一种基于光伏板的智能化农田灌溉设备的制作方法

1.本发明涉及智能化农田灌溉设备领域，更具体地说，涉及一种基于光伏板的智能化农田灌溉设备。


背景技术：

2.光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料制成的薄身固体光伏电池组成，由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗，简单的光伏电池可为手表及计算机提供能源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电，光伏板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力，天台及建筑物表面均会使用光伏板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为附设于建筑物的光伏系统，由于单晶硅一般采用钢化玻璃以及防水树脂进行封装，因此其坚固耐用，智能灌溉控制系统是国家农业信息化工程技术研究中心自主研发的集自动控制技术和专家系统技术，传感器技术、通讯技术、计算机技术等于一体的灌溉管理系统。
3.随着科技的发展，在一些大型的农田智能灌溉装置逐渐代替人工进行灌溉工作，但在现有技术中，大多的智能灌溉设备不具有较好的搅拌和加热功能，灌溉溶液长时间静置在储存罐中可能会出现沉淀，从而影响后续的正常使用，而在一些低温天气，溶液又可能出现结冰冻结的现象，从而可能堵塞管道，影响装置的正常灌溉喷洒工作。


技术实现要素：

4.1.要解决的技术问题
5.针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于光伏板的智能化农田灌溉设备，可以实现当溶液储存槽内温度较低时，形状记忆金属受到温度影响收缩，带动滑动密封板向上滑动，使得外界的空气通过进气口进入反应盒内，空气中的氧气与还原铁粉反应产生热量以及磁力，热量穿过灌溉装置主体到达溶液储存槽内，从而对溶液储存槽内的灌溉溶液进行加热，使得灌溉溶液不易因为低温而发生冻结现象，从而使得灌溉溶液在喷洒的过程中，不易因为溶液中存在大量冰渣而堵塞管道，提高灌溉喷洒工作的流畅度，同时由于溶液温度的升高，使得灌溉溶液的温度更加贴近农作物的生长温度，提高了灌溉溶液的使用效果以及农作物的存活率，还原铁粉反应产生的热量同时会传导至形状记忆弹片，使得形状记忆弹片形变带动绝磁板旋转打开，此时还原铁粉产生的磁力推动磁性活塞板的滑动，而磁性活塞板在滑动时会将连通槽内的空气挤入通气管道内，最终从运动型喷射瓶嘴喷出，喷出形成的气泡会对溶液储存槽内的溶液起到一定的搅动功能，使得溶液中的有益物质不易发生沉淀，提高溶液的使用效果，同时气体在喷出时会对旋转杆施加反作用力，推动旋转杆发生旋转，旋转杆在进行旋转搅动的时，会对灌溉溶液中已经存在的冰渣起到一定的击碎效果，降低溶液中冰渣的含量，提高了装置的灌溉效率。
6.2.技术方案
7.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
8.一种基于光伏板的智能化农田灌溉设备，包括灌溉装置主体，所述灌溉装置主体下端固定连接有多个支架，所述灌溉装置主体上端安装有光伏板，所述灌溉装置主体内开凿有溶液储存槽，所述溶液储存槽内填充有灌溉溶液，所述溶液储存槽内设有远程警报装置，所述灌溉装置主体外端开凿有两个相对称的进气口，所述进气口内顶端滑动连接有滑动密封板，所述滑动密封板与进气口之间固定连接有形状记忆金属，两个所述进气口之间开凿有连通槽，所述连通槽内壁固定连接有两个相对称的反应盒，所述反应盒内填充有还原铁粉，所述连通槽内壁之间转动连接有两对相对称的绝磁板，所述绝磁板与反应