一种阀门监测机构及灌溉系统的制作方法

本发明涉及农田灌溉技术领域，尤其涉及一种阀门监测机构及灌溉系统。

背景技术：

现有农业方面，为了保证作物生长发育需要，需要对作物需水情况进行监测，并进行实时灌溉。在现代农业灌溉技术中，特别是在一些偏远地区，对于一些大面积的作物灌溉时，需要投入大量的人力、物力以及财力，不仅浪费有限资源，而且增加了农业生产成本，挫伤了农业生产的积极性。

在现有的一些灌溉方式中，多数采用人工灌溉和定时自动灌溉。人工灌溉就是通过人对作物是否需水的观察判断，靠人工来控制阀门的开关，以实现灌溉。人工灌溉虽然能够基本上按照作物的缺水情况进行灌溉，但其存在一定的缺点，即需要大量的人力消耗，劳动强度大，水资源浪费大，要真正实现灌溉实时性非常困难。而对于定时自动灌溉，需要预先设定灌溉开始的时间和灌溉时间长，当到了预设的时间之后，就自动打开控制阀，进行定时长的灌溉；其缺点是，灌溉的针对性较差，不能根据作物的实际需水状况进行灌溉，可能造成水资源的浪费，并且需要在控制阀与控制终端之间设双向电缆，造成人力、物力成本的增加。

因此，设计一种结构简单且方便快捷的监测阀门开启或是关闭状态的装置对于广大的灌溉系统使用者们来说具有极为重大的现实意义。

技术实现要素：

本发明的目的之一在于提供一种阀门监测机构，此阀门监测机构旨在解决现有技术中灌溉系统中阀门控制不便的问题；

本发明的另一目的在于提供一种灌溉系统，此灌溉系统旨在解决现有技术中灌溉系统中阀门控制不便的问题。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种阀门监测机构，所述阀门监测机构包括阀门执行器和阀门，所述阀门执行器包括执行器本体、第一反馈机构以及连接机构，所述第一反馈机构包括摆臂、磁钢座以及观察机构；所述连接机构的一端与所述阀门连接，另一端与所述摆臂连接；

所述磁钢座安装在所述执行器本体上，所述摆臂远离所述连接机构的另一端通过所述磁钢座与所述观察机构连接；

所述观察机构安装在所述执行器本体远离所述阀门的上端上，所述观察机构用于观察所述阀门的位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述观察机构包括指示盘和观察器，所述摆臂与所述指示盘连接，所述指示盘用于指示所述阀门的开闭位置，所述观察器安装在所述执行器本体远离所述阀门的上端上，所述观察器用于观察所述指示盘中指示的所述阀门的开闭位置。

作为本发明的一种优选技术方案，所述观察器包括观察窗和观察窗玻璃，所述观察窗玻璃处于所述指示盘的上方，所述观察窗设置在所述执行器本体的侧端上，所述观察窗靠近所述观察窗玻璃。

作为本发明的一种优选技术方案，所述观察器还包括两个密封圈，所述两个密封圈分别安装在所述观察窗玻璃的端部。

作为本发明的一种优选技术方案，所述阀门执行器还包括执行器上盖，所述执行器上盖安装在所述执行器本体靠近所述观察窗玻璃的一端上。

作为本发明的一种优选技术方案，所述摆臂呈c型结构，所述摆臂的开口朝向所述磁钢座。

作为本发明的一种优选技术方案，所述连接机构包括涡轮和涡轮轴，所述涡轮安装在所述执行器本体上，所述涡轮轴的一端与所述涡轮啮合，另一端与所述阀门连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述阀门监测机构包括第二反馈机构，所述第二反馈机构包括磁钢、控制芯片、传感器、无线通信模块以及智能终端，所述磁钢安装在所述磁钢座上，所述传感器与所述控制芯片电连接，所述传感器用于将检测到的所述磁钢形成的磁场方向的角度值传输到所述智能终端上，所述无线通信模块与所述控制芯片电连接，所述无线通信模块用于与所述智能终端连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述传感器为磁编码器。

