一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统

1.本发明涉及农业技术领域，具体为一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统。


背景技术：

2.柑橘的组成由：根、茎、叶、花和果实组成。小乔木。单生复叶，翼叶通常狭窄，或仅有痕迹，叶片披针形，椭圆形或阔卵形，大小变异较大，顶端常有凹口，中脉由基部至凹口附近成叉状分枝，叶缘至少上半段通常有钝或圆裂齿，很少全缘。花单生或2-3朵簇生；花萼不规则5-3浅裂；花瓣通常长1.5厘米以内；雄蕊20-25枚，花柱细长，柱头头状。叶柑橘的叶片为常绿性的单生复叶，由叶身、叶翼组成。柑橘属于怕水的植物，每年不少柑橘树因为洪涝导致果树生命力变弱，而且导致果实糖度变淡，除了天然灾害无法避免，那么在种植柑橘过程中需要根据气象要素进行科学浇水、适宜的灌溉才能让柑橘树体生长更好，因此我们提出了一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统，解决了上述背景技术中提出的问题。
4.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统，包括地面、温度传感模块、气压传感模块、光照传感模块、风速传感模块、湿度传感模块、智能灌水模型、底部灌水模块、顶部喷洒模块与树苗测距模块，所述底部灌水模块与顶部喷洒模块均安装在地面上，所述底部灌水模块包括储存箱，所述储存箱的底部安装在地面的顶部，所述储存箱的顶部安装有水泵，所述水泵的一端设置有连接头，所述连接头的一端安装有第一开关阀，所述储存箱的一侧安装有第一液泵，所述第一液泵的一端与第一开关阀的一端相连接，所述地面的顶部安装有灌水管，所述灌水管的两侧均设置有固定头，所述第一液泵的一端与灌水管的一端相连接，所述连接头的底部设置有第二开关阀，所述第二开关阀的底端延伸至储存箱内部。
5.可选的，所述顶部喷洒模块包括连通管，所述地面内部安装有连通管，所述地面的顶部安装有若干根固定柱，所述固定柱内腔的底部均设置有第一伺服电机，所述第一伺服电机的输出端均设置有丝杆，所述丝杆的外侧均螺纹连接有移动块，所述移动块的顶部且位于丝杆的两侧均设置有连接杆，两根所述连接杆的顶部均延伸至固定柱的上方，两根所述连接杆的顶部安装有固定块。
6.可选的，所述固定块的顶部安装有两块侧板，两块所述侧板之间转动连接有转动杆，所述转动杆的外侧套设有连接柱，一块所述侧板的一侧安装有固定箱，所述转动杆的一端延伸至固定箱内部并套设有蜗杆，所述固定箱的顶部设置有第二伺服电机，所述第二伺服电机的输出端延伸至固定箱内部并设置有蜗轮，所述蜗轮与蜗杆传动连接。
7.可选的，所述连接柱的一端设置有安装盘，所述安装盘的顶部设置有传动箱，所述安装盘的顶部设置有第三伺服电机，所述第三伺服电机的输出端设置有第一传动齿轮，所
述安装盘的顶部转动连接有传动柱，所述传动柱的外侧套设有与第一传动齿轮相啮合的第二传动齿轮，所述传动柱的底端延伸至安装盘的下方并设置有固定杆，所述固定杆的底部安装有两块限位板，所述传动箱的顶部设置有第一旋转接头，所述传动柱的顶端与第一旋转接头的底端相连接，所述第一旋转接头的顶端设置有第一软管。
8.可选的，两块所述限位板之间转动连接有喷头，所述喷头的一端安装有第二软管，所述第二软管的一端与固定杆内部连通，一块所述限位板的一侧设置有第四伺服电机，所述第四伺服电机的输出端与喷头的一端相连接。
