一种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统的制作方法

1.本发明涉及灌溉施肥技术领域，具体是一种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统。


背景技术：

2.随着国家资金不断加大对农业投入，灌溉施肥设施有了大规模的发展，建设了一大批规模化的装备精良的农业现代化园区，实现了统一的灌溉施肥，但由于大部分生态园区的农业生产仍然以承包经营为主，统一的灌溉施肥很难满足不同经营者的灌溉施肥需求，尤其是施肥，因为不同经营者、不同作物品种、以及作物不同生育阶段的肥料需求与管理方式均不一致，造成施肥配肥困难。
3.灌溉是为土地补充作物所需水分的技术措施，为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分，在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求，因此，必须对地进行灌溉，以补天然降雨之不足。
4.生态园区是依据循环经济理论和生态学原理而设计成的一种新型组织形态，而生态园区内种植了许多植被，而对植被进灌溉或施肥时，无论植被分布的疏密，一般通过喷水管直接进行范围喷水灌溉，对植被的灌溉量难以进行把握，容易造成水资源的浪费，与生态园区的理念背道而驰，同时在对植被进行灌溉时，不易监控土壤的情况，容易使得土壤内部水分过多或过少，影响植被的正常生长。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统，以解决现有技术存在的上述缺陷中的至少一种。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统，包括箱体、分流管以及液体输送组件；
7.所述箱体包括设置在内部的、用于供液体容置的蓄液室、设置在所述蓄液室一侧的、用于供混合液容置的肥料室、以及设置在所述蓄液室和所述肥料室下方的、用于供所述蓄液室的液体和/或所述肥料室的混合液导入的混合室；
8.所述液体输送组件用于将所述混合室内部的液体和/或混合液输送至分流管；
9.所述分流管上具有若干与其可拆卸连接的滴水器。
10.本发明的进一步改进，所述液体输送组件包括水泵、抽水管及出水管，所述水泵安装在所述箱体上，该水泵的一端与抽水管连接，另一端与出水管连接，其中，所述抽水管与所述混合室相连通，所述出水管与分流管相连通。
11.本发明的进一步改进，所述分流管上具有若干间隔布置的立管和喷水管，其中，该喷水管位于所述立管的顶部，且所述喷水管相对所述立管作旋转运动；所述立管通过转动件与所述喷水管转动连接。
12.本发明的进一步改进，所述喷水管包括连接件以及固定在所述连接件两侧的第一
管体和第二管体，其中，该连接件与所述转动件转动连接，所述第一管体和所述第二管体均呈l形状，且所述第一管体的喷水口朝向与所述第二管体的喷水口朝向相反。
13.本发明的进一步改进，所述箱体上具有与所述蓄液室相连通的第一注液管及与所述肥料室相连通的第二注液管。
14.本发明的进一步改进，所述箱体一侧安装有控制面板，所述控制面板包括控制单元、通信单元、控制按钮组及显示屏，所述通信单元、所述控制按钮组及所述显示屏均与所述控制单元电连接。
15.本发明的进一步改进，该系统还包括用于对土壤环境进行监测的监测机构，所述监测机构包括监测设备、用于供所述监测设备放置的设备箱、与所述设备箱固定的、并用于支撑所述设备箱的支撑座及固定在所述支撑座上的土壤监测器，该土壤监测器位于远离设备箱的一端；所述监测机构的监测设备与所述控制面板通信连接。
16.本发明的进一步改进，所述蓄液室和肥料室底部均固定连接有导管，且所述导管伸入到混合室内，所述导管上分别设置有第一开关电磁阀及第二电磁阀，所述第一开关电磁阀及所述第二电磁阀均与所述控制面板电连接。
17.本发明的进一步改进，所述分流管上设置有多个水压感应器，且所述水压感应器位于立管一侧，且该水压感应器与所述控制面板通信连接。
18.本发明的进一步改进，所述滴水器上具有设置其周围的多个中空槽、设置在各个所述中空槽内侧的通孔以及设置在滴水器顶部的、用于供所述分流管螺纹连接的连接部。
19.与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：