一种灌溉系统，所述灌溉系统包括灌溉设备和以上所述的阀门监测机构，所述灌溉设备包括灌溉管道、灌溉喷头以及水泵电机，所述水泵电机与所述灌溉管道连接，所述灌溉管道与所述灌溉喷头之间通过所述阀门监测机构控制。

本发明的有益效果是：

本发明通过上述设计提供一种阀门监测机构，该阀门监测机构具有阀门执行器和阀门，阀门执行器包括执行器本体、第一反馈机构以及连接机构，第一反馈机构包括摆臂、磁钢座以及观察机构；由于观察机构包括指示盘和观察窗玻璃，观察窗玻璃处于指示盘的正上方，而指示盘用于指示阀门的开启或是关闭的状态，因此，当操作人员在现场之时，便可以透过上侧观察窗玻璃被肉眼清楚地观察到指示盘中的阀门的开启或是关闭情况，从而用于在现场判知阀门的开闭位置。此外，由于阀门监测机构还具有第二反馈机构，第二反馈机构包括磁钢、控制芯片、传感器、无线通信模块以及智能终端，磁钢安装在磁钢座上，传感器与控制芯片电连接，传感器用于将检测到的磁钢形成的磁场方向的角度值传输到智能终端上，无线通信模块与控制芯片电连接，无线通信模块用于与智能终端连接；由于磁钢座里安装有磁钢，磁钢形成的磁场方向可以被反馈电路板上的磁编码器检测到，这个角度值会被磁编码器电子元件模数转化为一个数字量，该数字量通过i²c总线输送到gprs主控板上，并最终被上传到后台服务器上。这样，通过查询后台服务器，便可以知道该阀门的当前位置了，从而该装置还可以对阀门的开启或是关闭状况进行远程监测。

本发明通过上述设计提供一种灌溉系统，该灌溉系统包括灌溉设备和以上的阀门监测机构，灌溉设备包括灌溉管道、灌溉喷头以及水泵电机，水泵电机与灌溉管道连接，灌溉管道与灌溉喷头之间通过阀门监测机构控制。由此可知，该灌溉系统结构简单且使用便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明第一实施例提供的阀门监测机构结构示意图；

图2为本发明第一实施例提供的第一反馈机构结构示意图；

图3为本发明第一实施例提供的摆臂结构示意图；

图4为本发明第一实施例提供的连接机构结构示意图；

图5为本发明第一实施例提供的第二反馈机构的第一原理框图；

图6为本发明第一实施例提供的第二反馈机构的第二原理框图；

图7为本发明第二实施例提供的灌溉系统结构示意图。

图标：1-阀门监测机构；2-阀门执行器；3-阀门；4-执行器本体；5-第一反馈机构；6-连接机构；7-摆臂；8-磁钢座；9-观察机构；10-指示盘；11-观察器；12-观察窗；13-观察窗玻璃；14-密封圈；15-执行器上盖；16-上臂；17-连接臂；18-下臂；19-涡轮；20-涡轮轴；21-第二反馈机构；22-磁钢；24-控制芯片；25-传感器；26-无线通信模块；27-智能终端；29-灌溉系统；30-灌溉设备；31-灌溉管道；32-灌溉喷头；33-水泵电机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和展示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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，在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之上或之下可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征之上、上方和上面包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征之下、下方和下面包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”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。

第一实施例：

请参照图1，配合参照图2至图6，本实施例提供一种阀门监测机构1，阀门监测机构1包括阀门执行器2和阀门3，阀门执行器2包括执行器本体4、第一反馈机构5以及连接机构6，第一反馈机构5包括摆臂7、磁钢座8以及观察机构9；连接机构6的一端与阀门3连接，另一端与摆臂7连接；磁钢座8安装在执行器本体4上，摆臂7远离连接机构6的另一端通过磁钢座8与观察机构9连接；观察机构9安装在执行器本体4远离阀门3的上端上，观察机构9用于观察阀门3的位置。

其中，观察机构9包括指示盘10和观察器11，摆臂7与指示盘10连接，指示盘10用于指示阀门3的开闭位置，观察器11安装在执行器本体4远离阀门3的上端上，观察器11用于观察指示盘10中指示的阀门3的开闭位置。