盒之间转动连接有形状记忆弹片，所述连通槽内壁之间固定连接有两个相对称的挡网，所述挡网位于反应盒内侧，所述绝磁板与挡网之间滑动连接有磁性活塞板，所述磁性活塞板与挡网之间固定连接有压缩弹簧，所述连通槽下端开凿有单向进气孔，所述连通槽上端插设有旋转杆，所述旋转杆外端设有过滤装置，所述旋转杆与溶液储存槽转动连接，所述旋转杆内开凿有通气管道，所述旋转杆外端设有运动型喷射瓶嘴，所述运动型喷射瓶嘴与连通槽相连通，所述灌溉装置主体外端嵌设安装有电动灌溉管道，所述电动灌溉管道与溶液储存槽相连通，当溶液储存槽内温度较低时，形状记忆金属受到温度影响收缩，带动滑动密封板向上滑动，使得外界的空气通过进气口进入反应盒内，空气中的氧气与还原铁粉反应产生热量以及磁力，热量穿过灌溉装置主体到达溶液储存槽内，从而对溶液储存槽内的灌溉溶液进行加热，使得灌溉溶液不易因为低温而发生冻结现象，从而使得灌溉溶液在喷洒的过程中，不易因为溶液中存在大量冰渣而堵塞管道，提高灌溉喷洒工作的流畅度，同时由于溶液温度的升高，使得灌溉溶液的温度更加贴近农作物的生长温度，提高了灌溉溶液的使用效果以及农作物的存活率，还原铁粉反应产生的热量同时会传导至形状记忆弹片，使得形状记忆弹片形变带动绝磁板旋转打开，此时还原铁粉产生的磁力推动磁性活塞板的滑动，而磁性活塞板在滑动时会将连通槽内的空气挤入通气管道内，最终从运动型喷射瓶嘴喷出，喷出形成的气泡会对溶液储存槽内的溶液起到一定的搅动功能，使得溶液中的有益物质不易发生沉淀，提高溶液的使用效果，同时气体在喷出时会对旋转杆施加反作用力，推动旋转杆发生旋转，旋转杆在进行旋转搅动的时，会对灌溉溶液中已经存在的冰渣起到一定的击碎效果，降低溶液中冰渣的含量，提高了装置的灌溉效率。
9.进一步的，所述过滤装置包括旋转杆外端固定连接的多个连接绳，所述连接绳下端固定连接有过滤球，所述过滤球外端设有两个相对称的重金属半透膜，所述过滤球内填充有重金属捕集剂，旋转杆在旋转时会带动过滤球的移动，从而对灌溉溶液进一步进行搅动，提高溶液中的分子活性，同时溶液中的重金属颗粒会穿过重金属半透膜进入过滤球内，并被重金属捕集剂吸收，从而降低了溶液中重金属的含量，使得农作物不易从溶液中吸收大量重金属，直接降低了农作物中重金属的含量，提高了农作物成品的良品率，降低了农作物产品对人体造成的危害。
10.进一步的，所述远程警报装置包括溶液储存槽内壁固定连接的限位网，所述限位网内滑动连接有浮力球，所述限位网内安装有预警开关，所述预警开关位于浮力球下侧，当溶液储存槽内灌溉溶液不足时，浮力球受重力影响下落，并挤压预警开关，从而通过预警开关传递信号至远程终端，通知工作人员及时进行灌溉溶液的补充，无需工作人员每日进行检查，降低了工作人员的工作量。
11.进一步的，所述灌溉装置主体外端嵌设安装有观察窗，所述观察窗采用中空双层结构，通过设置观察窗，可以使得工作人员能够更加直观方便的了解溶液储存槽内灌溉溶液的含量，通过采用中空双层结构，可以提高观察窗的保温隔热效果，使得溶液储存槽内的温度不易受到外界温度的影响。
12.进一步的，所述支架下端固定连接有防滑垫，所述防滑垫采用橡胶材料制成，通过设置防滑垫，可以使得支架能够更加稳定的放置在地面，不易出现打滑现象，通过采用橡胶材料制成，可以使得防滑垫不易受到水分的侵蚀，增加防滑垫的使用寿命。
13.进一步的，所述溶液储存槽内底端嵌设有导热板，所述导热板与反应盒表面相接触，通过设置导热板，可以提高装置内的导热效果，使得还原铁粉产生的热量能够更加快捷的传导至溶液储存槽内，提高了热量的利用率。
14.进一步的，所述进气口内壁之间固定连接有防尘网，所述防尘网采用不锈钢材料制成，通过设置防尘网，可以使得外界的灰尘不易进入进气口内，通过采用不锈钢材料制成，可以提高防尘网的整体强度。
