一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统及其方法与流程

本发明涉及农业技术领域，具体来说，涉及一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统及其方法。

背景技术：

农业(agriculture)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。农业是提供支撑国民经济建设与发展的基础产业。

随着科学技术的快速发展，灌溉设备的各个方面也得到了较大完善。但是，对于滴灌系统，除了毛管铺设形式及打孔途径上得到一定的改变之外，灌水及滴灌自动化灌溉管理决策控制方面与国际先进水平相比仍相对滞后。

滴灌是一种在灌水过程中，水通过地面或地埋毛管上的灌水器缓慢渗入作物附近土壤，再借助毛细管作用或重力扩散到整个作物根层的灌溉技术。因在灌水过程当中对土壤形成的作用比较小，有助于确保作物根层的疏松通透，同时还能够有效地减少水分的蒸发不仅节水增产效益明显，而且自动化程度高，可大量节省劳力和能源。在干旱地区地下滴灌技术还能有效地抑制田间杂草。

但是，滴灌浇水量较慢，并且具有具有局限性，在种植的前期，不能够有效的浸润大面积的土地，不便于种植，并且，植物的根部具有向水性，导致若长时间滴灌在一个区域会导致植物倾斜，导致植物变形，影响产值。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统及其方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统，包括检测机构，所述检测机构与后台服务器电性连接，所述后台服务器与云服务器和工作系统相连接，所述工作系统包括加工机构、液体储存机构和滴灌机构。

进一步的，所述加工机构包括第一罐体，所述第一罐体上端固定设有研磨机，所述研磨机下端设有筛网，所述第一罐体下通过第一气管与吸尘泵的输入端相连接，所述液体储存机构包括第二罐体，所述第二罐体上设有挡盖，所述挡盖上设有电机，所述电机是输出端设有旋转轴，所述旋转轴贯穿所述挡盖，所述旋转轴位于所述挡盖内的部分周围均匀固定设有若干搅拌板，所述吸尘泵的输出端设有第二气管，所述第二气管贯穿所述挡盖，所述第二气管延伸至所述第二罐体内部，所述第二罐体下设有第一水管，所述第一水管上设有数量为两个的三通管一，所述三通管一上通过第二水管分别与水泵的输出端和输入端相连接，所述三通管一之间位于所述第一水管上设有第一阀门，所述三通管一与所述第二罐体之间位于所述第一水管上设有第二阀门，所述第一水管通过三通管二与分液管相连接，所述分液管上设有若干通液管，所述通液管位于种植地面上端，所述种植地面上设有支架，所述支架上固定设有所述通液管，所述支架上开设有缺口，所述通液管与所述缺口相适配，所述通液管上贯穿设有第一连接杆，所述第一连接杆位于所述通液管外部的一端固定设有借力板，所述借力板的一侧设有摆动杆，所述摆动杆的一端通过活动轴与通液管相连接，所述摆动杆的另一端固定设有绳索，每一个通液管上的所述摆动杆上固定设有一根绳索，所述摆动杆下固定设有弧形板，所述第一连接杆下固定设有若干第二连接杆，所述第二连接杆固定在漏斗内壁上，所述漏斗的一端位于所述缺口处，所述支架下固定设有连接筒，所述连接筒上开设有环形凹槽，所述环形凹槽内设有若干滚珠，所述连接筒上套设有旋转套，所述旋转套与所述滚珠相接触，所述旋转套的两侧设有喷洒头，所述旋转套下设有滴灌头，所述旋转套内壁中部固定设有固定筒，所述固定筒与所述滴灌头相连通，所述固定筒的外壁固定设有旋转板，所述固定筒的内壁固定设有堵头，所述堵头与所述固定筒相适配，所述漏斗外壁通过弹簧与所述固定筒上端的轴承相连接，所述漏斗上开设有若干通口，所述通口处设有封板，所述封板一端通过活动轴与所述通口相连接，所述活动轴的两端通过卷簧与所述通口相连接，所述连接筒内壁固定设有若干l形顶杆，所述l形顶杆与所述封板相适配。

