一种基于农业大数据用农作物灌溉装置

1.本发明涉及农作物灌溉技术领域，具体为一种基于农业大数据用农作物灌溉装置。


背景技术：

2.大数据是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产；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为传统的地面灌溉、普通喷灌以及微灌。近年来滴灌、微灌、喷灌等节水灌溉技术在园林绿化上大面积的应用，其中，滴灌系统常应用于行栽作物，喷灌系统多用于畦田或草地灌溉。
3.现有的喷灌装置多采用定时喷洒或人工手动控制喷洒时间，由于农田内每个位置的植被状态不一，泥土的含水量也不会完全相同，某些采用传感器的做法需要在每个喷头的位置都安装泥土湿度传感器来控制每个喷头的喷洒状况，使用成本较大，人工进行控制的精度低，影响喷淋效果，为此，我们提出一种基于农业大数据用农作物灌溉装置。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种便于自动监测周围土壤环境调节喷洒状态的基于农业大数据用农作物灌溉装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于农业大数据用农作物灌溉装置，包括输水管、开关装置、匹配装置、喷洒装置和监测装置，所述输水管上固定连接有多个与所述输水管相连通的竖管，所述竖管上滑动连接有储存桶，所述开关装置安装于所述储存桶上，用于控制所述竖管内水流的流通状态，所述匹配装置安装于所述储存桶上，用于匹配监测周围土壤的湿度情况，从而控制所述开关装置的运行状态，所述喷洒装置安装于所述竖管上，用于将所述竖管内的水均匀喷洒到周围进行灌溉，所述监测装置安装于所述竖管上，用于根据周围农业植被的种类情况，通过大数据分析调节所述开关装置的运行状态，通过设置开关装置、匹配装置、喷洒装置和监测装置，便于通过大数据对该植被所需要的湿度进行分析，控制开关状态的运行强度，通过匹配装置监测和匹配周围的土壤湿度，当湿度低于设定值时，带动开关装置开启，将水通过喷洒装置均匀的喷洒到周围，当周围土壤的湿度达到设定值后，联动开关装置关闭水流通道，停止喷洒，该装置无需使用传感器，即可实现每个喷洒装置可以根据周围的土壤湿度情况独立运行，方便人们使用。
6.优选的，所述匹配装置包括固定安装于所述储存桶顶部的锥形盖，所述储存桶内装有与周围土壤环境一致的泥土，所述锥形盖上开设有多个导水槽，所述锥形盖上开设有多个与所述导水槽相连通的进水孔，所述储存桶上设有用于将所述泥土的湿度情况与周围土壤湿度环境进行匹配的匹配件，便于匹配监测周围泥土的湿度情况，从而控制开关装置的运行状态。
7.优选的，所述匹配件包括多个棉绳和埋在周围土壤内的多个第一连接管，所述储存桶四周固定连接有多个第二连接管，所述第二连接管与所述第一连接管活动套接，所述棉绳的一端埋于周围土壤内，另一端与泥土相连接，所述棉绳的中部与所述第一连接管和所述第二连接管内壁滑动连接，便于通过棉绳将储存桶内泥土的湿度与周围环境的土壤湿度进行匹配。
8.优选的，所述开关装置包括固定安装于所述竖管内的挡板，所述竖管内开设有多个用于将所述挡板两侧进行连通的第一连通槽，所述竖管侧壁开设有多个导向槽，所述导向槽内滑动连接有连接块，所述连接块的一端与所述储存桶的内壁固定连接，所述连接块上设有用于控制所述第一连通槽开合状态的控制件，便于控制竖管内水流的流动情况。
9.优选的，所述控制件包括与所述竖管内壁滑动连接的升降柱，所述升降柱的侧壁与所述连接块固定连接，所述升降柱内开设有第二连通槽，所述升降柱的侧面开设有用于连通所述第一连通槽和所述第二连通槽的第三连通槽，所述储存桶的底面固定连接有弹簧，所述监测装置用于调节所述弹簧底面的高度，从而改变所述第一连通槽与所述第二连通槽连通时所需要受到所述储存桶的重力大小，便于将水流竖直方向的推力变为水平方向的推力，防止水压变化影响储存桶的高度，造成湿度匹配不准的现象。
10.优选的，所述监测装置包括用于接收和分析大数据的机体设备，所述机体设备连接有水泵，所述水泵的输出端固定连接有第一管道，所述输水管的外壁套接有第二管道，所述第一管道与所述第二管道相连通，所述第二管道上固定连接有与所述竖管套接的第三管道，所述第三管道的外壁活动套接有套管，所述套管的顶端与所述弹簧的底端固定连接，便于通过大数据分析结合本装置的结构，根据不同植被所需要的湿度情况来调节套管的高度，从而改变储存桶降下关闭竖管连通状态时所需要的重力值。
11.优选的，所述喷洒装置包括与所述竖管顶端转动连接的转动管，所述转动管与所述竖管相连通，所述转动管的侧面固定连接有多个与所述转动管相连通的侧管，所述侧管上固定连接有喷头，所述转动管上设有利用水流带动所述喷头转动喷洒的转动件，便于对周围的土壤以及储存桶内的泥土进行均匀的喷洒加湿。