15.进一步的，所述进气口内壁之间开凿有两个相对称的球形槽，所述球形槽内转动连接有滚珠，所述滚珠与滑动密封板表面相接触，通过设置滚珠，可以减少滑动密封板与进气口之间的摩擦力，使得滑动密封板滑动的更加流畅，不易出现卡顿现象。
16.进一步的，所述旋转杆外端套设有橡胶片，所述橡胶片外端设有耐磨层，通过设置橡胶片，可以提高旋转杆的密封性，使得溶液不易渗透进连通槽内，同时对旋转杆起到限位效果，使得旋转杆不易发生滑动，通过设置耐磨层，可以减少旋转杆转动时摩擦造成的磨损。
17.3.有益效果
18.相比于现有技术，本发明的优点在于：
19.(1)本方案可以实现当溶液储存槽内温度较低时，形状记忆金属受到温度影响收缩，带动滑动密封板向上滑动，使得外界的空气通过进气口进入反应盒内，空气中的氧气与还原铁粉反应产生热量以及磁力，热量穿过灌溉装置主体到达溶液储存槽内，从而对溶液储存槽内的灌溉溶液进行加热，使得灌溉溶液不易因为低温而发生冻结现象，从而使得灌溉溶液在喷洒的过程中，不易因为溶液中存在大量冰渣而堵塞管道，提高灌溉喷洒工作的流畅度，同时由于溶液温度的升高，使得灌溉溶液的温度更加贴近农作物的生长温度，提高了灌溉溶液的使用效果以及农作物的存活率，还原铁粉反应产生的热量同时会传导至形状记忆弹片，使得形状记忆弹片形变带动绝磁板旋转打开，此时还原铁粉产生的磁力推动磁性活塞板的滑动，而磁性活塞板在滑动时会将连通槽内的空气挤入通气管道内，最终从运动型喷射瓶嘴喷出，喷出形成的气泡会对溶液储存槽内的溶液起到一定的搅动功能，使得溶液中的有益物质不易发生沉淀，提高溶液的使用效果，同时气体在喷出时会对旋转杆施加反作用力，推动旋转杆发生旋转，旋转杆在进行旋转搅动的时，会对灌溉溶液中已经存在的冰渣起到一定的击碎效果，降低溶液中冰渣的含量，提高了装置的灌溉效率。
20.(2)支架过滤装置包括旋转杆外端固定连接的多个连接绳，连接绳下端固定连接有过滤球，过滤球外端设有两个相对称的重金属半透膜，过滤球内填充有重金属捕集剂，旋转杆在旋转时会带动过滤球的移动，从而对灌溉溶液进一步进行搅动，提高溶液中的分子活性，同时溶液中的重金属颗粒会穿过重金属半透膜进入过滤球内，并被重金属捕集剂吸
收，从而降低了溶液中重金属的含量，使得农作物不易从溶液中吸收大量重金属，直接降低了农作物中重金属的含量，提高了农作物成品的良品率，降低了农作物产品对人体造成的危害。
21.(3)光伏板远程警报装置包括溶液储存槽内壁固定连接的限位网，限位网内滑动连接有浮力球，限位网内安装有预警开关，预警开关位于浮力球下侧，当溶液储存槽内灌溉溶液不足时，浮力球受重力影响下落，并挤压预警开关，从而通过预警开关传递信号至远程终端，通知工作人员及时进行灌溉溶液的补充，无需工作人员每日进行检查，降低了工作人员的工作量。
22.(4)溶液储存槽灌溉装置主体外端嵌设安装有观察窗，观察窗采用中空双层结构，通过设置观察窗，可以使得工作人员能够更加直观方便的了解溶液储存槽内灌溉溶液的含量，通过采用中空双层结构，可以提高观察窗的保温隔热效果，使得溶液储存槽内的温度不易受到外界温度的影响。
23.(5)进气口支架下端固定连接有防滑垫，防滑垫采用橡胶材料制成，通过设置防滑垫，可以使得支架能够更加稳定的放置在地面，不易出现打滑现象，通过采用橡胶材料制成，可以使得防滑垫不易受到水分的侵蚀，增加防滑垫的使用寿命。
24.(6)滑动密封板溶液储存槽内底端嵌设有导热板，导热板与反应盒表面相接触，通过设置导热板，可以提高装置内的导热效果，使得还原铁粉产生的热量能够更加快捷的传导至溶液储存槽内，提高了热量的利用率。
25.(7)形状记忆金属进气口内壁之间固定连接有防尘网，防尘网采用不锈钢材料制成，通过设置防尘网，可以使得外界的灰尘不易进入进气口内，通过采用不锈钢材料制成，可以提高防尘网的整体强度。
