一种基于农业大数据的作物灌溉装置的制作方法

本发明涉及农业管理技术领域，具体涉及一种基于农业大数据的作物灌溉装置。

背景技术：

农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业，农业灌溉方式一般可分为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌，传统的灌水方法，水是从地表面进入田间并借重力和毛细管作用浸润土壤，所以也成为重力灌水法，这种办法是最古老的也是目前应用最广泛、最主要的一种灌水方法。但是这类灌溉方式往往耗水量大、水的利用率较低，是一类很不合理的农业灌溉方式，在我国东部地区，尤其是沿海地区已经实现大面积土地种植，但一直处于人工管理阶段，这种管理方式费时费力，显然已经不能满足大生产模式的要求，由于农户到灌溉设备地点受地形、天气、交通等复杂环境状况影响，不能及时进行农业灌溉作业，灌溉作业时，还需要配备大量的人员进行巡视，但不能在定量上及时了解灌溉情况以及灌溉设备的运行情况。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种基于农业大数据的作物灌溉装置，其具有根据土壤的湿度，肥料浓度已经ph值对土壤进行改良，并针对特别缺水的地方利用移动装置进行紧急补水的优点。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于农业大数据的作物灌溉装置，包括相互连接的上支架和下支架，所述下支架均匀分布有多个培养容器，所述培养容器的底部设置有多个通孔，所述通孔的开口处设置有用于水分通过的透膜，所述培养容器的上方设置有流通管，所述流通管的周向设置有渗透孔，所述下支架连接有处于多个培养容器下方的回收箱，所述培养容器内设置有肥料浓度传感器和湿度传感器，相邻的所述培养容器之间设置有第一滑轨，相邻的所述第一滑轨共同连接有同一个滑动装置，所述滑动装置包括两根竖板和连接在两根竖板之间的横板，所述横板的顶部一体连接有第一圆盘，所述第一圆盘的顶部设置有方形槽，所述滑动装置的表面设置有肥料管和第一水管，多个所述第一滑轨之间连通有圆形滑轨，所述上支架固定连接有处于圆形滑轨上方的第一电机，所述第一电机连接有与方形槽的开口形状契合的方形块，所述第一滑轨的一侧设置有维修区。

优选的，每根所述竖板的一端固定连接有第二电机，所述第二电机连接有处于第二电机两侧的滚轮，所述滚轮的轴心线处连接有搅拌杆，所述搅拌杆的周向套接有弯折杆。

优选的，所述回收箱连接有容纳箱，所述第一水管通过水泵连通有水箱，所述肥料管通过肥料泵连通有肥料箱，所述容纳箱的一侧设置有plc控制器，所述plc控制器与肥料浓度传感器和湿度传感器通过电信号连接，所述plc控制器能控制水泵和肥料泵的启闭。

优选的，所述横板的顶部设置有关于横板中部分布的两个气缸，所述气缸连接有升降杆，所述升降杆的侧面设置有凹槽，所述凹槽内转动连接有第一转动杆，所述第一转动杆连接有第二转动杆，所述第二转动杆远离第一转动杆的一端连接有第三转动杆，所述第三转动杆远离第二转动杆的一端设置为尖锐状。

优选的，所述升降杆的内部设置沿升降杆长度方向分布的第二水管，所述第二水管的一端与升降杆的下端连通，所述升降杆的内部设置有沿升降杆长度方向分布的酸性管和碱性管，所述酸性管和碱性管的上方设置有分别与酸性管、碱性管连接的酸性箱和碱性箱，所述升降杆朝向培养容器的一端设置有ph检测传感器。

优选的，所述第一水管处于滑动装置内的一端设置有与第一水管转动连接的第二圆盘，第二圆盘的内部设置有容腔，所述第一水管与容腔连通，所述第二圆盘的周向和底部均设置有与容腔连通的喷头。

