一种泡杆植物全周期给水管理系统的主干喷淋装置及设计方法与流程

1.本发明涉及植物给水技术领域，具体为一种泡杆植物全周期给水管理系统的主干喷淋装置及设计方法。


背景技术：

2.植物是生命的主要形态之一，包含了如树木、灌木、藤类、青草、蕨类，及绿藻、地衣等熟悉的生物，植物可以分为种子植物、藻类植物、苔藓植物、蕨类植物等，据估计现存大约有450000个物种，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、淡水是植物生存的基本需求，被子植物共有六大器官：根、茎、叶、花、果实、种子。绿色植物具有光合作用的能力——借助光能及叶绿素，在酶的催化作用下，利用水、无机盐和二氧化碳进行光合作用，释放氧气，产生葡萄糖等有机物，供植物体利用，植物在生长过程中需要进行浇灌、喷淋、施肥和除虫等步骤，在农业科学迅速发展、生产水平不断提高的今天，高标准、高精度的施水施肥已经变得非常重要，在开放的农田生态系统中，土壤、肥料和农作物三者之间构成极为复杂的关系，施进土壤的肥料会受到土壤的物理(透气性、保水性等)、化学(酸碱度、离子浓度等)和生物(微生物及低等动物等)性状的影响，反过来肥料又会对土壤的这些性状产生影响，这种综合的影响作用直接关系到农作物的生长发育及收获时的产量，所以施水施肥应作为重要的农业措施以调控土壤的各种性状，为农作物创造一个良好的生态环境，以便促进其生长发育、起到增产的作用。
3.现有的喷淋装置，在安装于温室大棚内后，当需要将肥料与水混合浇灌植物时，则需要让肥料在装置内与水混合，而当肥料出现残余时，后续将水肥抽离并喷淋后，则容易造成喷淋管上的喷料头出现堵塞，进行影响对植物的喷淋效果，同时现有的植物全周期给水管理系统的设计方法中，大都采用河水或者自然水浇灌喷淋，该方式容易造成水资源的浪费，不够环保。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于：为了解决喷淋装置水肥混合出现残留会影响喷淋效果并容易造成喷淋头堵塞和植物全周期给水管理系统的设计方法不够环保的问题，提供一种泡杆植物全周期给水管理系统的主干喷淋装置及设计方法。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种泡杆植物全周期给水管理系统的设计方法，包括如下步骤：
6.步骤1、耕地预处理，先在耕地内搭设温室大棚，之后在耕地表面铺设环保地膜，以待后续植物种植使用；
7.步骤2、给水设施建设，先在温室大棚四周开设蓄水沟渠，之后在蓄水沟渠四周上架设集水斗，并通过导水管输送至蓄水沟渠中，且蓄水沟渠设计闭合状，高度存在变化，并可采用水泵时水流动，形成活水，以避免水质变味发臭，之后可在耕地内埋设灌溉管路，该
管路水源端可与蓄水沟渠连接，以待后续植物种植使用；
8.步骤3、防护设施建设，先在温室大棚内土壤附近设置土壤ph值传感器，可在温室大棚内壁设置温度传感器，可在温室大棚顶上设置光照强度传感器，可在温室大棚内设置二氧化碳浓度传感器，且可在温室大棚内分别设置给水泵、喷淋装置、二氧化碳发生器、遮光设备和照明设备；
9.步骤4、远程自主控制处理，先可在温室大棚内设置控制箱，该控制箱可包括数据接收模块、数据处理模块、时间继电器、蜂鸣器和信号收发模块，且数据接收模块可分别与土壤ph值传感器、温度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器相连接，信号收发模块与远程控制终端相连接。
10.步骤5、植物全周期给水处理，先可通过远程控制终端发生信号给控制箱，控制箱通过数据接收模块接收信号，通过数据处理模块处理问题，通过蜂鸣器可警告附近工作人员，通过时间继电器可控制给水泵、喷淋装置、二氧化碳发生器、遮光设备和照明设备的运行，根据不同情况打开不同设施进出处理，以达到便捷对植物全周期给水的目的。
11.一种泡杆植物全周期给水管理系统的主干喷淋装置，包括装置主体，所述装置主体的外表面分别安装有观察窗和操作台，所述装置主体的顶部两侧均贯穿有进料口，所述装置主体的内部两侧均开设有滑槽，两个所述滑槽之间均安装有粗滤网和精滤网，所述粗滤网和精滤网之间固定有连接杆，两个所述滑槽的下方均安装有气缸，两个气缸的输出端均连接有活塞杆，所述装置主体的内部上方安装有水泵，所述水泵的进水端和出水端分别连接有抽水管和输水管，所述抽水管的底部两侧均固定有固定块，所述输水管的两侧下方均固定有支撑架，所述输水管的顶部固定有分水头，所述分水头的两侧均贯穿有分水管，所述分水管的两侧均套接有喷淋管，所述喷淋管的顶部一侧和底部一侧均贯穿有紧固螺栓，所述喷淋管的底部贯穿有多个喷淋头，所述分水头的顶部固定有支柱，所述支柱的顶部固定有固定座，所述固定座的两侧均固定有导流板。
