一种基于物联网的农田灌溉设备

本发明涉及灌溉装置，特别涉及一种基于物联网的农田灌溉设备。

背景技术：

1、农业是国民经济的基础，而灌溉系统是保证作物生长和提高农业产量的关键因素。传统的农田灌溉设备主要包括固定式喷灌系统、滴灌系统和沟渠灌溉系统。这些系统在不同的地区和作物种植中发挥着重要作用。

2、中国专利公告号cn111771503b公开了一种基于物联网的农田灌溉设备，包括罐体、行走单元、驱动元件、槽轮机构、搅拌装置、加料单元、抖动机构、刮底单元、水泵和摆动喷水机构。

3、上述文献所提供的技术方案中延伸部通过抖动杆拉动下料软管抖动，从而使下料软管内的肥料顺畅地通过软管，避免肥料凝结堵塞管路。

4、但是在实际使用过程中，一般由液肥、固肥混合使用，但是在上述文献所提供的设备中，仅依靠搅拌对两者进行混合，无法有效将两者混合均匀；

5、且在施肥过程中，依靠持续喷洒会造成部分植株会出现重复施肥的情况，造成一定程度的肥料浪费，甚至是烧苗等情况的发生。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种基于物联网的农田灌溉设备，可以有效解决现有装置在液肥施加混配过程中颗粒无法及时溶解在肥料中以及在施肥过程中存在肥料浪费的问题。

2、为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

3、一种基于物联网的农田灌溉设备，包括板车，所述板车下端前后对称通过支架转动连接有驱动轮，位于后部的所述驱动轮中心轴外表面传动连接有与板车下端固定连接的电动机，所述板车上端后部设置有混料结构，所述板车上端前部设置有控制结构，所述板车上端前部沿控制结构对称设置有与板车上端固定连接的灌溉结构。

4、优选的，所述混料结构包括与板车上端固定连接并与控制结构连通的混料罐，所述混料罐上端通过电机支架固定连接有驱动电机，所述混料罐上端中部固定连接有与其内腔连通的分料投料口，所述驱动电机输出端固定连接有安装于混料罐上部的驱动组件，所述驱动组件内表面左右对称固定连接有贯穿混料罐上端延伸至混料罐内腔的驱动轴二，两个所述驱动轴二下端共同固定连接有设置于混料罐内腔上部的研磨组件，所述研磨组件下端设置有位于混料罐内腔下部的搅拌组件。

5、优选的，所述研磨组件包括与混料罐内腔上部固定连接的筛网，所述混料罐内腔位于筛网上部的位置左右对称开设有滑槽，两个所述滑槽内表面共同设置有碾磨部件，所述驱动轴二下端设置有与碾磨部件转动连接的碾磨驱动部件。

6、优选的，所述碾磨部件包括与筛网上端中部固定连接的分料板和在筛网上部滚动的两个碾磨辊，两个所述碾磨辊外表面中部均与碾磨驱动部件转动连接，两个所述碾磨辊左端和右端均对称转动连接有与相邻滑槽内表面滑动连接的齿盘，若干所述齿盘内表面均开设有齿槽，同侧两个所述齿盘外表面共同啮合有与相邻滑槽内表面顶壁固定连接的齿条。

7、优选的，所述碾磨驱动部件包括与两侧驱动轴二下端固定连接的两个驱动板，两个所述驱动板内表面共同转动连接有随动板，所述随动板内表面滑动连接有滑块，所述滑块外表面下部滑动连接有线性板，所述滑块前后两端均固定连接有与相邻随动板内壁固定连接的弹簧，所述随动板内表面还固定连接有与滑块内表面滑动连接的限位杆，两个所述驱动板下端均与搅拌组件固定连接。

8、优选的，所述搅拌组件包括左右对称分布与同侧驱动板下端固定连接的驱动轴一，所述驱动轴一下端贯穿筛网上端延伸至筛网下端并固定连接有搅拌扇叶，所述搅拌扇叶下端转动连接有与混料罐内腔下部固定连接的过滤网。

9、优选的，所述控制结构包括与板车上端前部固定连接的行车电脑，所述行车电脑后端固定连接有与板车上端固定连接的控制柜，所述控制柜内腔设置有与行车电脑通过控制线连接的水泵和电机，所述控制柜内的水泵输入端固定连接有与混料罐内腔下部连通的连接管，所述控制柜内水泵的输出端左右对称固定连接有与灌溉结构连通的出水管，所述控制柜上端固定连接有与行车电脑通过线缆连接的天线，所述控制柜后端设置有贯穿混料罐前端延伸至混料罐内腔的液位计。