20.该种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统，包括箱体、分流管以及液体输送组件；所述箱体包括设置在内部的、用于供液体容置的蓄液室、设置在所述蓄液室一侧的、用于供混合液容置的肥料室、以及设置在所述蓄液室和所述肥料室下方的、用于供所述蓄液室的液体和/或所述肥料室的混合液导入的混合室；所述液体输送组件用于将所述混合室内部的液体和/或混合液输送至分流管；所述分流管上具有若干与其可拆卸连接的滴水器；通过上述设计，方便的进行对植被的灌溉，同时减少了水量的流失，从而具有结构简单合理，使用方便的特点；
21.其次，喷水管能够相对立管作旋转运动，使得灌溉液在喷出时产生的反作用力作用于喷水管上，使得喷水管在进行喷水的同时进行旋转，增加喷水管的灌溉面积，提高灌溉效率，使得植被多且密集的可通过喷水管进行喷灌，植被少且分散的可通过滴水器进行滴灌，实现灌溉范围的全覆盖；
22.再次，通过土壤监测器对土壤内部的温湿度和酸碱度进行监测，并通过监测设备和控制面板的显示屏，将当前土壤的监测数据显示出来，以便于工作人员根据土壤的监测数据来判读是否要进行施肥。
附图说明
23.图1为本发明的整体结构示意图；
24.图2为本发明的剖视结构示意图；
25.图3为本发明的喷水管俯视结构示意图；
26.图4为本发明的滴水器立体结构示意图；
27.图5为本发明的喷水管俯视结构示意图；
28.图6为本发明的通孔结构示意图；
29.图7为本发明的控制原理流程图。
30.图中：1、箱体；101、蓄液室；1011、第一注液管；102、肥料室；1021、第二注液管；103、混合室；104、导管；105、第一开关电磁阀；106、第二电磁阀；2、液体输送组件；200、水泵；201、抽水管；202、分流管；203、水压感应器；204、滴水器；2041、中空槽；2042、通孔；2043、连接部；205、出水管；3、立管；301、转动件；302、喷水管；3021、连接件；3022、第一管体；3023、第二管体；4、监测机构；400、设备箱；401、监测设备；4011、通讯模块；4012、控制模块；402、支撑座；403、土壤监测器；4031、温湿度传感器；4032、酸碱度传感器；5、控制面板；501、控制单元；502、通信单元；503、控制按钮组；5031、第一控制按钮；5032、第二控制按钮；5033、第三控制按钮；504、显示屏。
具体实施方式
31.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”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。
32.下面结合具体实施例对本发明作更详细的描述，但本发明的实施方式不限于此，实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。对于未特别注明的工艺参数或条件，可参照常规技术进行。
33.请参阅图1-图7所示，本具体实施方式采用的技术方案是：一种基于物联网和大数据的生态园区智慧灌溉施肥系统，包括箱体1、分流管202以及液体输送组件2；箱体1包括设置在内部的、用于供液体容置的蓄液室101、设置在蓄液室101一侧的、用于供混合液容置的肥料室102、以及设置在蓄液室101和肥料室102下方的、用于供蓄液室101的液体和/或肥料室102的混合液导入的混合室103；液体输送组件2用于将混合室103内部的液体和/或混合液输送至分流管202；分流管202上具有若干与其可拆卸连接的滴水器204；从而方便的进行对植被的灌溉，同时减少了水量的流失，从而具有结构简单合理，使用方便的特点。
34.在滴水器204上具有设置其周围的多个中空槽2041、设置在各个中空槽2041内侧的通孔2042以及设置在滴水器204顶部的、用于供分流管202螺纹连接的连接部2043，该分流管202上具有若干供连接部2043连接的螺纹孔；从而可以方便使用对滴水器204的拆卸安装，进而方便了滴水器204的修理及更换；而且，通过上述布置的中空槽2041及通孔2042的配合，当液体从通孔2042流出时，可沿着中空槽2041内壁往下引流，从而可起到引流的作用，进一步对植被精准的灌溉，减少了水量的流失。
