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一種用于大棚澆灌和噴藥的分流器和智能小車.pdf

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一種 用于 大棚 澆灌 分流器 智能 小車
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摘要
申請專利號:

CN201710701604.2

申請日:

20170816

公開號:

CN107484588A

公開日:

20171219

當前法律狀態:

有效性:

審查中

法律詳情:
IPC分類號: A01G9/24,A01M7/00 主分類號: A01G9/24,A01M7/00
申請人: 西安建筑科技大學
發明人: 鄭建校,張行,蘇裕林,孫欣悅
地址: 710055 陜西省西安市雁塔路13號
優先權: CN201710701604A
專利代理機構: 西安恒泰知識產權代理事務所 代理人: 李鄭建
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201710701604.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種用于大棚澆灌和噴藥的分流器和智能小車,包括噴灑單元和驅動單元;噴灑單元包括第一箱體、分流器和噴灑管,第一箱體上開設有第一孔;第一箱體內部設有隔板,隔板將第一箱體內部分為兩個獨立的腔體;分流器內安裝有分流板,將殼體分為兩個腔體,殼體安裝在第一箱體上,第一箱體內的兩個腔體分別與殼體內的兩個腔體連通,通過增加液體壓力的方式來改變分流器內的分流板的角度,使得一側腔體打開,另一側腔體閉合,從而快速實現澆水和打藥不同的功能,并且智能控制部分使得大棚灌溉作業更加科學、更加智能,降低了人力勞動,提高了工作效率。

權利要求書

1.一種用于大棚澆灌和噴藥的分流器,其特征在于:包括殼體(3-1)和分流板(3-2),所述的分流板(3-2)設于殼體(3-1)中,所述的分流板(3-2)將殼體(3-1)分為至少兩個腔體;所述的分流板(3-2)相對于殼體(3-1)轉動。2.如權利要求1所述的用于大棚澆灌和噴藥的分流器,其特征在于:所述的分流板(3-2)包括轉軸(3-2-1)和板體(3-2-2),所述的板體(3-2-2)有兩個,所述的兩個板體固接在轉軸(3-2-1)上。3.如權利要求1所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:所述的殼體(3-1)為鐘形。4.一種用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:包括噴灑單元和驅動單元(5);所述的噴灑單元包括第一箱體(2)、權利要求1所述的分流器(3)和噴灑管(4);所述的第一箱體(2)中設有隔板(2-2),所述的隔板(2-2)將第一箱體(2)內部分為兩個腔體;所述的分流器(3)包括殼體(3-1)和分流板(3-2),所述的分流板(3-2)設于殼體(3-1)中,所述的分流板(3-2)將殼體(3-1)分為至少兩個腔體,所述的第一箱體(2)內部的腔體分別與殼體(3-1)內部的腔體連通;所述的分流板(3-2)相對于殼體(3-1)轉動;所述的殼體(3-1)上設有第二孔(3-1-1),所述的噴灑管(4)連接在第二孔(3-1-1)上;所述的驅動單元(5)帶動整個裝置移動。5.如權利要求4所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:所述的分流板(3-2)包括轉軸(3-2-1)和板體(3-2-2),所述的板體(3-2-2)有兩個,所述的兩個板體固接在轉軸(3-2-1)上;所述的殼體(3-1)壁上設有第三孔(3-1-3),所述的第三孔(3-1-3)中設有彈性橡膠圈(3-1-4),所述的彈性橡膠圈(3-1-4)上設有多個凹槽(3-1-5),多個凹槽(3-1-5)沿彈性橡膠圈(3-1-4)周向分布;所述的轉軸(3-2-1)上設有凸起(3-2-3),所述的凸起(3-2-3)配合安裝在凹槽(3-1-5)中;所述的板體(3-2-2)將殼體(3-1)分為三個腔體。6.如權利要求4所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:所述的第一箱體(2)上開設有第一孔(2-1),所述的殼體(3-1)的開口與第一孔(2-1)接通;所述的隔板(2-2)位于第一孔(2-1)的部分向外凸出,該凸出部分與分流板(3-2)配合安裝;所述的凸出部分為橡膠材質。7.如權利要求4所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:所述的第一箱體(2)的兩個空腔通過進液管體(6)與水源或藥源接通,所述的進液管體(6)一端連接在第一箱體(2)上,進液管體(6)的另一端彎折后從第一箱體(2)底部穿過,與水源或藥源接通,隨著小車的移動,所述的進液管體(6)彎折呈U型。8.如權利要求7所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:所述的進液管體(6)上設有保護管(7),所述的保護管(7)呈鏈板形狀,隨著小車的移動可折疊和打開。9.如權利要求4所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:還包括軌道(10),所述的軌道(10)鋪設于車輪(1)下方。10.如權利要求4所述的用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,其特征在于:還包括智能控制單元,所述的智能控制單元包括傳感器、收發天線(11)、攝像機(12)和處理器,所述的收發天線(11)采集傳感器的信號發送給處理器,處理器控制裝置完成灑水噴藥的工作,所述的攝像機(12)采集視頻信號。