进一步的，所述检测机构包括湿度传感器、氮浓度传感器、磷浓度传感器和钾浓度传感器。

进一步的，所述水泵下设有底座，所述底座的高度大于所述第二水管的高度。

进一步的，所述支架包括支撑腿和托板，所述托板固定在所述支撑腿上，所述支撑腿固定在所述地面上，所述托板上开设有所述缺口。

进一步的，所述第一连接杆与所述通液管连接处通过密封圈密封。

进一步的，所述滴灌头下设有连接软管，所述连接软管延伸至所述种植地面上。

进一步的，所述堵头的周围固定设有若干固定杆，所述堵头通过所述固定杆与所述固定筒的内壁相连接。

进一步的，所述种植地面的一侧固定设有若干系绳杆，所述系绳杆的数量与所述通液管相适配，所述绳索系在所述系绳杆上。

根据本发明的另一方面，提供了一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制方法。

该一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制方法，包括以下步骤：

检测，检测机构检测到土地中的氮、磷、钾、水含量，并且，将数据提供给后台服务器；

比对，相关人员根据种植的植物，通过后台服务器查询到该种植的植物所需营养需求，在对于上述数据判断是否需要施肥浇水；

备料，根据上述判断，若需要浇水的时候，将水投放到第而罐体内；

浇灌，打开第一阀门和第二阀门，通过重力，使得滴灌头能够进行滴灌。

该方法进一步的，若需要施肥的时候，将相应的肥料投放到研磨机中研磨，研磨后的肥料通过筛网过滤，将水投放到第而罐体内并且进行混合，然后在进行浇灌，在需要进行漫灌的时候，只需要打开水泵，同时关闭第一阀门，打开第二阀门，拉动绳索，即可进行漫灌。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过设置滴灌头和喷洒头使得喷洒方式变得多元化，从而能够有效的对土地进行湿润，方便植物的生长，避免植物产生倾斜，影响产值。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统的系统结构示意图；

图2是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统中工作系统的结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系中通液管与支架连接处的结构示意图；

图4是图3中a处的放大图；

图5是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统中堵头的结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统中封板的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制方法的流程图。

附图标记：

1、检测机构；2、后台服务器；3、云服务器；4、工作系统；5、加工机构；6、液体储存机构；7、滴灌机构；8、第一罐体；9、研磨机；10、筛网；11、吸尘泵；12、第二罐体；13、挡盖；14、电机；15、旋转轴；16、搅拌板；17、第一水管；18、三通管一；19、第二水管；20、水泵；21、底座；22、第二阀门；23、三通管二；24、分液管；25、通液管；26、支架；27、缺口；28、第一连接杆；29、借力板；30、摆动杆；31、绳索；32、弧形板；33、第二连接杆；34、漏斗；35、连接筒；36、环形凹槽；37、滚珠；38、旋转套；39、喷洒头；40、滴灌头；41、固定筒；42、旋转板；43、堵头；44、弹簧；45、轴承；46、封板；47、卷簧；48、l形顶杆；49、密封圈；50、连接软管；51、系绳杆；52、第一阀门。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对发明做出进一步的描述：

请参阅图1-6，根据本发明实施例的一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制系统，包括检测机构1，所述检测机构1与后台服务器2电性连接，所述后台服务器2与云服务器3和工作系统4相连接，所述工作系统4包括加工机构5、液体储存机构6和滴灌机构7，所述加工机构5包括第一罐体8，所述第一罐体8上端固定设有研磨机9，所述研磨机9为wfj-15型超微粉碎机，所述研磨机9下端设有筛网10，所述第一罐体8下通过第一气管与吸尘泵11的输入端相连接，所述液体储存机构6包括第二罐体12，所述第二罐体12上设有挡盖13，所述挡盖13上设有电机14，所述电机14是输出端设有旋转轴15，所述旋转轴15贯穿所述挡盖13，所述旋转轴15位于所述挡盖13内的部分周围均匀固定设有若干搅拌板16，所述吸尘泵11的输出端设有第二气管，所述第二气管贯穿所述挡盖13，所述第二气管延伸至所述第二罐体12内部，所述第二罐体12下设有第一水管17，所述第一水管17上设有数量为两个的三通管一18，所述三通管一18上通过第二水管19分别与水泵20的输出端和输入端相连接，所述三通管一18之间位于所述第一水管17上设有第一阀门52，所述三通管一18与所述第二罐体12之间位于所述第一水管17上设有第二阀门22，所述第一水管17通过三通管二23与分液管24相连接，所述分液管24上设有若干通液管25，所述通液管25位于种植地面上端，所述种植地面上设有支架26，所述支架26上固定设有所述通液管25，所述支架26上开设有缺口27，所述通液管25与所述缺口27相适配，所述通液管25上贯穿设有第一连接杆28，所述第一连接杆28位于所述通液管25外部的一端固定设有借力板29，所述借力板29的一侧设有摆动杆30，所述摆动杆30的一端通过活动轴与通液管25相连接，所述摆动杆30的另一端固定设有绳索31，每一个通液管25上的所述摆动杆30上固定设有一根绳索31，所述摆动杆30下固定设有弧形板32，所述第一连接杆28下固定设有若干第二连接杆33，所述第二连接杆33固定在漏斗34内壁上，所述漏斗34的一端位于所述缺口27处所述支架26下固定设有连接筒35，所述连接筒35上开设有环形凹槽36，所述环形凹槽36内设有若干滚珠37，所述连接筒35上套设有旋转套38，所述旋转套38与所述滚珠37相接触，所述旋转套38的两侧设有喷洒头39，所述旋转套38下设有滴灌头40，所述旋转套38内壁中部固定设有固定筒41，所述固定筒41与所述滴灌头40相连通，所述固定筒41的外壁固定设有旋转板42，所述固定筒41的内壁固定设有堵头43，所述堵头43与所述固定筒41相适配，所述漏斗34外壁通过弹簧44与所述固定筒41上端的轴承45相连接，所述漏斗34上开设有若干通口，所述通口处设有封板46，所述封板46一端通过活动轴与所述通口相连接，所述活动轴的两端通过卷簧47与所述通口相连接，所述连接筒35内壁固定设有若干l形顶杆48，所述l形顶杆48与所述封板46相适配。