12.优选地，两个所述固定块远离抽水管的一端均与装置主体的内部下方相连接，所述抽水管远离水泵的一端分别贯穿有粗滤网和精滤网。
13.优选地，两个所述支撑架远离输水管的一端均与装置主体的顶部相连接，所述输水管的顶部通过分水头与分水管相连通，所述输水管为不锈钢制作而成。
14.优选地，所述粗滤网位于精滤网的上方，所述粗滤网和精滤网的两侧均与滑槽滑动连接，所述精滤网的底部两侧均与活塞杆相连接。
15.优选地，两个所述紧固螺栓的一端均贯穿至喷淋管的内部并与分水管的外表面相贴合，所述喷淋管的内壁与分水管的外表面转动连接。
16.优选地，两个所述导流板均呈倒“v”字形，两个所述导流板的外表面光滑，两个所述导流板分别位于两个所述喷淋管的上方。
17.优选地，所述操作台分别与水泵和气缸电性连接，所述操作台的内部设置有信号收发模块，且所述操作台与远程控制终端信号连接。
18.优选地，所述步骤1
‑
5中所有用电设施均与市政电源连接，电压为常压状态，且所述步骤1
‑
5中的温室大棚顶部中间架设有避雷针。
19.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
20.1、本发明通过设置有滑槽、粗滤网、精滤网、气缸、活塞杆和固定块，固定块可使得
抽水管固定在位置上，不会移动，之后在水和肥料分别通过进料口进入装置内部后，肥料会先被聚集在粗滤网上，而气缸运行活塞杆可推动粗滤网和精滤网沿着滑槽上下震荡，从而让肥料与水混合更加均匀，且肥料经过水溶解后可穿过粗滤网掉落至精滤网上，之后再次完全溶解，即可被精滤网下方的抽水管将水肥抽离，从而使得水肥抽离喷淋更加安全，不会造成堵塞，避免了喷淋装置水肥混合出现残留会影响喷淋效果并容易造成喷淋头堵塞的情况；
21.2、本发明通过设置有环保地膜、蓄水沟渠、集水斗和水泵，环保地膜可提高耕地的肥沃性，且经过长时间可被微生物降解，同时集水斗可收集大自然的降水，之后通过具有高低差别的蓄水沟渠储水，且荣光水泵让蓄水沟渠内水流的循环，可保持水活性，充分利用水资源，避免了植物全周期给水管理系统的设计方法不够环保的情况。
附图说明
22.图1为本发明结构示意图；
23.图2为本发明装置主体剖面结构示意图；
24.图3为本发明导流板侧面结构示意图；
25.图4为本发明图分水管剖面结构示意图；
26.图5为本发明粗滤网立体结构示意图。
27.图中：1、装置主体；2、观察窗；3、操作台；4、进料口；5、支撑架；6、输水管；7、分水头；8、分水管；9、紧固螺栓；10、喷淋管；11、喷淋头；12、支柱；13、固定座；14、导流板；15、水泵；16、抽水管；17、滑槽；18、粗滤网；19、连接杆；20、精滤网；21、气缸；22、活塞杆；23、固定块。
具体实施方式
28.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。
29.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
30.实施例，一种泡杆植物全周期给水管理系统的设计方法，包括如下步骤：
31.步骤1、耕地预处理，先在耕地内搭设温室大棚，之后在耕地表面铺设环保地膜，以
待后续植物种植使用；
32.步骤2、给水设施建设，先在温室大棚四周开设蓄水沟渠，之后在蓄水沟渠四周上架设集水斗，并通过导水管输送至蓄水沟渠中，且蓄水沟渠设计闭合状，高度存在变化，并可采用水泵时水流动，形成活水，以避免水质变味发臭，之后可在耕地内埋设灌溉管路，该管路水源端可与蓄水沟渠连接，以待后续植物种植使用；
33.步骤3、防护设施建设，先在温室大棚内土壤附近设置土壤ph值传感器，可在温室大棚内壁设置温度传感器，可在温室大棚顶上设置光照强度传感器，可在温室大棚内设置二氧化碳浓度传感器，且可在温室大棚内分别设置给水泵、喷淋装置、二氧化碳发生器、遮光设备和照明设备；