35.液体输送组件2包括水泵200、抽水管201及出水管205，水泵200安装在箱体1上，该水泵200的一端与抽水管201连接，另一端与出水管205连接，其中，抽水管201与混合室103相连通，出水管205与分流管202相连通；通过水泵200能将混合室103内的灌溉液或是液态肥料抽入出水管205内，并通过出水管205排向多根分流管202进行灌溉和/或施肥。
36.分流管202上具有若干间隔布置的立管3和喷水管302，其中，该喷水管302位于立
管3的顶部，且喷水管302相对立管3作旋转运动；立管3通过转动件301与喷水管302转动连接；喷水管302包括连接件3021以及固定在连接件3021两侧的第一管体3022和第二管体3023，其中，该连接件3021与转动件301转动连接，第一管体3022和第二管体3023均呈l形状，且第一管体3022的喷水口朝向与第二管体3023的喷水口朝向相反；然而，通过滴水器204对土壤进行滴灌，方便的进行对植被的灌溉，减少水量的流失，当分流管202内的水通过立管3进入到喷水管302内，并通过喷水管302喷出，对附近土壤进行喷灌；且通过第一管体3022和第二管体3023均呈l形状，且第一管体3022的喷水口朝向与第二管体3023的喷水口朝向相反的设计，使得灌溉液在喷出时产生的反作用力作用于喷水管302上，使得喷水管302在进行喷水的同时进行旋转，增加喷水管302的灌溉面积，提高灌溉效率，植被多且密集的可通过喷水管302进行喷灌，植被少且分散的可通过滴水器204进行滴灌，实现灌溉范围的全覆盖。
37.箱体1上具有与蓄液室101相连通的第一注液管1011及与肥料室102相连通的第二注液管1021；该第一注液管1011和第二注液管1021均可通过外接管将液体导入蓄液室101和肥料室102内。从而通过第一注液管1011可以将灌溉液注入到蓄液室101内，通过第二注液管1021可以将液态肥料注入到肥料室102内部。
38.箱体1一侧安装有控制面板5，控制面板5包括控制单元501、通信单元502、控制按钮组503及显示屏504，通信单元502、控制按钮组503及显示屏504均与控制单元501电连接；该系统还包括用于对土壤环境进行监测的监测机构4，监测机构4包括监测设备401、用于供监测设备401放置的设备箱400、与设备箱400固定的、并用于支撑设备箱400的支撑座402及固定在支撑座402上的土壤监测器403，该土壤监测器403位于远离设备箱400的一端；监测机构4的监测设备401与控制面板5通信连接；该土壤监测器403包括温湿度传感器4031和酸碱度传感器4032；该检测设备包括通讯模块4011及控制模块4012，而通讯模块4011和土壤检测器均与控制模块4012电连接；通讯模块4011与控制面板5的通信单元502通信连接；从而，可以通过土壤监测器403对植被土壤内部的温湿度和酸碱度进行监测，并通过监测设备401和控制面板5的显示屏504，将当前土壤的监测数据显示出来，以便于工作人员根据土壤的监测数据来判读是否要进行施肥。
39.蓄液室101和肥料室102底部均固定连接有导管104，且导管104伸入到混合室103内，导管104上分别设置有第一开关电磁阀105及第二电磁阀106，第一开关电磁阀105及第二电磁阀106均与控制面板5电连接；控制按钮组503包括第一控制按钮5031、第二控制按钮5032及第三控制按钮5033，第一控制按钮5031、第二控制按钮5032及第三控制按钮5033分别与第一开关电磁阀105及第二开关电磁阀及水泵200点连接；分流管202上设置有多个水压感应器203，且水压感应器203位于立管3一侧，且该水压感应器203与控制面板5通信连接。
40.水压感应器203的信号输出端与控制面板5通信单元502的信号接收端信号连接，通过水压感应器203感应分流管202的每个位置水压情况，当分流管202内水压过低时，水压感应器203无法感应到水压，此时通过水压感应器203的信号输出端发送信号到通信单元502的信号接收端，并通过显示屏504显示通信单元502接收的数据，以利于使用者及时察觉分流管202上的水压异常位置，从而可及时发现故障及时维修。
41.该分流管202的材质可以为不锈钢材料制成，不锈钢材料具有良好的耐腐蚀性和
机械强度高的特点，使得分流管202能够抵御水分和土壤的侵蚀，同时机械强度高的特点，能够使得分流管202具有一定的强度和韧性，能够承受水压的力以及外界异物的碰撞，避免分流管202出现爆管情况的发生；