9.可选的，所述固定柱的一侧安装有收卷箱，所述收卷箱内腔转动连接有转动辊，所述转动辊的外侧缠绕有第三软管，所述转动辊内部安装有固定管，所述第三软管的一端与固定管的一端相连接，所述收卷箱的底部设置有第二旋转接头，所述固定管的另一端与第二旋转接头的一端相连接，所述第三软管的一端延伸至收卷箱的外侧并与第一软管的一端相连接，所述第二旋转接头的底端设置有连接管，所述连接管的底端与连通管内部流通，所述收卷箱的顶部安装有第五伺服电机，所述第五伺服电机的输出端延伸至收卷箱内部并与转动辊的顶部相连接。
10.可选的，所述储存箱的顶部安装有第六伺服电机，所述第六伺服电机的输出端延伸至储存箱内部并设置有搅拌轴，所述储存箱的一侧安装有第二液泵，所述第二液泵的一端与连通管的一端相连接。
11.可选的，所述储存箱的顶部安装有存储箱，所述存储箱的顶部设置有第七伺服电机，所述第七伺服电机的输出端延伸至存储箱内部并设置有转动轴，所述转动轴的外侧设置有若干块搅拌叶片，所述存储箱的底部设置有下料管，所述下料管的底部延伸至储存箱内部，所述转动轴的底端延伸至下料管内部并设置有螺旋叶片，所述下料管的底部设置有电磁阀，所述存储箱的顶部安装有进料阀。
12.本发明提供了一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统，具备以下有益效果：
13.1、该基于气象要素的柑橘智能灌水系统，通过设置有温度传感模块、气压传感模块、光照传感模块与智能灌水模型，通过采集在柑橘种植区域的气象要素数据，智能灌水模型通过对采集的数据进行分析，得出相关的灌水时间以及灌水量，从而控制底部灌水模块与顶部喷洒模块进行工作，从而使得柑橘灌水更为科学有效。
14.2、该基于气象要素的柑橘智能灌水系统，通过设置有固定柱、丝杆与连接杆，第一伺服电机的输出端带动丝杆转动，使得移动块推动连接杆上移，使得连接杆推动安装盘上移，此时第五伺服电机的输出端带动转动辊转动，使得第三软管放出，接着第二伺服电机的输出端带动蜗杆转动，使得蜗轮带动转动杆转动，使得连接柱转动九十度，接着第三伺服电机的输出端带动第一传动齿轮转动，使得第二传动齿轮带动传动柱转动，使得固定杆带动喷头进行圆周转动，此时通过第四伺服电机的输出端带动喷头转动，调整喷头的角度，第二液泵将储存箱内部混合液通过连通管与连接管排入至第二旋转接头内部，然后通过固定管与第三软管进入至第一软管内部，然后通过第一旋转接头进入至传动柱内部设置的中空槽内部，然后通过固定杆内部开设的中空腔进入至第二软管内部，然后通过喷头喷洒在柑橘树冠上，可以根据柑橘树的高度，对喷头的位置进行调整，从而能够刚好的对柑橘树冠进行喷水。
附图说明
15.图1为本发明整体结构示意图；
16.图2为本发明侧板侧视结构示意图；
17.图3为本发明限位板侧视结构示意图；
18.图4为本发明系统结构示意图；
19.图5为本发明图1的a处放大图；
20.图6为本发明图1的b处放大图；
21.图7为本发明图1的c处放大图；
22.图8为本发明图1的d处放大图。
23.图中：1、地面；2、温度传感模块；3、气压传感模块；4、光照传感模块；5、风速传感模块；6、湿度传感模块；7、智能灌水模型；8、底部灌水模块；9、顶部喷洒模块；10、树苗测距模块；11、储存箱；12、水泵；13、连接头；14、第一开关阀；15、第二开关阀；16、第一液泵；17、灌水管；18、固定头；19、连通管；20、固定柱；21、第一伺服电机；22、丝杆；23、移动块；24、连接杆；25、固定块；26、侧板；27、转动杆；28、连接柱；29、固定箱；30、第二伺服电机；31、蜗杆；32、蜗轮；33、安装盘；34、传动箱；35、第三伺服电机；36、第一传动齿轮；37、传动柱；38、第一旋转接头；39、第二传动齿轮；40、第一软管；41、限位板；42、固定杆；43、喷头；44、第二软管；45、第四伺服电机；46、收卷箱；47、第五伺服电机；48、转动辊；49、固定管；50、第二旋转接头；51、连接管；52、第三软管；53、第六伺服电机；54、搅拌轴；55、存储箱；56、第七伺服电机；57、进料阀；58、下料管；59、电磁阀；60、转动轴；61、搅拌叶片；62、螺旋叶片；63、第二液泵。