观察器11包括观察窗12和观察窗玻璃13，观察窗玻璃13处于指示盘10的上方，观察窗12设置在执行器本体4的侧端上，观察窗12靠近观察窗玻璃13。

优选地，观察器11还包括两个密封圈14，两个密封圈14分别安装在观察窗玻璃13的端部。

阀门执行器2还包括执行器上盖15，执行器上盖15安装在执行器本体4靠近观察窗玻璃13的一端上。

请参照图3，配合参照图1，摆臂7呈c型结构，其包括依次连接的上臂16、连接臂17以及下臂18，连接臂17的两端分别与上臂16、下臂18垂直连接；同时，该摆臂7的开口朝向磁钢座8。

请参照图4，配合参照图1，连接机构6包括涡轮19和涡轮轴20，涡轮19安装在执行器本体4上，涡轮轴20的一端与涡轮19啮合，另一端与阀门3连接，该连接机构6用于控制阀门3的开启及关闭。

因此，当操作人员在现场之时，便可以透过上侧观察窗玻璃13被肉眼清楚地观察到指示盘10中的阀门3的开启或是关闭情况，从而用于在现场判知阀门3的开闭位置。

请参照图5和图6，配合参照图1，优选地，阀门监测机构1还包括第二反馈机构21，第二反馈机构21包括磁钢22、控制芯片24、传感器25、无线通信模块26以及智能终端27，磁钢22安装在磁钢座8上，传感器25与控制芯片24电连接，传感器25用于将检测到的磁钢22形成的磁场方向的角度值传输到智能终端27上，无线通信模块26与控制芯片24电连接，无线通信模块26用于与智能终端27连接。

在本实施例中，传感器25采用的是磁编码器。

需要说明的是，由于磁钢座8里安装有磁钢22，磁钢22形成的磁场方向可以被反馈电路板上的磁编码器检测到，这个角度值会被磁编码器的电子元件模数转化为一个数字量，该数字量通过i²c总线输送到gprs主控板上，并最终被上传到后台服务器上。这样，通过查询后台服务器，便可以知道该阀门3的当前位置了，从而该装置还可以对阀门3的开启或是关闭状况进行远程监测。

综上所述，该阀门监测机构1具有阀门执行器2和阀门3，阀门执行器2包括执行器本体4、第一反馈机构5以及连接机构6，第一反馈机构5包括摆臂7、磁钢座8以及观察机构9；由于观察机构9包括指示盘10和观察窗玻璃13，观察窗玻璃13处于指示盘10的正上方，而指示盘10用于指示阀门3的开启或是关闭的状态，因此，当操作人员在现场之时，便可以透过上侧观察窗玻璃13被肉眼清楚地观察到指示盘10中的阀门3的开启或是关闭情况，从而用于在现场判知阀门3的开闭位置。此外，由于阀门监测机构1还具有第二反馈机构21，第二反馈机构21包括磁钢22、反馈电路板、控制芯片24、传感器25、无线通信模块26以及智能终端27，磁钢22安装在磁钢座8上，控制芯片24安装在电路板上，传感器25与控制芯片24电连接，传感器25用于将检测到的磁钢22形成的磁场方向的角度值传输到智能终端27上，无线通信模块26与控制芯片24电连接，无线通信模块26用于与智能终端27连接；由于磁钢座8里安装有磁钢22，磁钢22形成的磁场方向可以被反馈电路板上的磁编码器检测到，这个角度值会被磁编码器的电子元件模数转化为一个数字量，该数字量通过i²c总线输送到gprs主控板上，并最终被上传到后台服务器上。这样，通过查询后台服务器，便可以知道该阀门3的当前位置了，从而该装置还可以对阀门3的开启或是关闭状况进行远程监测。

第二实施例：

请参照图7，配合参照图1，本实施例提供一种灌溉系统29，灌溉系统29包括灌溉设备30和第一实施例中的阀门监测机构1，灌溉设备30包括灌溉管道31、灌溉喷头32以及水泵电机33，水泵电机33与灌溉管道31连接，灌溉管道31与灌溉喷头32之间通过阀门监测机构1控制。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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，应包含在本发明的保护范围之内。