說明書

技術領域

本發明屬于農業機械技術領域,具體涉及一種節能環保、智能自動化的大棚澆灌和噴藥的分流器和智能小車。

背景技術

隨著社會的高速發展,制造特殊應用型機械的技術已經十分的成熟。但是在發展較為落后的農村,機械化的水平還不是很高,通過設計機械來解決特定問題的能力還有待提升。當前,大棚種植在農村已經變得十分普遍。但是,由于搭建大棚的鋼架較多,對普通的大棚種植者來說,農作物的藥物噴灑及灌溉仍然是棘手的問題,大棚種植的澆灌往往需要靠人工來完成,這樣不僅耗費了大量的人力,而且效率低下。長時間工作會給大棚種植者的身體帶來沉重的負擔,影響身體健康。不僅如此,在灌溉方面,大棚也存在著一定的問題,傳統的大棚灌溉是漫灌,其經濟性不容樂觀。另外,盡管隨著農業技術的快速發展,滴灌以及噴灌相繼出現,減輕了大棚種植者的勞動量和生產成本。但是,其所具有的局限性也不容忽視:滴灌的工作范圍只限于根部,而噴灌需要設備和大量的管材,基建的投資較高。

發明內容

針對現有技術的缺陷和不足,本發明的提供了一種大棚澆灌和噴藥的分流器和智能小車,以降低人力勞動,提高噴灌效率。

為了實現上述目的,本發明采用如下技術方案予以實現:

一種用于大棚澆灌和噴藥的分流器,包括殼體和分流板,所述的分流板設于殼體中,所述的分流板將殼體分為至少兩個腔體;

所述的分流板相對于殼體轉動。

進一步的,所述的分流板包括轉軸和板體,所述的板體有兩個,所述的兩個板體固接在轉軸上。

進一步的,所述的殼體為鐘形。

一種用于大棚澆灌和噴藥的智能小車,包括噴灑單元和驅動單元;所述的噴灑單元包括第一箱體、分流器和噴灑管;

所述的第一箱體中設有隔板,所述的隔板將第一箱體內部分為兩個腔體;

所述的分流器包括殼體和分流板,所述的分流板設于殼體中,所述的分流板將殼體分為至少兩個腔體,所述的第一箱體內部的腔體分別與殼體內部的腔體連通;

所述的分流板相對于殼體轉動;

所述的殼體上設有第二孔,所述的噴灑管連接在第二孔上;

所述的驅動單元帶動整個裝置移動。

進一步的,所述的分流板包括轉軸和板體,所述的板體有兩個,所述的兩個板體固接在轉軸上;

所述的殼體壁上設有第三孔,所述的第三孔中設有彈性橡膠圈,所述的彈性橡膠圈上設有多個凹槽,多個凹槽沿彈性橡膠圈周向分布;

所述的轉軸上設有凸起,所述的凸起配合安裝在凹槽中;

所述的板體將殼體分為三個腔體。

進一步的,所述的第一箱體上開設有第一孔,所述的殼體的開口與第一孔接通;所述的隔板位于第一孔的部分向外凸出,該凸出部分與分流板配合安裝;該凸出部分為橡膠材質。

進一步的,所述的第一箱體的兩個空腔通過進液管體與水源或藥源接通,所述的進液管體一端連接在第一箱體上,進液管體的另一端彎折后從第一箱體底部穿過,與水源或藥源接通,隨著小車的移動,所述的進液管體彎折呈U型。