26.(8)连通槽进气口内壁之间开凿有两个相对称的球形槽，球形槽内转动连接有滚珠，滚珠与滑动密封板表面相接触，通过设置滚珠，可以减少滑动密封板与进气口之间的摩擦力，使得滑动密封板滑动的更加流畅，不易出现卡顿现象。
27.(9)反应盒旋转杆外端套设有橡胶片，橡胶片外端设有耐磨层，通过设置橡胶片，可以提高旋转杆的密封性，使得溶液不易渗透进连通槽内，同时对旋转杆起到限位效果，使得旋转杆不易发生滑动，通过设置耐磨层，可以减少旋转杆转动时摩擦造成的磨损。
附图说明
28.图1为本发明整体的正视结构示意图；
29.图2为图1中a处的放大图；
30.图3为图1中b处的放大图；
31.图4为本发明反应盒的结构示意图；
32.图5为本发明旋转杆的立体图；
33.图6为本发明整体的侧视结构示意图；
34.图7为本发明重金属半透膜的结构示意图；
35.图8为本发明整体的立体图。
36.图中标号说明：
37.1、灌溉装置主体、101观察窗、2支架、201防滑垫、3光伏板、4溶液储存槽、401导热
板、5进气口、501防尘网、6滑动密封板、601滚珠、7形状记忆金属、8连通槽、9反应盒、10还原铁粉、11绝磁板、12形状记忆弹片、13挡网、14磁性活塞板、15压缩弹簧、16单向进气孔、17旋转杆、1701橡胶片、18通气管道、19运动型喷射瓶嘴、20电动灌溉管道、21连接绳、22过滤球、23重金属半透膜、24重金属捕集剂、25限位网、26浮力球、27预警开关。
具体实施方式
38.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。
39.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
40.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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
41.实施例：
42.请参阅图1-8，一种基于光伏板的智能化农田灌溉设备，包括灌溉装置主体1，灌溉装置主体1下端固定连接有多个支架2，灌溉装置主体1上端安装有光伏板3，灌溉装置主体1内开凿有溶液储存槽4，溶液储存槽4内填充有灌溉溶液，溶液储存槽4内设有远程警报装置，灌溉装置主体1外端开凿有两个相对称的进气口5，进气口5内顶端滑动连接有滑动密封板6，滑动密封板6与进气口5之间固定连接有形状记忆金属7，两个进气口5之间开凿有连通槽8，连通槽8内壁固定连接有两个相对称的反应盒9，反应盒9内填充有还原铁粉10，连通槽8内壁之间转动连接有两对相对称的绝磁板11，绝磁板11与反应盒9之间转动连接有形状记忆弹片12，连通槽8内壁之间固定连接有两个相对称的挡网13，挡网13位于反应盒9内侧，绝磁板11与挡网13之间滑动连接有磁性活塞板14，磁性活塞板14与挡网13之间固定连接有压缩弹簧15，连通槽8下端开凿有单向进气孔16，连通槽8上端插设有旋转杆17，旋转杆17外端设有过滤装置，旋转杆17与溶液储存槽4转动连接，旋转杆17内开凿有通气管道18，旋转杆17外端设有运动型喷射瓶嘴19，运动型喷射瓶嘴19与连通槽8相连通，灌溉装置主体1外端嵌设安装有电动灌溉管道20，电动灌溉管道20与溶液储存槽4相连通，当溶液储存槽4内温度较低时，形状记忆金属7受到温度影响收缩，带动滑动密封板6向上滑动，使得外界的空气通过进气口5进入反应盒9内，空气中的氧气与还原铁粉10反应产生热量以及磁力，热量穿过灌溉装置主体1到达溶液储存槽4内，从而对溶液储存槽4内的灌溉溶液进行加热，使得灌溉溶液不易因为低温而发生冻结现象，从而使得灌溉溶液在喷洒的过程中，不易因为溶液中存在大量冰渣而堵塞管道，提高灌溉喷洒工作的流畅度，同时由于溶液温度的升高，使得