12.优选的，所述转动件包括多个固定安装于所述转动管内壁的倾斜叶片，所述竖管的顶端固定连接有限位环，所述转动管的内壁开设有转动槽，所述转动槽的底部开设有环形槽，所述环形槽内滚动连接有滚珠，便于利用水流的推力带动转动管进行转动喷洒，充分利用能量的同时减小转动管转动时受到的摩擦阻力。
13.优选的，所述升降柱的两端均开设有锥形倒角，便于降低水流对升降柱竖直方向的冲击，减小水流对储存桶高度的影响，使得储存桶的湿度匹配效果更加精确。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明解决了现有农作物灌溉装置使用时难以独立根据周围土壤湿度环境调节喷洒状态的问题，通过设置开关装置、匹配装置、喷洒装置和监测装置，便于通过大数据对该植被所需要的湿度进行分析，控制开关状态的运行强度，通过匹配装置监测和匹配周围的土壤湿度，当湿度低于设定值时，带动开关装置开启，将水通过喷洒装置均匀的喷洒到周围，当周围土壤的湿度达到设定值后，联动开关装置关闭水流通道，停止喷洒，该装置无需使用传感器，即可实现每个喷洒装置可以根据周围的土壤湿度情况独立运行，方便人们使用。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；图2为本发明匹配装置结构示意图；图3为本发明喷洒装置结构示意图；图4为图3中a区域放大图；图5为图3中b区域放大图；图6为本发明整体结构剖视图；图7为图6中c区域放大图；图8为本发明开关装置结构示意图；图9为本发明开关装置结构爆炸图；图10为本发明开关装置结构剖视图。
16.图中：1-输水管；2-竖管；3-储存桶；4-开关装置；5-匹配装置；6-喷洒装置；7-监测装置；8-锥形盖；9-泥土；10-导水槽；11-进水孔；12-匹配件；13-棉绳；14-第一连接管；15-第二连接管；16-挡板；17-第一连通槽；18-导向槽；19-连接块；20-控制件；21-升降柱；22-第二连通槽；23-第三连通槽；24-弹簧；25-机体设备；26-水泵；27-第一管道；28-第二管道；29-第三管道；30-套管；31-转动管；32-侧管；33-喷头；34-转动件；35-倾斜叶片；36-限位环；37-转动槽；38-环形槽；39-滚珠；40-锥形倒角。
具体实施方式
17.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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。
18.实施例1请参阅图1，图示中的一种基于农业大数据用农作物灌溉装置，包括输水管1、开关装置4、匹配装置5、喷洒装置6和监测装置7，所述输水管1上固定连接有多个与所述输水管1相连通的竖管2，所述竖管2上滑动连接有储存桶3，所述开关装置4安装于所述储存桶3上，用于控制所述竖管2内水流的流通状态，所述匹配装置5安装于所述储存桶3上，用于匹配监测周围土壤的湿度情况，从而控制所述开关装置4的运行状态，所述喷洒装置6安装于所述竖管2上，用于将所述竖管2内的水均匀喷洒到周围进行灌溉，所述监测装置7安装于所述竖管2上，用于根据周围农业植被的种类情况，通过大数据分析调节所述开关装置4的运行状态。
19.请参阅图2-图7，图示中的匹配装置5包括固定安装于所述储存桶3顶部的锥形盖8，所述储存桶3内装有与周围土壤环境一致的泥土9，所述锥形盖8上开设有多个导水槽10，所述锥形盖8上开设有多个与所述导水槽10相连通的进水孔11，所述储存桶3上设有用于将所述泥土9的湿度情况与周围土壤湿度环境进行匹配的匹配件12。
20.请参阅图2-图5，图示中的匹配件12包括多个棉绳13和埋在周围土壤内的多个第一连接管14，所述储存桶3四周固定连接有多个第二连接管15，所述第二连接管15与所述第一连接管14活动套接，所述棉绳13的一端埋于周围土壤内，另一端与泥土9相连接，所述棉
绳13的中部与所述第一连接管14和所述第二连接管15内壁滑动连接。
21.本实施方案中，监测装置7通过大数据对该植被所需要的湿度进行分析，控制开关状态的运行强度，通过棉线将储存桶3内泥土9的湿度与周围土壤的湿度进行匹配监测，当湿度低于设定值时，泥土9的重量减轻，带动开关装置4开启，将水通过喷洒装置6均匀的喷洒到周围，水喷洒的时候会落到锥形盖8上，通过导水槽10收集，再通过进水孔11流入到储存桶3内，与泥土9混合，泥土9湿度增大会使得储存桶3的重量增大，当重量达到设定值后，即湿度达标，此时储存桶3联动开关装置4关闭水流通道，停止喷洒，第一连接管14和第二连接管15的设置可以防止棉线在输送水分时将水分散发到空气中，锥形盖8的设置可以防止外界的重物落到储存桶3内，增大储存桶3的重量，影响湿度的匹配。
