座前侧转动式连接有第二连接杆和第三连接杆，第二连接杆和第三连接杆转动式连接，第二连接杆下端与第一连接杆右端转动式连接，第三连接杆下端设有摆动牌，支架顶部设有集水箱，集水箱上设有软管，软管上连接有喷头，集水箱内设有推板，推板左侧设有移动杆，移动杆上设有滑套，滑套前侧与第一转杆上端转动式连接，集水箱上设有第一电控阀，集水箱顶部设有汇集斗，汇集斗内左侧设有肥料箱，肥料箱上设有第二电控阀，汇集斗内右侧设有第二电机和滑轨，第二电机位于滑轨下方，第二电机右侧连接有齿轮，滑轨上设有滑块，滑块右侧设有齿条，齿条和齿轮啮合，齿条左侧与喷头转动式连接，齿条右侧设有罩子，罩子内顶部设有摄像头。

优选地，还包括有控制器和接近传感器，集水箱顶部设有控制器，齿条右侧底部设有接近传感器，接近传感器和第二电机都与控制器连接。

优选地，还包括有第四连接杆、第二转杆和第三电机，罩子前侧设有第三电机，第三电机前侧连接有第二转杆，第二转杆上端转动式连接有第四连接杆，第四连接杆左端与喷头转动式连接。

优选地，还包括有隔网，汇集斗上设有隔网。

优选地，滑轨呈竖直放置，滑轨与滑块之间的夹角为90°。

优选地，肥料箱的俯视图为圆形。

优选地，汇集斗的直径大于集水箱的长度。

工作原理：当要对植物进行监控施肥时，打开摄像头，罩子可以对摄像头进行保护，可以对植物进行全方位的生长监控，当遇到下雨天气时，打开第一电控阀，汇集斗对雨水进行收集，雨水流到集水箱内进行储存，当储水完毕后，关闭第一电控阀，当需要对植物进行浇水或施肥时，打开第一电控阀，如果对植物施肥，打开第二电控阀，使肥料箱内的肥料流入集水箱内，当流下一定量的肥料时，关闭第二电控阀，关闭第一电控阀，启动第一电机交替顺转和逆转，带动第一转杆上端交替向右移动和向左移动，使第一连接杆摆动，带动摆动牌交替向右上摆动和左下摆动，可以更好地显示正在浇水施肥，方便提醒人们装置的运行，当装置存在故障时可以及时修理，同时第一转杆上端交替向右移动和向左移动带动滑套交替向右移动和向左移动，通过移动杆带动推板交替向右移动和向左移动，推板挤压集水箱内的液体，液体进入软管从喷头喷出，可以对植物进行浇水或施肥，当浇水或施肥完毕后，待推板移动至复位后，关闭第一电机，当植物生长一定时间后，植物慢慢长高接近喷头时，启动第二电机顺转，带动齿轮顺转，使齿条向上移动，带动喷头向上移动至合适位置后，关闭第二电机，可以及时调整喷头的高度，可以对植物更好的进行浇水，也不会妨碍植物生长。

因为还包括有控制器和接近传感器，集水箱顶部设有控制器，齿条右侧底部设有接近传感器，接近传感器和第二电机都与控制器连接，当植物生长一定时间后，接近传感器感应到植物长得过高快要接触到喷头时，反馈信号至控制器，控制器控制第二电机顺转，带动齿轮顺转，使齿条向上移动，带动喷头向上移动，使喷头向上移动一定的距离后，关闭第二电机，可以及时调整喷头的高度，可以对植物更好的进行浇水，也不会妨碍植物生长。

因为还包括有第四连接杆、第二转杆和第三电机，罩子前侧设有第三电机，第三电机前侧连接有第二转杆，第二转杆上端转动式连接有第四连接杆，第四连接杆左端与喷头转动式连接，当装置对植物进行浇水或施肥时，启动第三电机交替顺转和逆转，带动第二转杆上端交替向右移动和向左移动，使第四连接杆摆动，带动喷头不断摆动，可以扩大浇水或施肥的范围，有利于植物的生长。