具体实施方式
24.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。
25.实施例一
26.请参阅图1与图4，本发明提供一种技术方案：一种基于气象要素的柑橘智能灌水系统，包括地面1、温度传感模块2、气压传感模块3、光照传感模块4、风速传感模块5、湿度传感模块6、智能灌水模型7、底部灌水模块8、顶部喷洒模块9与树苗测距模块10，底部灌水模块8与顶部喷洒模块9均安装在地面1上，底部灌水模块8包括储存箱11，储存箱11的底部安装在地面1的顶部，储存箱11的顶部安装有水泵12，水泵12的一端设置有连接头13，连接头13的一端安装有第一开关阀14，储存箱11的一侧安装有第一液泵16，第一液泵16的一端与第一开关阀14的一端相连接，地面1的顶部安装有灌水管17，灌水管17的两侧均设置有固定头18，第一液泵16的一端与灌水管17的一端相连接，连接头13的底部设置有第二开关阀15，第二开关阀15的底端延伸至储存箱11内部。
27.实施例二
28.请参阅图1至图8，本发明提供一种技术方案：顶部喷洒模块9包括连通管19，地面1内部安装有连通管19，地面1的顶部安装有若干根固定柱20，固定柱20内腔的底部均设置有第一伺服电机21，第一伺服电机21的输出端均设置有丝杆22，丝杆22的外侧均螺纹连接有移动块23，移动块23的顶部且位于丝杆22的两侧均设置有连接杆24，两根连接杆24的顶部均延伸至固定柱20的上方，两根连接杆24的顶部安装有固定块25，能够根据柑橘树的高度，
对喷头43的位置进行调整。
29.其中，固定块25的顶部安装有两块侧板26，两块侧板26之间转动连接有转动杆27，转动杆27的外侧套设有连接柱28，一块侧板26的一侧安装有固定箱29，转动杆27的一端延伸至固定箱29内部并套设有蜗杆31，固定箱29的顶部设置有第二伺服电机30，第二伺服电机30的输出端延伸至固定箱29内部并设置有蜗轮32，蜗轮32与蜗杆31传动连接，能够对安装盘33的位置进行调整，降低安装盘33对柑橘树光照的影响。
30.其中，连接柱28的一端设置有安装盘33，安装盘33的顶部设置有传动箱34，安装盘33的顶部设置有第三伺服电机35，第三伺服电机35的输出端设置有第一传动齿轮36，安装盘33的顶部转动连接有传动柱37，传动柱37的外侧套设有与第一传动齿轮36相啮合的第二传动齿轮39，传动柱37的底端延伸至安装盘33的下方并设置有固定杆42，固定杆42的底部安装有两块限位板41，传动箱34的顶部设置有第一旋转接头38，传动柱37的顶端与第一旋转接头38的底端相连接，第一旋转接头38的顶端设置有第一软管40。
31.其中，固定柱20的一侧安装有收卷箱46，收卷箱46内腔转动连接有转动辊48，转动辊48的外侧缠绕有第三软管52，转动辊48内部安装有固定管49，第三软管52的一端与固定管49的一端相连接，收卷箱46的底部设置有第二旋转接头50，固定管49的另一端与第二旋转接头50的一端相连接，第三软管52的一端延伸至收卷箱46的外侧并与第一软管40的一端相连接，第二旋转接头50的底端设置有连接管51，连接管51的底端与连通管19内部流通，收卷箱46的顶部安装有第五伺服电机47，第五伺服电机47的输出端延伸至收卷箱46内部并与转动辊48的顶部相连接，随着喷头43的位置移动，使得第三软管52同步进行放出或者收卷。