42.同时分流管202还可以采用铜管进行制作，铜管具有耐腐蚀和消菌以及机械强度高的特点，能够满足分流管202所需，但是铜管对比不锈钢材料来说，铜管的导热性比不锈钢材料的要好，因此铜管在生产时表面都需要覆盖有防止热量散发的塑料和发泡剂，且铜管的制作成本比不锈钢材料的贵，而分流管202需要大面积的铺设，因此选择制作成本低的不锈钢材料进行制作。需要说明的是，除采用上述的材质外，其他材质也适用于本实施例,如，塑料等。
43.通过土壤监测器403对土壤内部的温湿度和酸碱度进行监测，并将监测数据传输到监测设备401内，监测设备401通过通讯模块4011将监测到土壤数据传输到控制面板5的显示屏504上，并通过显示屏504将当前土壤的监测数据显示出来，以便于工作人员根据土壤的监测数据来判读是否要进行施肥。
44.可以理解的是，本领域技术人员可知，该开关电磁阀，一般有常开阀(电磁线圈未得电时阀全开)和常闭阀两类，本实施例可采取常闭阀((电磁线圈未得电时阀关闭)：当控制面板5的控制单元501输出(一般为开关量，可以是触点开关，也可以是无触点开关)使开关电磁阀的驱动线圈得电(即线圈获得其额定电压，比如220v或24v)，则该阀打开，使导管104排液；控制单元501输出的开关断开，线圈失电，阀关闭，停止排液。而控制面板5的控制单元501一般可以手动控制输出也可以自动控制输出。自动时往往还需要向控制单元501输入所需的被控参量，比如液位、压力、温度等测量信号；然而，可以根据使用者的需求选择手动控制输出或自动控制输出。
45.在本实施了中，当需要对生态园区进行灌溉时，通过控制该控制面板5的第一控制按钮5031将蓄液室101的第一开关电磁阀105打开，将蓄液室101内的灌溉液流入到混合室103内；然后通过控制该控制面板5的第三控制按钮5033将水泵200启动，使得水泵200将混合室103内的灌溉液通过抽水管201抽入到出水管205内；当需要对生态园区进行施肥时，通过控制该控制面板5的第二控制按钮5032将肥料室102的第二开关电磁阀打开，使得液体肥料流入到混合室103内并与灌溉液进行混合后被水泵200抽走。
46.在本具体实施例中，进行灌溉前，通过第一注液管1011将灌溉液注入到蓄液室101内，通过第二注液管1021将液态肥料注入到肥料室102内部，当需要对生态园区进行灌溉时，通过控制面板5打开蓄液室101的第一开关电磁阀105，将蓄液室101内的灌溉液流入到混合室103内，然后通过控制面板5控制水泵200启动，使得水泵200将混合室103内的灌溉液通过抽水管201抽入到出水管205内，并通过出水管205排向多根分流管202进行灌溉或施肥，同时，通过土壤监测器403对土壤内部的温湿度和酸碱度ph值进行监测，并将监测数据传输到监测设备401内，然后通过监测设备401将监测到土壤数据传输到显示屏504上，并通过显示屏504将当前土壤的监测数据显示出来，以便于工作人员根据土壤的监测数据来判读是否要进行施肥；
47.当需要对生态园区进行施肥时，通过控制面板5打开肥料室102的第二开关电磁阀，使得液体肥料流入到混合室103内并与灌溉液进行混合后被水泵200抽走，当分流管202内水压过低时，水压感应器203无法感应到水压，此时通过水压感应器203的信号输出端发
送信号到显示屏504的信号接收端，使得显示屏504显示分流管202的水压异常位置，提醒工作人员前去查看，及时发现故障及时维修，当分流管202内的水通过立管3进入到喷水管302内，并通过喷水管302喷出，对附近土壤进行喷灌，且通过s字形结构的喷水管302，使得灌溉液在喷出时产生的反作用力作用于喷水管302上，使得喷水管302在进行喷水的同时进行旋转，从而可对植被多且密集的通过喷水管302进行喷灌，植被少且分散的可通过滴水器204进行滴灌，实现灌溉范围的全覆盖；然而，工作人员可以根据不同的植被分布进行采取不同的灌溉方式，具有多用性，增进了灵活的特性。
48.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。其中，可拆卸安装的方式有多种，例如，可以通过插接与卡扣相配合的方式，又例如，通过螺栓连接的方式等。
49.以上结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。
50.上述实施例对本发明的具体描述，只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限定，本领域的技术工程师根据上述发明的内容对本发明作出一些非本质的改进和调整均落入本发明的保护范围之内。