基于行距调控的果园水肥一体化设备及方法与流程

本发明涉及果树灌溉，具体为基于行距调控的果园水肥一体化设备及方法。

背景技术：

1、水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，然后通过肥水一体化设备准确的喷洒至果园作物生长区域。

2、现有的水肥灌溉过程中，通常使用固体肥料与灌溉水混合，因此会出现固体肥料颗粒沉降在混合箱底部并沉淀，在利用水泵将混合液体向喷头传输时，颗粒物容易随之进入管道内部，并最终对喷头造成一定程度的堵塞，因而影响灌溉效果，现有技术中虽然通过提高颗粒物与灌溉水的效果来降低喷头堵塞的几率，但是大多数灌溉水中含有水草等不溶性杂质，通过对混合液进行搅拌混合仍无法避免水肥一体化设备在长期使用过程中对喷头造成堵塞的情况发生，影响均匀灌溉的效果。

技术实现思路

1、本发明的目的就在于为了解决现有技术中虽然通过提高颗粒物与灌溉水的效果来降低喷头堵塞的几率，但是大多数灌溉水中含有水草等不溶性杂质，通过对混合液进行搅拌混合仍无法避免水肥一体化设备在长期使用过程中对喷头造成堵塞的情况发生，影响均匀灌溉的效果的问题，而提出基于行距调控的果园水肥一体化设备及方法。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：基于行距调控的果园水肥一体化设备，包括推车、储液箱、顶盖以及进液管，所述推车的上方设置有储液箱，且储液箱的上端外表面对称式设置有两组顶盖，所述储液箱的一侧外表面靠近顶端的位置设置有进料管，所述储液箱的内部设置有水泵，且水泵的输出端固定连通有连接管，所述连接管的一侧外表面靠近两端的位置均固定连通有导管，所述导管的一端与连接管固定连接，另一端与储液箱固定连接，所述储液箱的外部与两组导管对应的位置设置有喷洒机构；

3、所述喷洒机构包括电动伸缩杆、安装板、滑槽一、滑槽二、电机一以及转动杆；所述推车的上端外表面位于储液箱一侧的位置设置有电动伸缩杆，且电动伸缩杆的一端与推车固定连接，另一端固定连接有安装板，所述安装板的上端外表面靠近两端的位置分别开设有滑槽一与滑槽二，且安装板的一侧外表面设置有电机一，所述电机一的输出端固定连接有转动杆，且转动杆的一端与输出端固定连接，另一端贯穿滑槽一与滑槽二并与其转动连接，所述转动杆外表面位于滑槽一与滑槽二内部的分别设置有螺纹，两组螺纹旋向相反，所述滑槽一与滑槽二的内部均滑动连接有滑块，且滑块与转动杆螺纹连接；

4、两组所述滑块的上端外表面均固定安装块，且安装块的一侧外表面开设有导流孔，所述安装块外表面靠近储液箱的一侧固定连接有软管，且软管的一端与安装板固定连接，另一端与储液箱固定连接，所述软管与导管一一对应，且软管、导管以及导流孔的内表面相通，所述安装板外表面远离储液箱的一侧设置有连接件，且连接件的一端设置有喷洒组件。

5、进一步的，连接件包括固定管、螺纹环以及套管；所述安装板外表面远离软管的一侧与导流孔对应的位置固定连接有固定管，且固定管内表面与导流孔内表面相通，所述固定管外表面远离安装板的一端固定连接有螺纹环，所述固定管的外表面转动连接有套管，且套管与螺纹环螺纹连接，所述套管远离固定管的一端开设有螺纹孔。

6、进一步的，所述喷洒组件包括安装筒、喷头、出料孔以及过滤板；所述安装筒的开口端与螺纹孔螺纹连接，且安装筒外表面设置有若干组喷头，所述安装筒内表面与喷头对应的位置开设有出料孔，且出料孔与喷头内表面相通，所述出料孔内表面固定连接有过滤板。

7、进一步的，所述安装筒外表面对称式固定连接有两组u型架，且喷头分别与两组u型架对应，所述u型架的内表面与喷头对应的位置设置有监测件，所述u型架的内表面设置有控制面板，且控制面板的内部设置有数据采集模块、分析处理模块以及控制模块。

8、进一步的，监测件包括压力传感器、挡块、固定筒以及弹簧；所述压力传感器的一端与u型架固定连接，另一端固定连接有挡块，所述挡块一侧外表面靠近两端的位置均固定连接有固定柱，且固定柱的一端与挡块固定连接，另一端活动连接有固定筒，所述固定筒的内部设置有弹簧，且弹簧的一端与固定筒固定连接，另一端与固定柱固定连接。

9、进一步的，所述安装筒外表面远离螺纹孔的一端设置有电机二，且电机二的输出端贯穿至安装筒的内部并固定连接有连接杆，所述电机二的输出端与安装筒转动连接，且安装筒内表面远离电机二的一端对称式固定连接有两组安装杆，两组安装杆之间固定连接有连接块，所述连接杆远离电机二的一端与连接块转动连接，所述连接杆一侧外表面与过滤板对应的位置固定连接有清理刷，且清理刷的外表面与安装筒内表面紧密贴合，所述连接杆外表面位于两组清理刷之间的位置设置有螺旋刀片。