灌溉溶液的温度更加贴近农作物的生长温度，提高了灌溉溶液的使用效果以及农作物的存活率，还原铁粉10反应产生的热量同时会传导至形状记忆弹片12，使得形状记忆弹片12形变带动绝磁板11旋转打开，此时还原铁粉10产生的磁力推动磁性活塞板14的滑动，而磁性活塞板14在滑动时会将连通槽8内的空气挤入通气管道18内，最终从运动型喷射瓶嘴19喷出，喷出形成的气泡会对溶液储存槽4内的溶液起到一定的搅动功能，使得溶液中的有益物质不易发生沉淀，提高溶液的使用效果，同时气体在喷出时会对旋转杆17施加反作用力，推动旋转杆17发生旋转，旋转杆17在进行旋转搅动的时，会对灌溉溶液中已经存在的冰渣起到一定的击碎效果，降低溶液中冰渣的含量，提高了装置的灌溉效率。
43.请参阅图1和图5-7，过滤装置包括旋转杆17外端固定连接的多个连接绳21，连接绳21下端固定连接有过滤球22，过滤球22外端设有两个相对称的重金属半透膜23，过滤球22内填充有重金属捕集剂24，旋转杆17在旋转时会带动过滤球22的移动，从而对灌溉溶液进一步进行搅动，提高溶液中的分子活性，同时溶液中的重金属颗粒会穿过重金属半透膜23进入过滤球22内，并被重金属捕集剂24吸收，从而降低了溶液中重金属的含量，使得农作物不易从溶液中吸收大量重金属，直接降低了农作物中重金属的含量，提高了农作物成品的良品率，降低了农作物产品对人体造成的危害。
44.请参阅图1和图2，远程警报装置包括溶液储存槽4内壁固定连接的限位网25，限位网25内滑动连接有浮力球26，限位网25内安装有预警开关27，预警开关27位于浮力球26下侧，当溶液储存槽4内灌溉溶液不足时，浮力球26受重力影响下落，并挤压预警开关27，从而通过预警开关27传递信号至远程终端，通知工作人员及时进行灌溉溶液的补充，无需工作人员每日进行检查，降低了工作人员的工作量。
45.请参阅图1图6和图8，灌溉装置主体1外端嵌设安装有观察窗101，观察窗101采用中空双层结构，通过设置观察窗101，可以使得工作人员能够更加直观方便的了解溶液储存槽4内灌溉溶液的含量，通过采用中空双层结构，可以提高观察窗101的保温隔热效果，使得溶液储存槽4内的温度不易受到外界温度的影响，支架2下端固定连接有防滑垫201，防滑垫201采用橡胶材料制成，通过设置防滑垫201，可以使得支架2能够更加稳定的放置在地面，不易出现打滑现象，通过采用橡胶材料制成，可以使得防滑垫201不易受到水分的侵蚀，增加防滑垫201的使用寿命。
46.请参阅图1图2和图8，溶液储存槽4内底端嵌设有导热板401，导热板401与反应盒9表面相接触，通过设置导热板401，可以提高装置内的导热效果，使得还原铁粉10产生的热量能够更加快捷的传导至溶液储存槽4内，提高了热量的利用率，进气口5内壁之间固定连接有防尘网501，防尘网501采用不锈钢材料制成，通过设置防尘网501，可以使得外界的灰尘不易进入进气口5内，通过采用不锈钢材料制成，可以提高防尘网501的整体强度。
47.请参阅图1图2和图5，进气口5内壁之间开凿有两个相对称的球形槽，球形槽内转动连接有滚珠601，滚珠601与滑动密封板6表面相接触，通过设置滚珠601，可以减少滑动密封板6与进气口5之间的摩擦力，使得滑动密封板6滑动的更加流畅，不易出现卡顿现象，旋转杆17外端套设有橡胶片1701，橡胶片1701外端设有耐磨层，通过设置橡胶片1701，可以提高旋转杆17的密封性，使得溶液不易渗透进连通槽8内，同时对旋转杆17起到限位效果，使得旋转杆17不易发生滑动，通过设置耐磨层，可以减少旋转杆17转动时摩擦造成的磨损。
48.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。