一种小型苗圃浇灌系统的制作方法

本发明涉及农业灌溉领域，特指一种小型苗圃灌溉系统。

背景技术：

现在的的农业应用中，大面积的农业浇灌都是采用在农田或苗圃中间设置旋转喷头，通过旋转喷头来对农田或苗圃中的作物进行大面积浇灌，工作效率高。若浇灌的对象是小型苗圃（例如屋顶改建成的苗圃、阳台改建成的苗圃），则采用旋转浇灌的方式会造成水资源或营养液的浪费；因为在小型苗圃中，各作物间有种植间隔，采用旋转浇灌的方式会将水或营养液喷洒到种植间隔中，导致资源在间隔中浪费，没有被作物充分利用。

技术实现要素：

本发明的目的在于：针对上述存在的问题，提供一种小型苗圃浇灌系统，该浇灌系统能够单独对每一作物进行浇灌，避免了水或营养液等资源的浪费。

本发明采用的技术方案如下：

一种苗圃浇灌系统，它包括设置在苗圃上的一组平行轨道，所述平行轨道上跨设有支撑架，所述支撑架能够沿着轨道朝X方向移动，所述支撑架上设置有浇灌管，所述浇灌管能够沿着支撑架槽朝Y方向移动，并且所述浇灌管还能够在支撑架上朝Z方向移动；所述浇灌管通过软管与浇灌箱相连。

上述结构中，浇灌管能够在苗圃的任意位置上移动，遍历整个苗圃；因此浇灌管可以移动到每一株作物上对作物进行浇灌，避免了水或营养液等资源的浪费。

进一步的，所述支撑架通过X方向移动机构设置在导轨上，所述支撑架包括支撑柱和支撑横板，所述支撑柱的下端固定安装在X方向移动机构上，支撑柱的上端与支撑一端横板相连；所述浇灌管安装在支撑横板上，沿支撑横板朝Y方向移动；所述X方向移动机构连接受控于控制系统。

进一步的，所述X方向移动机构包支撑座，所述支撑座与支撑柱固定连接，所述支撑座内设置有主动轮X和从动轮X，所述主动轮X和从动轮X安装在导轨上，所述主动轮X由设置在支撑座内的主动轮电机X带动，所述主动轮电机X连接受控于控制系统。所述控制系统控制主动轮电机X转动，进而控制X方向移动机构的移动。

进一步的，所述浇灌管由Y方向移动机构和Z方向移动机构带动浇灌管在支撑横板上移动，所述浇灌管安装在Z方向移动机构上，所述Z方向移动机构安装在Y方向移动机构上，所述Y方向移动机构安装在支撑衡梁上，所述Y方向移动机构和Z方向移动机构连接受控于自动控制系统。

进一步的，所述Y方向移动包括移动基座，所述移动基座内设有主动轮Y和从动轮Y；所述主动轮Y设置在支撑横板上方与支撑横板的上表面接触，所述从动轮Y设置在支撑横板的下方与支撑横板的下表面接触，使支撑横板设置在移动基座内；所述主动轮Y由安装在移动基座内的主动轮电机Y带动，所述主动轮电机Y连接受控于控制系统。所述控制系统控制主动轮电机Y转动，进而控制Y方向移动机构的移动。

进一步的，所述Z方向移动机构为齿条传动机构，所述齿条传动机构包括传动箱、齿条、齿轮和齿轮驱动电机，所述齿条嵌左右两侧面嵌入传动箱侧壁内，且能够与侧壁内发生相对滑动，所述齿条内侧面与安装在传动箱内的齿轮啮合，所说齿轮由安装在传动箱内的齿轮驱动电机带动，所说齿轮驱动电机连接受控于控制系统，所述齿条外侧面上固定安装有浇灌管。所述控制系统控制齿轮驱动电机带动齿轮转动，进而齿条上下移动，带动浇灌管上下移动。

通过自动控制系统控制各方向移动机构移动，进而能够自动的控制浇灌管道每一株植物上进行浇灌。

进一步的，浇灌箱包括水箱、营养液箱、杀虫剂箱；所述水箱、营养液箱和杀虫剂箱分别通过水管、营养液管、杀虫剂管与软管一端相连，所述水管上设置有水管电磁阀和水泵，所述营养液管上设置有营养液管电磁阀和营养液泵，所述杀虫剂管上设置有杀虫剂管电磁阀和杀虫剂蹦，所述软管另一端与浇灌管上端相连，所述浇灌管下端设置有喷头和浇灌电磁阀；所述水管电磁阀、水泵、营养液管电磁阀、营养液泵、杀虫剂电磁阀、杀虫剂泵和浇灌电磁阀均连接受控于控制系统。