10、优选的，所述灌溉结构包括与板车上端固定连接的安装座，所述安装座中心轴内表面转动连接有支撑轴一，所述支撑轴一中心轴后端固定连接有蜗轮，所述蜗轮外表面啮合有与控制柜内部电机传动连接的蜗杆，所述支撑轴一内表面设置有与出水管连通的喷灌组件。

11、优选的，所述喷灌组件包括与支撑轴一内表面转动连接的伸展臂和位于支撑轴一前后两侧与伸展臂中心轴固定连接的支撑轴二，所述伸展臂远离控制柜的一端下部通过支柱固定连接有缆绳，所述缆绳远离伸展臂上支柱的一端绕过支撑轴二缠绕在安装座中心轴外表面，所述伸展臂下端线性分布固定连接有若干与其内腔连通的喷淋头。

12、优选的，所述喷灌组件还包括与伸展臂内表面转动连接的转动管，所述转动管远离支撑轴一与伸展臂旋转轴的一侧固定连接有固定安装于伸展臂内腔的步进电机，所述转动管内表面上部和下部线性分布交错开设有若干与其内腔连通的连通孔，若干所述连通孔与喷淋头位置相对应，所述转动管靠近支撑轴一与伸展臂旋转轴的一侧活动安装有供水管，所述供水管外表面与伸展臂中心轴内表面转动连接，所述供水管远离转动管的一侧与同侧出水管连通。

13、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

14、1、本发明利用混料结构的作用对混料结构内部的固态肥料进行研磨处理，通过研磨使得固态肥料变成细碎的肥料颗粒，方便与液肥进行融合，避免后续灌溉过程中未溶解的固态肥料堵塞灌溉管道，影响灌溉效果，同时利用灌溉结构的作用对设备所在的垄沟两侧的植株进行交替灌溉，保障灌溉均匀，减少肥料浪费。

15、2、本发明利用驱动电机与驱动组件的作用带动驱动轴二转动，从而利用碾磨驱动部件与碾磨部件的配合带动碾磨辊在筛网上往复运动，并通过碾磨部件的作用对筛网上的固态肥料进行碾压，将大颗粒的固态肥料碾压成能够通过筛网的小颗粒肥料，并通过搅拌组件的作用将液肥和固态颗粒充分混合在一起，保障其混合均匀性，避免颗粒物堵塞后续喷淋灌溉管道，提高肥力吸收效果。

16、3、本发明通过蜗杆和蜗轮的作用带动支撑轴一绕安装座转动，并以此通过缆绳和伸展臂的作用在支撑轴一转动过程中带动伸展臂同步反向转动，从而使伸展臂处于水平状态悬浮于植株上空，并通过喷淋头的作用对植株进行喷淋灌溉，实现对相邻两垄植株进行喷淋施肥，减少肥料的浪费。

17、4、本发明利用步进电机带动转动管转动，使得连通孔交替与喷淋头连通，从而使得相邻两个喷淋头交替对植株进行喷洒，实现交替灌溉，减少肥料的浪费，保障株间施肥的均匀性。

技术特征：

1.一种基于物联网的农田灌溉设备，包括板车(1)，其特征在于：所述板车(1)下端前后对称通过支架转动连接有驱动轮(5)，位于后部的所述驱动轮(5)中心轴外表面传动连接有与板车(1)下端固定连接的电动机(51)，所述板车(1)上端后部设置有混料结构(2)，所述板车(1)上端前部设置有控制结构(4)，所述板车(1)上端前部沿控制结构(4)对称设置有与板车(1)上端固定连接的灌溉结构(3)。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述混料结构(2)包括与板车(1)上端固定连接并与控制结构(4)连通的混料罐(21)，所述混料罐(21)上端通过电机支架固定连接有驱动电机(23)，所述混料罐(21)上端中部固定连接有与其内腔连通的分料投料口(22)，所述驱动电机(23)输出端固定连接有安装于混料罐(21)上部的驱动组件(27)，所述驱动组件(27)内表面左右对称固定连接有贯穿混料罐(21)上端延伸至混料罐(21)内腔的驱动轴二(26)，两个所述驱动轴二(26)下端共同固定连接有设置于混料罐(21)内腔上部的研磨组件(24)，所述研磨组件(24)下端设置有位于混料罐(21)内腔下部的搅拌组件(25)。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述研磨组件(24)包括与混料罐(21)内腔上部固定连接的筛网(243)，所述混料罐(21)内腔位于筛网(243)上部的位置左右对称开设有滑槽(244)，两个所述滑槽(244)内表面共同设置有碾磨部件(241)，所述驱动轴二(26)下端设置有与碾磨部件(241)转动连接的碾磨驱动部件(242)。