10、进一步的，所述数据采集模块用于采集每个挡块受到对应喷头喷出的水压值，并将其发送至分析处理模块；

11、所述分析处理模块在接收到每个挡块受到对应喷头喷出的水压值后，对挡块受到对应喷头喷出的水压值进行分析处理操作，具体步骤如下：

12、接收数据采集模块发送的每个挡块受到对应喷头喷出的水压值，并将每个挡块受到对应喷头喷出的水压值分别标定为f1、f2、f3……fn，其中n为不同位置的喷头；

13、当f1、f2、f3……fn均在预设压力范围值以内时，分析处理模块生成一切正常信号，并发送至控制模块；

14、当f1、f2、f3……fn中有数据在预设压力范围值以外时，分析处理模块生成清理信号，并发送至控制模块；

15、当f1、f2、f3……fn中所有数据均在预设压力范围值以外时，分析处理模块生成停止工作信号，并发送至控制模块；

16、控制模块在接收到分析处理模块的信号后，根据不同信号进行反馈执行。

17、进一步的，果园水肥一体化设备的工作方法包括以下步骤：

18、步骤一、首先将肥料与灌溉水分别导入储液箱的内部并使其均匀混合，然后对喷洒组件进行安装，再根据果园植物的分布行距情况调整两组喷洒组件位置；

19、步骤二、安装时，首先将安装筒的开口端插入螺纹环的内部，并使安装筒外表面与固定管外表面贴合，然后转动螺纹环，使螺纹环与安装筒连接，因此对安装筒进行固定；

20、步骤三、在调整喷洒组件位置过程中，控制电动伸缩杆推动安装板上下移动，可以调节喷头喷洒高度，然后控制电机一，使其输出轴带动转动杆转动，当转动杆顺时针转动时，两组滑块带动喷洒组件向靠近彼此的方向移动，两组喷洒组件的间距减小，当转动杆逆时针转动时，两组滑块带动喷洒组件向远离彼此的方向移动，两组喷洒组件的间距增大；

21、步骤四、调整完成后，启动水泵，储液箱内部的液体在水泵的作用下依次经过连接管、导管以及软管，最终进入安装筒的内部并通过喷头喷向果园，在喷头喷洒水肥时，压力传感器实时监测挡块受到对应喷头喷出的水压值，并传送至数据采集模块；

22、步骤五、当控制模块接收到一切正常信号时，控制模块不作出任何反应；

23、当控制模块接收到停止工作信号时，控制水泵停止工作，并发出报警声；

24、当控制模块接收到清理信号时，控制电机二带动连接杆转动，清理刷随连接杆转动并对过滤板进行清理，过滤板表面的附着物清理刷的作用下与过滤板脱离并在水肥中移动，螺旋刀片随连接杆转动，因此能够对水肥中的水草等不溶性附着物进行破碎，同时能够对未完全溶解的肥料进行搅拌，加速其溶解，该过程中，喷头持续向外喷洒水肥，数据采集模块每隔30s采集压力传感器监测到的挡块受到对应喷头喷出的水压值并发送至分析处理模块，当分析处理模块连续生成三次清理信号时，向控制模块发送停止工作信号，水泵停止运行。

25、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

26、1、本发明中，通过设置喷洒机构，在喷洒水肥之前，可以通过控制电机一调节两组喷洒组件的间距，在调节过程中，电机一输出轴带动转动杆转动，当转动杆顺时针转动时，两组滑块带动喷洒组件向靠近彼此的方向移动，两组喷洒组件的间距减小，当转动杆逆时针转动时，两组滑块带动喷洒组件向远离彼此的方向移动，两组喷洒组件的间距增大，从而能够适应不同行距果园的灌溉，提高装置的适用范围；

27、2、本发明中，通过设置监测件与控制面板相互配合，在灌溉过程中，压力传感器实时监测每个挡块受到对应喷头喷出的水压值，并将其传送至数据分析处理模块，数据分析处理模块根据每个挡块受到对应喷头喷出的水压值的大小生成对应的信号并发送至控制模块，控制模块根据收到的信号向工作人员作出及时的反馈以及自动处理，从而能够便于工作人员及时准确获取喷头的喷洒情况，避免由于喷头堵塞而导致灌溉不均、灌溉范围小的情况发生；

28、3、本发明中，通过设置控制面板与电机二、连接杆、螺旋刀片等部件相互配合，当挡块受到对应喷头喷出的水压值较小时，电机二带动连接杆转动，清理刷随连接杆转动并对过滤板进行清理，螺旋刀片随连接杆转动，因此能够对水肥中的水草等不溶性附着物进行破碎，同时能够对未完全溶解的肥料进行搅拌，加速其溶解；

29、并且在该过程中，喷头持续向外喷洒水肥，当分析处理模块连续生成三次清理信号时，向控制模块发送停止工作信号，水泵停止运行，工作人员检修与受到对应喷头喷出的水压值不在预设压力范围以内的挡块对应的喷头，从而能够辅助工作人员及时发现其他情况影响喷头喷洒力度，提高灌溉效率。