進一步的,所述的進液管體上設有保護管,所述的保護管呈鏈板形狀,隨著小車的移動可折疊和打開。

進一步的,還包括軌道,所述的軌道鋪設于車輪下方。

進一步的,還包括智能控制單元,所述的智能控制單元包括傳感器、收發天線、攝像機和處理器,所述的收發天線采集傳感器的信號發送給處理器,處理器控制裝置完成灑水噴藥的工作,所述的攝像機采集視頻信號。

與現有技術相比,本發明的有益效果是:

(1)本發明的分流器包括殼體和分流板,分流板將殼體內部分為至少兩個腔體,在液體壓力下使分流板轉動,殼體一側腔體被分流板封閉,另一側腔體打開,液體噴出,可快速實現澆水和打藥不同的功能。

(2)本發明的分流板包括轉軸和兩個固接在轉軸上的板體,可通過控制液體壓力的大小調節板體的轉動角度,當打藥需要稀釋時,控制兩個板體與殼體的之間的開度,使得藥液和水在分流板的兩個板體之間的腔內,依靠流體的渦流運動混拌均勻后噴出,達到稀釋藥液的功能。

(3)本發明的進液管體一端與第一箱體連接,另一端彎折后從第一箱體底部穿過與水源或藥源連接,隨著小車的移動,進液管體沿著U型軌跡移動,這樣可以減少進液管體隨著小車的移動在地上的拖動,使管子與地面的摩擦力減小,從而減輕了打藥車的行走阻力,節省了動力。

(4)本發明通過智能控制單元來監測大棚中土壤的干、濕度和棚內的溫度,并通過控制智能小車的工作,實時保證大棚里的溫度、濕度的平衡,以及較準確地稀釋農藥的濃度以達到最佳的效果,極大地減小農民的負擔,獲得更好的種植效果。

附圖說明

圖1為本發明的分流器的整體結構示意圖。

圖2為本發明的分流器的剖視圖。

圖3為本發明的分流板的結構示意圖。

圖4為本發明的智能小車的整體結構示意圖。

圖5為本發明的第一箱體的結構示意圖。

圖6為本發明的分流器轉軸與殼體的連接示意圖。

圖7為本發明智能控制部分機構框圖。

附圖中各標號的含義:1-車輪,2-第一箱體,3-分流器,4-噴灑管,5-驅動單元,6-進液管體,7-保護管,8-第二箱體,9-連接板,10-軌道,11-收發天線,12-攝像機,13-伸縮桿;

(2-1)-第一孔,(2-2)-隔板;

(3-1)-殼體,(3-1-1)-第二孔,(3-1-2)-凸緣,(3-1-3)-第三孔,(3-1-4)-彈性橡膠圈,(3-1-5)-凹槽;

(3-2)-分流板,(3-2-1)-轉軸,(3-2-2)-板體,(3-2-3)-凸起。

以下結合實施例對本發明的具體內容作進一步詳細解釋說明。

具體實施方式

本發明的智能小車通過驅動單元5帶動噴灑單元移動,其中,噴灑單元中主要通過第一箱體2和分流器3的分流來實現澆水或打藥等不同功能;

在半封閉的第一箱體2上開設有第一孔2-1,在第一箱體2內部設有隔板2-2,通過隔板將第一箱體內部分為兩個獨立的腔體;

本發明的隔板2-2位于第一孔2-1的部分向外凸出,凸出部分與轉軸3-2-1配合安裝,使得轉軸與隔板能夠緊密貼合,防止兩個腔體內的液體相互泄露。該凸出部分為橡膠材質,進一步保證了兩者之間的密封性。