4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述碾磨部件(241)包括与筛网(243)上端中部固定连接的分料板(2413)和在筛网(243)上部滚动的两个碾磨辊(2412)，两个所述碾磨辊(2412)外表面中部均与碾磨驱动部件(242)转动连接，两个所述碾磨辊(2412)左端和右端均对称转动连接有与相邻滑槽(244)内表面滑动连接的齿盘(2414)，若干所述齿盘(2414)内表面均开设有齿槽，同侧两个所述齿盘(2414)外表面共同啮合有与相邻滑槽(244)内表面顶壁固定连接的齿条(2411)。

5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述碾磨驱动部件(242)包括与两侧驱动轴二(26)下端固定连接的两个驱动板(2421)，两个所述驱动板(2421)内表面共同转动连接有随动板(2422)，所述随动板(2422)内表面滑动连接有滑块(2423)，所述滑块(2423)外表面下部滑动连接有线性板(2424)，所述滑块(2423)前后两端均固定连接有与相邻随动板(2422)内壁固定连接的弹簧(2425)，所述随动板(2422)内表面还固定连接有与滑块(2423)内表面滑动连接的限位杆(2426)，两个所述驱动板(2421)下端均与搅拌组件(25)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述搅拌组件(25)包括左右对称分布与同侧驱动板(2421)下端固定连接的驱动轴一(251)，所述驱动轴一(251)下端贯穿筛网(243)上端延伸至筛网(243)下端并固定连接有搅拌扇叶(252)，所述搅拌扇叶(252)下端转动连接有与混料罐(21)内腔下部固定连接的过滤网(253)。

7.根据权利要求2所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述控制结构(4)包括与板车(1)上端前部固定连接的行车电脑(45)，所述行车电脑(45)后端固定连接有与板车(1)上端固定连接的控制柜(41)，所述控制柜(41)内腔设置有与行车电脑(45)通过控制线连接的水泵和电机，所述控制柜(41)内的水泵输入端固定连接有与混料罐(21)内腔下部连通的连接管(42)，所述控制柜(41)内水泵的输出端左右对称固定连接有与灌溉结构(3)连通的出水管(46)，所述控制柜(41)上端固定连接有与行车电脑(45)通过线缆连接的天线(44)，所述控制柜(41)后端设置有贯穿混料罐(21)前端延伸至混料罐(21)内腔的液位计(43)。

8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述灌溉结构(3)包括与板车(1)上端固定连接的安装座(31)，所述安装座(31)中心轴内表面转动连接有支撑轴一(32)，所述支撑轴一(32)中心轴后端固定连接有蜗轮(35)，所述蜗轮(35)外表面啮合有与控制柜(41)内部电机传动连接的蜗杆(34)，所述支撑轴一(32)内表面设置有与出水管(46)连通的喷灌组件(33)。

9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述喷灌组件(33)包括与支撑轴一(32)内表面转动连接的伸展臂(335)和位于支撑轴一(32)前后两侧与伸展臂(335)中心轴固定连接的支撑轴二(332)，所述伸展臂(335)远离控制柜(41)的一端下部通过支柱固定连接有缆绳(331)，所述缆绳(331)远离伸展臂(335)上支柱的一端绕过支撑轴二(332)缠绕在安装座(31)中心轴外表面，所述伸展臂(335)下端线性分布固定连接有若干与其内腔连通的喷淋头(336)。

10.根据权利要求9所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，其特征在于：所述喷灌组件(33)还包括与伸展臂(335)内表面转动连接的转动管(337)，所述转动管(337)远离支撑轴一(32)与伸展臂(335)旋转轴的一侧固定连接有固定安装于伸展臂(335)内腔的步进电机(338)，所述转动管(337)内表面上部和下部线性分布交错开设有若干与其内腔连通的连通孔(334)，若干所述连通孔(334)与喷淋头(336)位置相对应，所述转动管(337)靠近支撑轴一(32)与伸展臂(335)旋转轴的一侧活动安装有供水管(333)，所述供水管(333)外表面与伸展臂(335)中心轴内表面转动连接，所述供水管(333)远离转动管(337)的一侧与同侧出水管(46)连通。

技术总结本发明公开了一种基于物联网的农田灌溉设备，具体涉及灌溉装置技术领域，包括板车，所述板车下端前后对称通过支架转动连接有驱动轮，所述板车上端后部设置有混料结构，所述板车上端前部设置有控制结构，所述板车上端前部沿控制结构对称设置有与板车上端固定连接的灌溉结构。本发明所述的一种基于物联网的农田灌溉设备，利用混料结构的作用对混料结构内部的固态肥料进行研磨处理，通过研磨使得固态肥料变成细碎的肥料颗粒，方便与液肥进行融合，避免后续灌溉过程中未溶解的固态肥料堵塞灌溉管道，影响灌溉效果，同时利用灌溉结构的作用对设备所在的垄沟两侧的植株进行交替灌溉，保障灌溉均匀，减少肥料浪费。技术研发人员：王厚文受保护的技术使用者：黑龙江大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18