因为还包括有隔网，汇集斗上设有隔网，当装置在进行储水时，隔网可以对雨水进行过滤，将垃圾滤下，使垃圾不会进入喷头，避免喷头堵塞，也不会对集水箱内的水造成污染。

因为滑轨呈竖直放置，滑轨与滑块之间的夹角为90°，可以使滑块更好的上下移动，调整喷头的高度。

因为肥料箱的俯视图为圆形，使肥料箱的体积达到最大，可以一次性存储更多的肥料。

因为汇集斗的直径大于集水箱的长度，可以更好地收集雨水。

控制器选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器连接型号为SYLED6的数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器的数显；Y0为用于第二电机顺转的接触器KM0。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

(3)有益效果

本实用新型达到了可以及时施肥、操作简便、全方位监控的效果，当使用本装置进行监控施肥时，操作简单，功耗低，可以快速监控，减少操作时间，同时可以及时进行施肥，有利于植物生长。

附图说明

图1是本实用新型的第一种主视结构示意图。

图2是本实用新型的第二种主视结构示意图。

图3是本实用新型的第三种主视结构示意图。

图4是本实用新型的第四种主视结构示意图。

图5是本实用新型的电气控制原理图。

附图中的标记为：1-移动小车，2-支架，3-第二连接杆，4-第一连接杆，5-第一转杆，6-第一电机，7-滑套，8-移动杆，9-摆动牌，10-第三连接杆，11-连接座，12-推板，13-集水箱，14-第一电控阀，15-第二电控阀，16-肥料箱，17-汇集斗，18-第二电机，19-滑轨，20-滑块，21-齿条，22-齿轮，23-罩子，24-摄像头，25-喷头，26-软管，27-控制器，28-接近传感器，29-第四连接杆，30-第二转杆，31-第三电机，32-隔网。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

一种农业物联网植物生长监控施肥装置，如图1-5所示，包括有移动小车1、支架2、第二连接杆3、第一连接杆4、第一转杆5、第一电机6、滑套7、移动杆8、摆动牌9、第三连接杆10、连接座11、推板12、集水箱13、第一电控阀14、第二电控阀15、肥料箱16、汇集斗17、第二电机18、滑轨19、滑块20、齿条21、齿轮22、罩子23、摄像头24、喷头25和软管26，移动小车1顶部设有第一电机6和支架2，第一电机6位于支架2左方，第一电机6前侧连接有第一转杆5，第一转杆5中间转动式连接有第一连接杆4，支架2前侧设有连接座11，连接座11前侧转动式连接有第二连接杆3和第三连接杆10，第二连接杆3和第三连接杆10转动式连接，第二连接杆3下端与第一连接杆4右端转动式连接，第三连接杆10下端设有摆动牌9，支架2顶部设有集水箱13，集水箱13上设有软管26，软管26上连接有喷头25，集水箱13内设有推板12，推板12左侧设有移动杆8，移动杆8上设有滑套7，滑套7前侧与第一转杆5上端转动式连接，集水箱13上设有第一电控阀14，集水箱13顶部设有汇集斗17，汇集斗17内左侧设有肥料箱16，肥料箱16上设有第二电控阀15，汇集斗17内右侧设有第二电机18和滑轨19，第二电机18位于滑轨19下方，第二电机18右侧连接有齿轮22，滑轨19上设有滑块20，滑块20右侧设有齿条21，齿条21和齿轮22啮合，齿条21左侧与喷头25转动式连接，齿条21右侧设有罩子23，罩子23内顶部设有摄像头24。

还包括有控制器27和接近传感器28，集水箱13顶部设有控制器27，齿条21右侧底部设有接近传感器28，接近传感器28和第二电机18都与控制器27连接。

还包括有第四连接杆29、第二转杆30和第三电机31，罩子23前侧设有第三电机31，第三电机31前侧连接有第二转杆30，第二转杆30上端转动式连接有第四连接杆29，第四连接杆29左端与喷头25转动式连接。