本發明的殼體3-1上設有第三孔3-1-3,第三孔中設有彈性橡膠圈3-1-4,彈性橡膠圈上設有多個凹槽3-1-5,多個凹槽有沿彈性橡膠圈周向分布;轉軸3-2-1上設有凸起3-2-3,凸起配合安裝在凹槽3-1-5中。若機器執行灑水功能,只有進水端進水,作用在進水端板體3-2-2上的力就會帶動整個分流板3-2轉動,在克服了彈性橡膠圈3-1-4的力后,繞轉軸3-2-1旋轉,直到噴藥端關閉為止。若噴藥時,分流板3-2兩端同時工作,即進水端及噴藥端都打開,兩個板體3-2-2均有力的作用。使一端水壓不動,控制另一端水壓,使作用在分流板3-2上的合力,在克服彈性橡膠圈上力后,帶動轉軸轉動,隨著角度的改變分流板3-2上的合力發生改變,當合力不足以克服彈性橡膠圈上的力時,分流板3-2便不再轉動,并且維持在一個固定的角度,此時藥液和水在分流板的兩個板體之間的腔內,依靠流體的渦流運動混拌均勻,稀釋后的藥液從噴灑管噴出。

本發明的殼體3-1為鐘形,可以增大出水口的液體壓力,提高出水速度,使得霧化效果更明顯;并且,殼體內部的流線造型可減小液體阻力。殼體3-1的開口處設有凸緣3-1-2,該凸緣用于將殼體3-1安裝在第一箱體的第一孔2-1邊緣上。

本發明在進液管體6外設有保護管7,保護管呈鏈板形狀,隨著小車的移動可折疊和打開。這樣減小了水管的摩擦及損壞,使其工作穩定。

本發明的驅動單元5集成在第二箱體8中,提高智能小車的集成度,使其移動更加靈活。

本發明的智能小車還包括軌道10,鋪設于車輪1下方,使得本發明裝置可以平穩的移動,防止裝置因路面不平而側翻。

本發明的噴灑管4可以根據大棚的內部輪廓來改變其彎曲程度。

本發明的智能控制單元包括傳感器、收發天線11、攝像機12和處理器,收發天線采集傳感器的信號發送給處理器(處理器安裝在小車上),處理器得到的數據再反饋給智能澆灌系統,根據需要控制裝置完成灑水噴藥的工作,其中用于攝像機12采集視頻信號,使用戶可以身臨其境得感知大棚的具體狀況,讓用戶能結合視頻及計算機發送的數據做出合理的判斷。

本發明還搭建打藥車工作平臺和人機界面,使其能夠將遠程視頻信號和傳感器采集信號無線傳輸至手機客戶端,結合數字圖像處理技術與單片機的電機控制、數據處理等功能,實現打藥車的遠程控制、視頻信號處理和整體系統的無線通訊。并結合視頻信號的采集傳輸與電機的實時控制,通過手機來對打藥車進行控制、調整,實現“前進、后退、灑水量”等功能。該系統的搭建還可以為多種傳感器的搭載提供工作平臺,如溫度傳感器、CO2傳感器等。

以下給出本發明的具體實施例,需要說明的是本發明并不局限于以下具體實施例中,凡在本申請技術方案基礎上做的等同變換均落入本發明的保護范圍。

實施例1

如圖1至圖3所示,本實施例給出一種用于大棚澆灌和噴藥的分流器,包括殼體3-1和分流板3-2,殼體3-1為鐘形。分流板3-2包括轉軸3-2-1和板體3-2-2,板體3-2-2有兩個,兩個板體固接在轉軸3-2-1上,殼體上加工有第三孔3-1-3,轉軸3-2-1安裝在第三孔3-1-3中,轉軸3-2-1相對于殼體3-1轉動;兩個板體3-2-2將殼體3-1分為三個腔體。

實施例2

如圖1至圖6所示,本實施例給出一種用于大棚澆灌和噴藥的小車,包括:包括噴灑單元和驅動單元5;

噴灑單元包括第一箱體2、分流器3和噴灑管4;

第一箱體2上開設有第一孔2-1,第一箱體2內部設有隔板2-2,隔板2-2將第一箱體2內部分為兩個獨立的腔體;