34.步骤4、远程自主控制处理，先可在温室大棚内设置控制箱，该控制箱可包括数据接收模块、数据处理模块、时间继电器、蜂鸣器和信号收发模块，且数据接收模块可分别与土壤ph值传感器、温度传感器、光照强度传感器、二氧化碳浓度传感器相连接，信号收发模块与远程控制终端相连接。
35.步骤5、植物全周期给水处理，先可通过远程控制终端发生信号给控制箱，控制箱通过数据接收模块接收信号，通过数据处理模块处理问题，通过蜂鸣器可警告附近工作人员，通过时间继电器可控制给水泵、喷淋装置、二氧化碳发生器、遮光设备和照明设备的运行，根据不同情况打开不同设施进出处理，以达到便捷对植物全周期给水的目的。
36.请参阅图1
‑
5，一种泡杆植物全周期给水管理系统的主干喷淋装置，包括装置主体1、观察窗2、操作台3、进料口4、支撑架5、输水管6、分水头7、分水管8、紧固螺栓9、喷淋管10、喷淋头11、支柱12、固定座13、导流板14、水泵15、抽水管16、滑槽17、粗滤网18、连接杆19、精滤网20、气缸21、活塞杆22和固定块23，装置主体1的外表面分别安装有观察窗2和操作台3，工作人员可通过观察窗2查看装置内部水肥混合程度，装置主体1的顶部两侧均贯穿有进料口4，进料口4可进行注水和投肥，装置主体1的内部两侧均开设有滑槽17，两个滑槽17之间均安装有粗滤网18和精滤网20，粗滤网18和精滤网20之间固定有连接杆19，两个滑槽17的下方均安装有气缸21，两个气缸21的输出端均连接有活塞杆22，装置主体1的内部上方安装有水泵15，水泵15的进水端和出水端分别连接有抽水管16和输水管6，抽水管16的底部两侧均固定有固定块23，输水管6的两侧下方均固定有支撑架5，输水管6的顶部固定有分水头7，分水头7的两侧均贯穿有分水管8，分水管8的两侧均套接有喷淋管10，喷淋管10的顶部一侧和底部一侧均贯穿有紧固螺栓9，喷淋管10的底部贯穿有多个喷淋头11，分水头7的顶部固定有支柱12，支柱12的顶部固定有固定座13，固定座13的两侧均固定有导流板14。
37.请着重参阅图1、2、4和5，两个固定块23远离抽水管16的一端均与装置主体1的内部下方相连接，抽水管16远离水泵15的一端分别贯穿有粗滤网18和精滤网20，使得抽水管16抽离的水需要经过粗滤网18和精滤网20过滤更加安全，两个支撑架5远离输水管6的一端均与装置主体1的顶部相连接，输水管6的顶部通过分水头7与分水管8相连通，输水管6为不锈钢制作而成，使得输水管6可以将水通过分水头7输入至分水管8中。
38.请着重参阅图1
‑
5，粗滤网18位于精滤网20的上方，粗滤网18和精滤网20的两侧均与滑槽17滑动连接，精滤网20的底部两侧均与活塞杆22相连接，以便活塞杆22带动精滤网20上下移动，两个紧固螺栓9的一端均贯穿至喷淋管10的内部并与分水管8的外表面相贴合，喷淋管10的内壁与分水管8的外表面转动连接，使得紧固螺栓9拧松后，可以将喷淋管10
转动而改变喷淋管10的喷淋方向。
39.请着重参阅图1、2、3和5，两个导流板14均呈倒“v”字形，两个导流板14的外表面光滑，两个导流板14分别位于两个喷淋管10的上方，以便导流板14引导向上喷出的水分散，操作台3分别与水泵15和气缸21电性连接，操作台3的内部设置有信号收发模块，且操作台3与远程控制终端信号连接，使得操作台3可分别对水泵15和气缸21进行控制，步骤1
‑
5中所有用电设施均与市政电源连接，电压为常压状态，且步骤1
‑
5中的温室大棚顶部中间架设有避雷针，提高了温室大棚的安全性。
40.工作原理：首先，工作人员在装置使用前可将水通过进料口4注入装置内部，再将肥料通过进料口4投入装置内部，之后肥料会先被聚集在粗滤网18上，而气缸21运行活塞杆22可推动粗滤网18和精滤网20沿着滑槽17上下震荡，从而让肥料与水混合更加均匀，且肥料经过水溶解后可穿过粗滤网18掉落至精滤网20上，之后再次完全溶解，即可被精滤网20下方的抽水管16将水肥抽离，然后排水管6将水通过分水头7输入至分水管8中，最后水肥通过喷淋管10上的喷淋头11喷出，对植物进行施水施肥，且当需要调整装置喷淋方向时，工作人员可将紧固螺栓9拧松，之后可将喷淋管10在分水管8上转动方向，从而改变喷淋头11喷淋方向，当喷料头11朝上喷淋时，水肥会与导流板14接触，通过导流板14引导让水肥更加分散，达到更全面的喷淋效果。
41.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。