还包括有隔网32，汇集斗17上设有隔网32。

滑轨19呈竖直放置，滑轨19与滑块20之间的夹角为90°。

肥料箱16的俯视图为圆形。

汇集斗17的直径大于集水箱13的长度。

工作原理：当要对植物进行监控施肥时，打开摄像头24，罩子23可以对摄像头24进行保护，可以对植物进行全方位的生长监控，当遇到下雨天气时，打开第一电控阀14，汇集斗17对雨水进行收集，雨水流到集水箱13内进行储存，当储水完毕后，关闭第一电控阀14，当需要对植物进行浇水或施肥时，打开第一电控阀14，如果对植物施肥，打开第二电控阀15，使肥料箱16内的肥料流入集水箱13内，当流下一定量的肥料时，关闭第二电控阀15，关闭第一电控阀14，启动第一电机6交替顺转和逆转，带动第一转杆5上端交替向右移动和向左移动，使第一连接杆4摆动，带动摆动牌9交替向右上摆动和左下摆动，可以更好地显示正在浇水施肥，方便提醒人们装置的运行，当装置存在故障时可以及时修理，同时第一转杆5上端交替向右移动和向左移动带动滑套7交替向右移动和向左移动，通过移动杆8带动推板12交替向右移动和向左移动，推板12挤压集水箱13内的液体，液体进入软管26从喷头25喷出，可以对植物进行浇水或施肥，当浇水或施肥完毕后，待推板12移动至复位后，关闭第一电机6，当植物生长一定时间后，植物慢慢长高接近喷头25时，启动第二电机18顺转，带动齿轮22顺转，使齿条21向上移动，带动喷头25向上移动至合适位置后，关闭第二电机18，可以及时调整喷头25的高度，可以对植物更好的进行浇水，也不会妨碍植物生长。

因为还包括有控制器27和接近传感器28，集水箱13顶部设有控制器27，齿条21右侧底部设有接近传感器28，接近传感器28和第二电机18都与控制器27连接，当植物生长一定时间后，接近传感器28感应到植物长得过高快要接触到喷头25时，反馈信号至控制器27，控制器27控制第二电机18顺转，带动齿轮22顺转，使齿条21向上移动，带动喷头25向上移动，使喷头25向上移动一定的距离后，关闭第二电机18，可以及时调整喷头25的高度，可以对植物更好的进行浇水，也不会妨碍植物生长。

因为还包括有第四连接杆29、第二转杆30和第三电机31，罩子23前侧设有第三电机31，第三电机31前侧连接有第二转杆30，第二转杆30上端转动式连接有第四连接杆29，第四连接杆29左端与喷头25转动式连接，当装置对植物进行浇水或施肥时，启动第三电机31交替顺转和逆转，带动第二转杆30上端交替向右移动和向左移动，使第四连接杆29摆动，带动喷头25不断摆动，可以扩大浇水或施肥的范围，有利于植物的生长。

因为还包括有隔网32，汇集斗17上设有隔网32，当装置在进行储水时，隔网32可以对雨水进行过滤，将垃圾滤下，使垃圾不会进入喷头25，避免喷头25堵塞，也不会对集水箱13内的水造成污染。

因为滑轨19呈竖直放置，滑轨19与滑块20之间的夹角为90°，可以使滑块20更好的上下移动，调整喷头25的高度。

因为肥料箱16的俯视图为圆形，使肥料箱16的体积达到最大，可以一次性存储更多的肥料。

因为汇集斗17的直径大于集水箱13的长度，可以更好地收集雨水。

控制器27选择厦门海为科技有限公司生产的海为S32S0T型PLC控制器27，主机外部24VDC供电，16路输入，16路输出。

SunYuanSYLED6数显表用插头连线接入变送器测量电路中，该表的功能是将0-5V、0-10V、1-5V、0-±200mV、0-20mA、4-20mA等变送信号按设定的范围，线性地、对应地以十进制数字量显示出来。通过各种相关传感器将温度、压力、流量、液位等物理量转化为标准电压电流信号以后，再接入该数显表，将温度、压力、流量、液位等物理量实时显示出来，方便用户进行监测控制。同时，数显表具备报警功能，带两路隔离式开关量输出，通过预先设定好相关的数值，如：高于某一数值或者低于某一数值，可以实现显示、控制与报警。

接近传感器28连接型号为SYLED6的数显表，设置其一个开关量输出，设置其低于某一距离值时，输出信号。

输入输出端口的定义为：X0为启动开关，X1为停止开关，X2为急停开关，X3为连接接近传感器28的数显；Y0为用于第二电机18顺转的接触器KM0。根据图5所示的电气控制原理图，所属领域的技术人员不需要创造性的劳动，即可通过梯形图编程语言，直观地编写出PLC控制器27按上述工作原理控制各部件进行动作的PLC程序，实现本装置运行的智能化，编程的相关指令都为现有技术，在此不再赘述。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。