分流器與實施例1中所述的分流器相同,其中,板體3-2-2的形狀與殼體3-1內壁匹配,轉軸3-2-1與隔板2-2配合連接。

殼體3-1為鐘形,殼體3-1的開口處設有凸緣3-1-2,殼體3-1通過凸緣3-1-2安裝在第一箱體2上,第一孔2-1與殼體3-1的開口處連通,隔板2-2位于第一孔2-1的部分向外凸出,凸出部分與轉軸3-2-1配合安裝,該凸出部分為橡膠材質,使得第一箱體2內部的兩個腔體分別于殼體3-1內部的兩個腔體連通。

第一箱體2的兩個空腔通過進液管體6與水源或藥源接通,進液管體6一端連接在第一箱體2上,進液管體的另一端彎折后從第一箱體2底部穿過,與水源或藥源接通,在水源或藥源處連接有壓力機,提供出水壓力或出藥壓力;隨著小車的移動,進液管體6彎折呈U型。進液管體6上設有保護管7,保護管7呈鏈板形狀,隨著小車的移動可折疊和打開。

殼體3-1上設有第二孔3-1-1,噴灑管4連接在第二孔3-1-1上;第一箱體2底部設有車輪1,驅動單元5集成在第二箱體8中,第一箱體2和第二箱體8通過連接板9連接,驅動單元帶動車輪1轉動,使整個裝置移動。

另一個技術方案與實施例2的區別在于:殼體3-1上設有第三孔3-1-3,第三孔中設有彈性橡膠圈3-1-4,彈性橡膠圈3-1-4上設有多個凹槽3-1-5,多個凹槽3-1-5有沿彈性橡膠圈周向分布;轉軸3-2-1上設有凸起3-2-3,凸起3-2-3配合安裝在凹槽3-1-5中。

另一個技術方案與實施例2的區別在于:還包括軌道10,軌道10鋪設于車輪1下方。

另一個技術方案與實施例2的區別在于:還包括智能控制單元,如圖7所示,智能控制單元包括傳感器、收發天線11、攝像機12和處理器,將土壤濕度傳感器安裝在作物根部土壤中;收發天線11采集傳感器的信號發送給處理器,處理器控制裝置完成灑水噴藥的工作,攝像機12采集視頻信號;

攝像機12和收發天線11均設于第二箱體8上方,攝像機12通過伸縮桿13連接在第二箱體8上。

本發明的工作過程:

首先將水源和藥源放置在大棚的某一處,將小車的第一箱體2的兩個腔體通過進液管體6分別與水源和藥源接通,并通過閥門控制水源和藥源的打開和閉合。小車的智能控制系統定期將攝像機12拍攝的照片和傳感器檢測到的土壤溫濕度發送給用戶,用戶可以根據經驗判斷是否需要打藥或噴水,若需打藥,啟動藥源端的閥門,在液體壓力作用下藥液從進液管體6中進入第一箱體2的其中一個空腔中,分流器3中的分流板3-2轉動,使得分流器3的一側腔體打開,另一側腔體封閉,藥液經過分流器3腔體通過噴灑管4噴灑而出,并通過第二箱體8中的驅動單元5帶動小車移動,完成噴藥過程;當需噴水時,啟動水源端的閥門,在液體壓力水通過另一個進液管體6中進入第一箱體2的另一個空腔中,分流器3的另一側腔體打開,水通過噴灑管4噴灑而出,通過對小車的行走進行控制完成灑水過程。

藥液稀釋過程:在要噴藥過程中,需要稀釋藥液時,首先,將進水端完全打開,進水端保持一定的水壓,進藥端被關閉,然后調節進藥端的進藥壓力,使作用在分流板3-2上的合力在克服彈性橡膠圈3-1-4上的力后,帶動轉軸3-2-1轉動,使得進藥端的板體3-2-2打開一定的角度,隨著轉軸轉動角度的改變分流板3-2上的合力發生改變,當合力不足以克服彈性橡膠圈3-1-4上的力時,分流板3-2便不再轉動,并維持在第一相對穩定的角度,藥液和水依靠流體的渦流運動混拌均勻后從噴灑管4噴出。

小車在自動灑水和噴藥過程中:各傳感器將收集到的信號傳給控制單元,通過計算機分析、處理數據,并將處理結果和數據存儲器內的土壤標準濕度進行比對,若比對結果滿足條件則通過程序處理器下發控制指令給工作裝置,使噴藥車自動進行灑水澆灌。

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