32.其中，储存箱11的顶部安装有第六伺服电机53，第六伺服电机53的输出端延伸至储存箱11内部并设置有搅拌轴54，储存箱11的一侧安装有第二液泵63，第二液泵63的一端与连通管19的一端相连接，能够对储存箱11内部的水以及石灰粉进行混合。
33.其中，储存箱11的顶部安装有存储箱55，存储箱55的顶部设置有第七伺服电机56，第七伺服电机56的输出端延伸至存储箱55内部并设置有转动轴60，转动轴60的外侧设置有若干块搅拌叶片61，存储箱55的底部设置有下料管58，下料管58的底部延伸至储存箱11内部，转动轴60的底端延伸至下料管58内部并设置有螺旋叶片62，下料管58的底部设置有电磁阀59，存储箱55的顶部安装有进料阀57，能够向储存箱11内部加入石灰粉。
34.综上，该基于气象要素的柑橘智能灌水系统，使用时，通过在柑橘种植区域附近设立的温度传感模块2进行温度数据采集，气压传感模块3对气压数据进行采集，光照传感模块4对光照强度进行采集，风速传感模块5对风速数据进行采集，湿度传感模块6对湿度数据进行采集，智能灌水模型7通过对采集的数据进行分析，得出灌水时间以及灌水量，通过水泵12将外部水抽入，然后通过打开的第一开关阀14进入至第一液泵16内部，然后通过第一液泵16排入至灌水管17内部，然后通过固定头18排出至柑橘树附近进行灌水；
35.在晚上叶面温度比较低的时候，或者在早上，需要对柑橘树冠喷一些比较稀的石灰水时，水泵12启动，此时第一开关阀14关闭，第二开关阀15打开，使得外界水通过第二开关阀15排入至储存箱11内部，然后第七伺服电机56的输出端带动转动轴60转动，使得搅拌叶片61对存储箱55内部的石灰粉末进行打散，同时螺旋叶片62驱动石灰粉末通过下料管58以及打开的电磁阀59落入至储存箱11内部，然后电磁阀59关闭，第七伺服电机56关闭，此时第六伺服电机53的输出端带动搅拌轴54对储存箱11内部的水与石灰粉末进行混合，然后根
据树苗测距模块10检测到柑橘树的高度，此时第一伺服电机21的输出端带动丝杆22转动，使得移动块23推动连接杆24上移，使得连接杆24推动安装盘33上移，此时第五伺服电机47的输出端带动转动辊48转动，使得第三软管52放出，接着第二伺服电机30的输出端带动蜗杆31转动，使得蜗轮32带动转动杆27转动，使得连接柱28转动九十度，接着第三伺服电机35的输出端带动第一传动齿轮36转动，使得第二传动齿轮39带动传动柱37转动，使得固定杆42带动喷头43进行圆周转动，此时通过第四伺服电机45的输出端带动喷头43转动，调整喷头43的角度，第二液泵63将储存箱11内部混合液通过连通管19与连接管51排入至第二旋转接头50内部，然后通过固定管49与第三软管52进入至第一软管40内部，然后通过第一旋转接头38进入至传动柱37内部设置的中空槽内部，然后通过固定杆42内部开设的中空腔进入至第二软管44内部，然后通过喷头43喷洒在柑橘树冠上，在只对树冠喷水时，不向储存箱11内部撒入石灰粉，根据上述步骤进行工作；
36.在喷洒完成后，接着第二伺服电机30的输出端带动蜗杆31复位转动，使得蜗轮32带动转动杆27复位转动，使得连接柱28复位转动九十度，接着第一伺服电机21的输出端带动丝杆22复位转动，使得移动块23推动连接杆24下移，使得连接杆24推动安装盘33下移，此时第五伺服电机47的输出端带动转动辊48复位转动，使得第三软管52缠绕在转动辊48的外侧。
37.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。