上述结构中，通过控制系统控制控制各阀门和泵的工作，来实现不同液体的浇灌。

进一步的，所述控制系统安装在控制柜内，所述控制系统包括主控器和连接在主控器上用于控制各阀门开闭的阀门控制模块、用于控制各泵工作状态的泵体控制模块和用于控制各电机工作状态的电机控制模块；所述阀门控制模块上分别连接有水管电磁阀、营养液管电磁阀、杀虫剂电磁阀和浇灌电磁阀；所述泵体控制模块上连接有水泵、营养液泵和杀虫剂泵；所述电机控制模块上连接有主动轮电机X、主动轮电机Y和齿轮驱动电机。

进一步的，所述主动轮电机X、主动轮电机Y和齿轮驱动电机上均安装有编码器，所述编码器用于记录各电机正反转的圈数；所述编码器与主控器相连。

由于各植物间有种植间隔，其间隔是确定的，通过编码器能够记录各电机转动的圈数，进而确定各方向移动机构所移动的距离，进而控制系统能够准确的控制浇灌管在每一株作物上浇灌。

进一步的，所述主控器上还连接有距离检测传感器、摄像头和流量计；所述距离检测传感器和摄像头安装在浇灌管的下端，用于检测浇灌管下端到不同作物间的距离；所述摄像头用于检测植物上是否有害虫和/或植物是否受虫害；所述流量计用于检测水、营养液和杀虫剂流过浇灌管的流量。

摄像头要准确的检测植物是否受虫害，则必须靠近植物，通过距离检测传感器来检测不同的植物高度，则能够避免浇灌管与作物之间有一个安全距离。

流量计，控制每一株植物的浇灌量，当水、营养液或杀虫剂流过流量计的量达到一定值时，控制系统控制浇灌管停止浇灌，进而节约资源。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

在小型苗圃浇灌过程中，浇灌管能够在苗圃的任意位置上移动，遍历整个苗圃；因此浇灌管可以移动到每一株作物上对作物进行浇灌，避免了水或营养液等资源的浪费。本发明的控制系统，能够实现苗圃的自动浇灌，节省了人力为实用带来了方便。

附图说明

图1是本发明的俯视图；

图2是本发明的左视图；

图3是本发明的Z方向移动机构结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的X、Y、Z方向如图所示。

本发明公开了一种苗圃浇灌系统，它包括设置在苗圃3上的一组平行轨道10，所述平行轨道10上跨设有支撑架，所述支撑架能够沿着轨道10朝X方向移动，所述支撑架上设置有浇灌管9，所述浇灌管9能够沿着支撑架槽朝Y方向移动，并且所述浇灌管9还能够在支撑架上朝Z方向移动；所述浇灌管9通过软管5与浇灌箱6相连。

所述支撑架通过X方向移动机构2设置在导轨上，所述支撑架包括支撑柱11和支撑横板1，所述支撑柱11的下端固定安装在X方向移动机构2上，支撑柱11的上端与支撑一端横板相连；所述浇灌管9安装在支撑横板1上，沿支撑横板1朝Y方向移动；所述X方向移动机构2连接受控于控制系统。

所述X方向移动机构2包支撑座，所述支撑座与支撑柱11固定连接，所述支撑座内设置有主动轮X和从动轮X，所述主动轮X和从动轮X安装在导轨上，所述主动轮X由设置在支撑座内的主动轮电机X带动，所述主动轮电机X连接受控于控制系统。

所述浇灌管9由Y方向移动机构4和Z方向移动机构8带动浇灌管9在支撑横板1上移动，所述浇灌管9安装在Z方向移动机构8上，所述Z方向移动机构8安装在Y方向移动机构4上，所述Y方向移动机构4安装在支撑衡梁上，所述Y方向移动机构4和Z方向移动机构8连接受控于自动控制系统。

所述Y方向移动包括移动基座，所述移动基座内设有主动轮Y和从动轮Y；所述主动轮Y设置在支撑横板1上方与支撑横板1的上表面接触，所述从动轮Y设置在支撑横板1的下方与支撑横板1的下表面接触，使支撑横板1设置在移动基座内；所述主动轮Y由安装在移动基座内的主动轮电机Y带动，所述主动轮电机Y连接受控于控制系统。