22.实施例2请参阅图6-图10说明实施例2，本实施例对实施例1作进一步说明，图示中的开关装置4包括固定安装于所述竖管2内的挡板16，所述竖管2内开设有多个用于将所述挡板16两侧进行连通的第一连通槽17，所述竖管2侧壁开设有多个导向槽18，所述导向槽18内滑动连接有连接块19，所述连接块19的一端与所述储存桶3的内壁固定连接，所述连接块19上设有用于控制所述第一连通槽17开合状态的控制件20。
23.请参阅图6-图7和图9-图10，图示中的控制件20包括与所述竖管2内壁滑动连接的升降柱21，所述升降柱21的侧壁与所述连接块19固定连接，所述升降柱21内开设有第二连通槽22，所述升降柱21的侧面开设有用于连通所述第一连通槽17和所述第二连通槽22的第三连通槽23，所述升降柱21的两端均开设有锥形倒角40，所述储存桶3的底面固定连接有弹簧24，所述监测装置7用于调节所述弹簧24底面的高度，从而改变所述第一连通槽17与所述第二连通槽22连通时所需要受到所述储存桶3的重力大小。
24.本实施方案中，当储存桶3内湿度大时，重量较大，带动连接块19使得升降柱21下移，储存桶3下移压缩弹簧24，此时第三连通槽23与第一连通槽17不相连通，当储存桶3内湿度逐渐降低时，重量减轻，弹簧24回弹将储存桶3顶起，储存桶3带动连接块19使得升降柱21上移，第三连通槽23逐渐与第一连通槽17相连通，水流通过第一连通槽17流入第三连通槽23，再通过第二连通槽22向上流出，经过喷洒装置6喷洒，即可完成水流的连通，第一连通槽17和挡板16的设置使得水流由直接向上推出变为由侧面推出，防止由于水压改变，使得升降柱21的高度位置受到水压的影响，锥形倒角40的设置使得升降柱21的底面和顶面面积最大程度减小，减少水流过程中对升降柱21竖直方向上的冲击，避免影响升降柱21的竖直位置，使得通过储存桶3的检测带动更加精确。
25.实施例3请参阅图1-图2说明实施例3，本实施例对实施例1作进一步说明，图示中的监测装置7包括用于接收和分析大数据的机体设备25，所述机体设备25连接有水泵26，所述水泵26的输出端固定连接有第一管道27，所述输水管1的外壁套接有第二管道28，所述第一管道27与所述第二管道28相连通，所述第二管道28上固定连接有与所述竖管2套接的第三管道29，所述第三管道29的外壁活动套接有套管30，所述套管30的顶端与所述弹簧24的底端固定连接。
26.请参阅图3-图7，图示中的喷洒装置6包括与所述竖管2顶端转动连接的转动管31，所述转动管31与所述竖管2相连通，所述转动管31的侧面固定连接有多个与所述转动管31
相连通的侧管32，所述侧管32上固定连接有喷头33，所述转动管31上设有利用水流带动所述喷头33转动喷洒的转动件34。
27.请参阅图3-图5，图示中的转动件34包括多个固定安装于所述转动管31内壁的倾斜叶片35，所述竖管2的顶端固定连接有限位环36，所述转动管31的内壁开设有转动槽37，所述转动槽37的底部开设有环形槽38，所述环形槽38内滚动连接有滚珠39。
28.本实施方案中，通过机体设备25分析该处植被的所需湿度，控制水泵26的压力，从而调节第一管道27、第二管道28和第三管道29内的水压，当该植被所需的湿度较大时，水压增大，套管30被水压顶起的高度增大，弹簧24上移从而对储存桶3的推力增大，使得储存桶3需要更大的重量才可以降下使第三连通槽23关闭第一连通槽17与第二连通槽22的水流连通状态，此时储存桶3内的湿度增大，喷洒时间更长，即周围土壤的湿度更大，反之当该植被所需的湿度较小时，水压降低，套管30被水压顶起的高度减小，弹簧24下移从而对储存桶3的推力减小，使得储存桶3仅需要较小的重量就可以降下使第三连通槽23关闭第一连通槽17与第二连通槽22的水流连通状态，此时储存桶3内的湿度减小，喷洒时间缩短，即周围土壤的湿度降低，从第二连通槽22流出的水流经过竖管2的顶端流入转动管31内，推动倾斜叶片35，给到倾斜叶片35一个倾斜向上的推力，将转动管31顶起的同时带动转动管31转动，顶起后的转动管31上的转动槽37会与滚珠39接触，利用滚珠39的滚动摩擦代替滑动摩擦，使得转动管31转动时受到的阻力减小，更加便于转动，转动管31转动的同时通过侧管32和喷头33将水喷洒到周围，使得喷洒更加均匀的同时无需使用电机驱动，方便使用。
29.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
30.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。