优选的，所述维修区包括与第一轨道连接的倾斜轨道，所述倾斜轨道远离第一轨道的一侧连接有平台。

综上所述，本发明具有以下有益效果：

1、本发明中的滑动装置可沿着第一轨道的长度方向移动，当滑动装置移动至圆形轨道后，方形块将会卡入方形槽内，此时第一电机能够带动第一圆盘绕自身的轴心线转动进而带动横板和竖板转动，旋转90°后，滑动装置可继续依靠滚轮沿着相邻的另一条的第一轨道的长度方向移动，让方形块与方形槽分离，使得第一电机将无法带动横板转动，从而可以经过多个培养容器，在滑动装置移动的过程中利用肥料管和第一水管进行喷洒，肥料浓度传感器和湿度传感器能够感应培养容器中的肥料浓度和土壤湿度，从而控制肥料管中排出的肥料量和第一水管内出来的水量；

2、多余的水分穿过通孔的透膜流入回收箱内，对流经培养容器内的水分进行再次利用。在培养容器内插植农作物之前，第二电机带动滚轮转动从而实现竖板的移动，竖板移动后第二电机也会进行平移从而带动弯折杆移动，由于弯折杆会处于土壤的下方，因此弯折杆的移动能够翻动土壤，增加土壤内的空气流通；

3、肥料浓度传感器和湿度传感器分别感应培养容器内的肥料浓度和湿度，若两者偏低，肥料浓度传感器和湿度传感器将会传递信号至plc控制器内，plc控制器将能够让肥料泵和水泵开启从而对培养容器内输送肥料和水分，同理，当检测到其中的湿度或肥料浓度中的一个偏低时，plc可控制相应的肥料泵或水泵启动；

4、气缸能够带动升降杆进行上下移动，升降杆向下移动至插入培养容器中的土壤后，第一转动杆将会受到土壤的挤压作用而朝远离升降杆的方向转动，第一转动杆的转动能够带动第二转动杆和第三转动杆的转动，当第一转动杆转动至与凹槽的槽壁挤压时，第一转动杆将无法继续转动，此时第二转动杆和第三转动杆将会跟随升降杆沿着第一轨道的方向移动；

5、升降杆插入培养容器内的土壤的过程中，升降杆上设置的ph检测传感器可以检测土壤中的酸碱性，过酸或过碱时，利用酸性管和碱性管从改良箱中导出酸性物质和碱性物质，对土壤进行中和，不同深度的ph值并不一致，在相应的位置从升降杆的下端排出，能够调节特定的深度的ph值；

6、水分充满容腔并从喷头洒出的过程中会带动第二圆盘的转动，从而让喷头能够多个方位进行喷洒；在移动装置损坏后，移动装置可经过倾斜轨道进入平台；

7、本发明中的多个培养容器可以用于培养不同种类的农作物，因此每个农作物所需要的肥料量和水量是不同的，根据不同的农作物的习性，施加不同的肥料和不同的水量，进行个性化管理。

附图说明

图1为下支架和横板之间连接关系的俯视图；

图2为实施例的正视图；

图3为图2中a区域的局部放大图；

图4为实施例中横板、竖板、第一电机、方形块、方形槽、第二电机、滚轮、搅拌杆和弯折杆之间连接关系的剖视图；

图5为实施例中第一水管、第二圆盘、喷头和容腔之间连接关系的剖视图。

附图标记：1、上支架；2、下支架；3、培养容器；4、通孔；5、方形块；6、流通管；7、渗透孔；8、回收箱；9、肥料浓度传感器；10、湿度传感器；11、第一滑轨；12、竖板；13、横板；14、第一圆盘；15、第一电机；16、肥料管；17、第一水管；18、圆形滑轨；19、维修区；20、第二电机；21、滚轮；22、搅拌杆；23、弯折杆；24、方形槽；25、水箱；26、肥料箱；27、气缸；28、升降杆；29、plc控制器；30、第一转动杆；31、第二转动杆；32、第三转动杆；33、第二水管；34、酸性管；35、碱性管；36、酸性箱；37、ph检测传感器；38、第二圆盘；39、喷头；40、倾斜轨道；41、平台；42、容腔；43、碱性箱。