所述Z方向移动机构8为齿条14传动机构，所述齿条14传动机构包括传动箱13、齿条14、齿轮7和齿轮驱动电机12，所述齿条14嵌左右两侧面嵌入传动箱13侧壁内，且能够与侧壁内发生相对滑动，所述齿条14内侧面与安装在传动箱13内的齿轮7啮合，所说齿轮7由安装在传动箱13内的齿轮驱动电机12带动，所说齿轮驱动电机12连接受控于控制系统，所述齿条14外侧面上固定安装有浇灌管9。

浇灌箱6包括水箱、营养液箱、杀虫剂箱；所述水箱、营养液箱和杀虫剂箱分别通过水管、营养液管、杀虫剂管与软管5一端相连，所述水管上设置有水管电磁阀和水泵，所述营养液管上设置有营养液管电磁阀和营养液泵，所述杀虫剂管上设置有杀虫剂管电磁阀和杀虫剂蹦，所述软管5另一端与浇灌管9上端相连，所述浇灌管9下端设置有喷头和浇灌电磁阀；所述水管电磁阀、水泵、营养液管电磁阀、营养液泵、杀虫剂电磁阀、杀虫剂泵和浇灌电磁阀均连接受控于控制系统。

所述控制系统安装在控制柜内，所述控制系统包括主控器和连接在主控器上用于控制各阀门开闭的阀门控制模块、用于控制各泵工作状态的泵体控制模块和用于控制各电机工作状态的电机控制模块；所述阀门控制模块上分别连接有水管电磁阀、营养液管电磁阀、杀虫剂电磁阀和浇灌电磁阀；所述泵体控制模块上连接有水泵、营养液泵和杀虫剂泵；所述电机控制模块上连接有主动轮电机X、主动轮电机Y和齿轮驱动电机12。

所述主动轮电机X、主动轮电机Y和齿轮驱动电机12上均安装有编码器，所述编码器用于记录各电机正反转的圈数；所述编码器与主控器相连。

所述主控器上还连接有距离检测传感器、摄像头和流量计；所述距离检测传感器和摄像头安装在浇灌管9的下端，用于检测浇灌管9下端到不同作物间的距离；所述摄像头用于检测植物上是否有害虫和/或植物是否受虫害；所述流量计用于检测水、营养液和杀虫剂流过浇灌管9的流量。

本实施例中，苗圃采用矩形苗圃，浇灌系统浇灌时，主控器控制电机控制模块，控制各电机工作，进而带动各方向移动机构朝不同的方向移动，使浇灌管位于任何一株植物上，本实施例中，浇灌管从苗圃的顶点位置处出发进行浇灌，一行一行的对苗圃内的植物进行浇灌；浇水或浇营养液或浇杀虫剂，由主控器内的设定时间来控制，当前时间为设定时间T1时，主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、水管电磁阀打开，主控器控制泵体控制模块控制水泵工作，进行浇水，当流量计记录到浇水量为S时，主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、水管电磁阀关闭，主控器控制泵体控制模块控制水泵停止工作，进而停止浇水。除了浇水过程中工作的阀门和泵外，其余阀门均关闭，泵全部不工作。

当前时间为设定时间T2时，主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、营养液管电磁阀打开，主控器控制泵体控制模块控制营养液泵工作，进而开始浇灌营养液，当流量计记录到浇灌营养液量为Y时，主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、营养液管电磁阀关闭，主控器控制泵体控制模块控制营养液泵停止工作，进而停止浇灌营养液。除了浇灌营养液过程中工作的阀门和泵外，其余阀门均关闭，泵全部不工作。

当前时间为设定时间T3时，且摄像头检测到植物收到虫害，则主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、杀虫剂管电磁阀打开，主控器控制泵体控制模块控制杀虫剂泵工作，进而开始浇灌杀虫剂，当流量计记录到浇灌杀虫剂量为Y时，主控器控制阀门控制模块控制浇灌电磁阀、杀虫剂管电磁阀关闭，主控器控制泵体控制模块控制杀虫剂泵停止工作，进而停止浇灌杀虫剂。除了浇灌杀虫剂过程中工作的阀门和泵外，其余阀门均关闭，泵全部不工作。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。