通过本发明的上述方案，能够通过检测机构1检测到土地里面氮、磷、钾和湿度，从而将数据显示到后台服务器2中，然后经过相关人员通过云服务器3检索到相应的植物需要补充什么营养，若需要补充化肥的时候，将相应的肥料倒入加工机构5中，将水倒入滴灌机构7中，加工机构5通过研磨机9，将肥料研磨成粉末，通过吸尘泵11吸入到液体储存机构6中，启动电机14，使得搅拌板16旋转，令相应的肥料粉末与水混合，然后打开第一阀门52和第二阀门22，将肥料粉末与水的混合物通过滴灌头40进行滴灌，若紧紧需要浇水则不需要启动吸尘泵11和电机14，若需要漫灌的时候，关闭第一阀门52打开第二阀门22，水泵20启动，同时拉动绳索31，令第二连接杆33下移，带动漏斗34下移，使得l形顶杆48能够将封板46顶开，从而能够令水流通过通口进入到旋转套38内，从而通过喷洒头39喷出，同时设置旋转板42能够令旋转套38旋转，从而令喷洒头39能够旋转喷洒出水，大大的增加了喷洒的效率，增加了喷洒的面积，从而能够有效的对土地进行湿润，方便植物的生长，避免植物产生倾斜，影响产值。

在具体应用时，对于检测机构1来说，所述检测机构1包括湿度传感器、氮浓度传感器、磷浓度传感器和钾浓度传感器。通过湿度传感器、氮浓度传感器、磷浓度传感器和钾浓度传感器方便检测土地里面氮、磷、钾和湿度。对于水泵20来说，所述水泵20下设有底座21，所述底座21的高度大于所述第二水管19的高度。使得当需要滴灌的时候，打开第一阀门52和第二阀门22使得水流不会经过水泵20，减少了水流的阻挡。对于支架26来说，所述支架26包括支撑腿和托板，所述托板固定在所述支撑腿上，所述支撑腿固定在所述地面上，所述托板上开设有所述缺口27。通过设置支架26方便将滴灌头放置到需要喷洒的上面。对于第一连接杆28来说，所述第一连接杆28与所述通液管25连接处通过密封圈49密封。增加了通液管25的密封性。对于滴灌头40来说，所述滴灌头40下设有连接软管50，所述连接软管50延伸至所述种植地面上。方便滴灌下的水直接作用到植物根部，减少了蒸发的量。对于堵头43来说，所述堵头43的周围固定设有若干固定杆，所述堵头43通过所述固定杆与所述固定筒41的内壁相连接。对于种植地面来说，所述种植地面的一侧固定设有若干系绳杆51，所述系绳杆51的数量与所述通液管25相适配，所述绳索31系在所述系绳杆51上。方便对绳索31进行限位。

根据本发明的实施例，还提供了一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制方法。

如图7所示，在实际生产过程中，该一种基于土地营养元素检测芯片的滴灌控制方法，包括以下步骤：

步骤s101，检测，检测机构检测到土地中的氮、磷、钾、水含量，并且，将数据提供给后台服务器；

步骤s103，比对，相关人员根据种植的植物，通过后台服务器查询到该种植的植物所需营养需求，在对于上述数据判断是否需要施肥浇水；

步骤s105，备料，根据上述判断，若需要浇水的时候，将水投放到第而罐体内；

步骤s107，浇灌，打开第一阀门和第二阀门，通过重力，使得滴灌头能够进行滴灌。

在具体应用时，若需要施肥的时候，将相应的肥料投放到研磨机中研磨，研磨后的肥料通过筛网过滤，将水投放到第而罐体内并且进行混合，然后在进行浇灌，在需要进行漫灌的时候，只需要打开水泵，同时关闭第一阀门，打开第二阀门，拉动绳索，即可进行漫灌。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，能够通过检测机构1检测到土地里面氮、磷、钾和湿度，从而将数据显示到后台服务器2中，然后经过相关人员通过云服务器3检索到相应的植物需要补充什么营养，若需要补充化肥的时候，将相应的肥料倒入加工机构5中，将水倒入滴灌机构7中，加工机构5通过研磨机9，将肥料研磨成粉末，通过吸尘泵11吸入到液体储存机构6中，启动电机14，使得搅拌板16旋转，令相应的肥料粉末与水混合，然后打开第一阀门52和第二阀门22，将肥料粉末与水的混合物通过滴灌头40进行滴灌，若紧紧需要浇水则不需要启动吸尘泵11和电机14，若需要漫灌的时候，关闭第一阀门52打开第二阀门22，水泵20启动，同时拉动绳索31，令第二连接杆33下移，带动漏斗34下移，使得l形顶杆48能够将封板46顶开，从而能够令水流通过通口进入到旋转套38内，从而通过喷洒头39喷出，同时设置旋转板42能够令旋转套38旋转，从而令喷洒头39能够旋转喷洒出水，大大的增加了喷洒的效率，增加了喷洒的面积，从而能够有效的对土地进行湿润，方便植物的生长，避免植物产生倾斜，影响产值。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。