具体实施方式

参照附图对本发明做进一步说明。

一种基于农业大数据的作物灌溉装置，如图1-图5所示，包括相互连接的上支架1和下支架2，上支架1和下支架2均设置为网格结构，所述下支架2均匀分布有多个培养容器3，每个培养容器3处于下支架2的网格结构构成的封闭空间内。所述培养容器3的底部设置有多个通孔4，所述通孔4的开口处设置有用于水分通过的透膜，透膜封闭通孔4的开口，将一些杂质滞留在透膜的上表面。多个所述培养容器3的上方设置有流通管6，所述流通管6的周向设置有渗透孔7，流通管6采用滴灌的方式不间断地对培养容器3输送水，节约水资源。所述下支架2连接有处于多个培养容器3下方的回收箱8，所述培养容器3内设置有肥料浓度传感器9和湿度传感器10，相邻的所述培养容器3之间设置有第一滑轨11，相邻的所述第一滑轨11共同连接有同一个滑动装置，所述滑动装置包括两根竖板12和连接在两根竖板12之间的横板13，竖板12的一端处于第一滑轨11内且能够沿着第一滑轨11的长度方向移动。所述横板13的顶部一体连接有第一圆盘14，第一圆盘14处于横板13的中部，所述第一圆盘14的顶部设置有方形槽24，所述滑动装置的表面设置有肥料管16和第一水管17，多个所述第一滑轨11之间连通有圆形滑轨18，所述上支架1固定连接有处于圆形滑轨18上方的第一电机15，所述第一电机15连接有与方形槽24的开口形状契合的方形块5，所述第一滑轨11的一侧设置有维修区19。

每根所述竖板12的一端固定连接有第二电机20，所述第二电机20连接有处于第二电机20两侧的滚轮21，所述滚轮21的轴心线处连接有搅拌杆22，所述搅拌杆22的周向套接有弯折杆23。

所述回收箱8连接有水箱25，所述第一水管17通过水泵与水箱25连通，所述肥料管16通过肥料泵连通有肥料箱26，所述容纳箱的一侧设置有plc控制器29，所述plc控制器29与肥料浓度传感器9和湿度传感器10通过电信号连接，所述plc控制器29能控制水泵和肥料泵的启闭。

所述横板13的顶部设置有关于横板13中部分布的两个气缸27，所述气缸27连接有升降杆28，所述升降杆28的侧面设置有凹槽，所述凹槽内转动连接有第一转动杆30，所述第一转动杆30连接有第二转动杆31，所述第二转动杆31远离第一转动杆30的一端连接有第三转动杆32，所述第三转动杆32远离第二转动杆31的一端设置为尖锐状。

所述升降杆28的内部设置沿升降杆28长度方向分布的第二水管33，所述第二水管33的一端与升降杆28的下端连通，所述升降杆28的内部设置有沿升降杆28长度方向分布的酸性管34和碱性管35，所述酸性管34和碱性管35的上方设置有分别与酸性管34、碱性管35连接的酸性箱36和碱性箱43，所述升降杆28朝向培养容器3的一端设置有ph检测传感器37。第二水管33与水箱25连通。

所述第一水管17处于滑动装置内的一端设置有与第一水管17转动连接的第二圆盘38，第二圆盘38与第一水管17连接后，第二圆盘38可绕着自身的轴心线转动。第二圆盘38的内部设置有容腔42，所述第一水管17与容腔42连通，所述第二圆盘38的周向和底部均设置有与容腔42连通的喷头39。

所述维修区19包括与第一轨道连接的倾斜轨道40，所述倾斜轨道40远离第一轨道的一侧连接有平台41。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的设计构思之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。