一種小型苗圃澆灌系統的製作方法

2023-12-10 17:38:54

本實用新型涉及農業灌溉領域，特指一種小型苗圃灌溉系統。

背景技術：

現在的的農業應用中，大面積的農業澆灌都是採用在農田或苗圃中間設置旋轉噴頭，通過旋轉噴頭來對農田或苗圃中的作物進行大面積澆灌，工作效率高。若澆灌的對象是小型苗圃（例如屋頂改建成的苗圃、陽臺改建成的苗圃），則採用旋轉澆灌的方式會造成水資源或營養液的浪費；因為在小型苗圃中，各作物間有種植間隔，採用旋轉澆灌的方式會將水或營養液噴灑到種植間隔中，導致資源在間隔中浪費，沒有被作物充分利用。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於：針對上述存在的問題，提供一種小型苗圃澆灌系統，該澆灌系統能夠單獨對每一作物進行澆灌，避免了水或營養液等資源的浪費。

本實用新型採用的技術方案如下：

一種苗圃澆灌系統，它包括設置在苗圃上的一組平行軌道，所述平行軌道上跨設有支撐架，所述支撐架能夠沿著軌道朝X方向移動，所述支撐架上設置有澆灌管，所述澆灌管能夠沿著支撐架槽朝Y方向移動，並且所述澆灌管還能夠在支撐架上朝Z方向移動；所述澆灌管通過軟管與澆灌箱相連。

上述結構中，澆灌管能夠在苗圃的任意位置上移動，遍歷整個苗圃；因此澆灌管可以移動到每一株作物上對作物進行澆灌，避免了水或營養液等資源的浪費。

進一步的，所述支撐架通過X方向移動機構設置在導軌上，所述支撐架包括支撐柱和支撐橫板，所述支撐柱的下端固定安裝在X方向移動機構上，支撐柱的上端與支撐一端橫板相連；所述澆灌管安裝在支撐橫板上，沿支撐橫板朝Y方向移動；所述X方向移動機構連接受控於控制系統。

進一步的，所述X方向移動機構包支撐座，所述支撐座與支撐柱固定連接，所述支撐座內設置有主動輪X和從動輪X，所述主動輪X和從動輪X安裝在導軌上，所述主動輪X由設置在支撐座內的主動輪電機X帶動，所述主動輪電機X連接受控於控制系統。所述控制系統控制主動輪電機X轉動，進而控制X方向移動機構的移動。

進一步的，所述澆灌管由Y方向移動機構和Z方向移動機構帶動澆灌管在支撐橫板上移動，所述澆灌管安裝在Z方向移動機構上，所述Z方向移動機構安裝在Y方向移動機構上，所述Y方向移動機構安裝在支撐衡梁上，所述Y方向移動機構和Z方向移動機構連接受控於自動控制系統。

進一步的，所述Y方向移動包括移動基座，所述移動基座內設有主動輪Y和從動輪Y；所述主動輪Y設置在支撐橫板上方與支撐橫板的上表面接觸，所述從動輪Y設置在支撐橫板的下方與支撐橫板的下表面接觸，使支撐橫板設置在移動基座內；所述主動輪Y由安裝在移動基座內的主動輪電機Y帶動，所述主動輪電機Y連接受控於控制系統。所述控制系統控制主動輪電機Y轉動，進而控制Y方向移動機構的移動。

進一步的，所述Z方向移動機構為齒條傳動機構，所述齒條傳動機構包括傳動箱、齒條、齒輪和齒輪驅動電機，所述齒條嵌左右兩側面嵌入傳動箱側壁內，且能夠與側壁內發生相對滑動，所述齒條內側面與安裝在傳動箱內的齒輪嚙合，所說齒輪由安裝在傳動箱內的齒輪驅動電機帶動，所說齒輪驅動電機連接受控於控制系統，所述齒條外側面上固定安裝有澆灌管。所述控制系統控制齒輪驅動電機帶動齒輪轉動，進而齒條上下移動，帶動澆灌管上下移動。

通過自動控制系統控制各方向移動機構移動，進而能夠自動的控制澆灌管道每一株植物上進行澆灌。

進一步的，澆灌箱包括水箱、營養液箱、殺蟲劑箱；所述水箱、營養液箱和殺蟲劑箱分別通過水管、營養液管、殺蟲劑管與軟管一端相連，所述水管上設置有水管電磁閥和水泵，所述營養液管上設置有營養液管電磁閥和營養液泵，所述殺蟲劑管上設置有殺蟲劑管電磁閥和殺蟲劑蹦，所述軟管另一端與澆灌管上端相連，所述澆灌管下端設置有噴頭和澆灌電磁閥；所述水管電磁閥、水泵、營養液管電磁閥、營養液泵、殺蟲劑電磁閥、殺蟲劑泵和澆灌電磁閥均連接受控於控制系統。

上述結構中，通過控制系統控制控制各閥門和泵的工作，來實現不同液體的澆灌。

進一步的，所述控制系統安裝在控制櫃內，所述控制系統包括主控器和連接在主控器上用於控制各閥門開閉的閥門控制模塊、用於控制各泵工作狀態的泵體控制模塊和用於控制各電機工作狀態的電機控制模塊；所述閥門控制模塊上分別連接有水管電磁閥、營養液管電磁閥、殺蟲劑電磁閥和澆灌電磁閥；所述泵體控制模塊上連接有水泵、營養液泵和殺蟲劑泵；所述電機控制模塊上連接有主動輪電機X、主動輪電機Y和齒輪驅動電機。

進一步的，所述主動輪電機X、主動輪電機Y和齒輪驅動電機上均安裝有編碼器，所述編碼器用於記錄各電機正反轉的圈數；所述編碼器與主控器相連。

由於各植物間有種植間隔，其間隔是確定的，通過編碼器能夠記錄各電機轉動的圈數，進而確定各方向移動機構所移動的距離，進而控制系統能夠準確的控制澆灌管在每一株作物上澆灌。

進一步的，所述主控器上還連接有距離檢測傳感器、攝像頭和流量計；所述距離檢測傳感器和攝像頭安裝在澆灌管的下端，用於檢測澆灌管下端到不同作物間的距離；所述攝像頭用於檢測植物上是否有害蟲和/或植物是否受蟲害；所述流量計用於檢測水、營養液和殺蟲劑流過澆灌管的流量。

攝像頭要準確的檢測植物是否受蟲害，則必須靠近植物，通過距離檢測傳感器來檢測不同的植物高度，則能夠避免澆灌管與作物之間有一個安全距離。

流量計，控制每一株植物的澆灌量，當水、營養液或殺蟲劑流過流量計的量達到一定值時，控制系統控制澆灌管停止澆灌，進而節約資源。

綜上所述，由於採用了上述技術方案，本實用新型的有益效果是：

在小型苗圃澆灌過程中，澆灌管能夠在苗圃的任意位置上移動，遍歷整個苗圃；因此澆灌管可以移動到每一株作物上對作物進行澆灌，避免了水或營養液等資源的浪費。本發明的控制系統，能夠實現苗圃的自動澆灌，節省了人力為實用帶來了方便。

附圖說明

圖1是本實用新型的俯視圖；

圖2是本實用新型的左視圖；

圖3是本實用新型的Z方向移動機構結構圖。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作詳細的說明。

為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。

本發明的X、Y、Z方向如圖所示。

本發明公開了一種苗圃澆灌系統，它包括設置在苗圃3上的一組平行軌道10，所述平行軌道10上跨設有支撐架，所述支撐架能夠沿著軌道10朝X方向移動，所述支撐架上設置有澆灌管9，所述澆灌管9能夠沿著支撐架槽朝Y方向移動，並且所述澆灌管9還能夠在支撐架上朝Z方向移動；所述澆灌管9通過軟管5與澆灌箱6相連。

所述支撐架通過X方向移動機構2設置在導軌上，所述支撐架包括支撐柱11和支撐橫板1，所述支撐柱11的下端固定安裝在X方向移動機構2上，支撐柱11的上端與支撐一端橫板相連；所述澆灌管9安裝在支撐橫板1上，沿支撐橫板1朝Y方向移動；所述X方向移動機構2連接受控於控制系統。

所述X方向移動機構2包支撐座，所述支撐座與支撐柱11固定連接，所述支撐座內設置有主動輪X和從動輪X，所述主動輪X和從動輪X安裝在導軌上，所述主動輪X由設置在支撐座內的主動輪電機X帶動，所述主動輪電機X連接受控於控制系統。

所述澆灌管9由Y方向移動機構4和Z方向移動機構8帶動澆灌管9在支撐橫板1上移動，所述澆灌管9安裝在Z方向移動機構8上，所述Z方向移動機構8安裝在Y方向移動機構4上，所述Y方向移動機構4安裝在支撐衡梁上，所述Y方向移動機構4和Z方向移動機構8連接受控於自動控制系統。

所述Y方向移動包括移動基座，所述移動基座內設有主動輪Y和從動輪Y；所述主動輪Y設置在支撐橫板1上方與支撐橫板1的上表面接觸，所述從動輪Y設置在支撐橫板1的下方與支撐橫板1的下表面接觸，使支撐橫板1設置在移動基座內；所述主動輪Y由安裝在移動基座內的主動輪電機Y帶動，所述主動輪電機Y連接受控於控制系統。

所述Z方向移動機構8為齒條14傳動機構，所述齒條14傳動機構包括傳動箱13、齒條14、齒輪7和齒輪驅動電機12，所述齒條14嵌左右兩側面嵌入傳動箱13側壁內，且能夠與側壁內發生相對滑動，所述齒條14內側面與安裝在傳動箱13內的齒輪7嚙合，所說齒輪7由安裝在傳動箱13內的齒輪驅動電機12帶動，所說齒輪驅動電機12連接受控於控制系統，所述齒條14外側面上固定安裝有澆灌管9。

澆灌箱6包括水箱、營養液箱、殺蟲劑箱；所述水箱、營養液箱和殺蟲劑箱分別通過水管、營養液管、殺蟲劑管與軟管5一端相連，所述水管上設置有水管電磁閥和水泵，所述營養液管上設置有營養液管電磁閥和營養液泵，所述殺蟲劑管上設置有殺蟲劑管電磁閥和殺蟲劑蹦，所述軟管5另一端與澆灌管9上端相連，所述澆灌管9下端設置有噴頭和澆灌電磁閥；所述水管電磁閥、水泵、營養液管電磁閥、營養液泵、殺蟲劑電磁閥、殺蟲劑泵和澆灌電磁閥均連接受控於控制系統。

所述控制系統安裝在控制櫃內，所述控制系統包括主控器和連接在主控器上用於控制各閥門開閉的閥門控制模塊、用於控制各泵工作狀態的泵體控制模塊和用於控制各電機工作狀態的電機控制模塊；所述閥門控制模塊上分別連接有水管電磁閥、營養液管電磁閥、殺蟲劑電磁閥和澆灌電磁閥；所述泵體控制模塊上連接有水泵、營養液泵和殺蟲劑泵；所述電機控制模塊上連接有主動輪電機X、主動輪電機Y和齒輪驅動電機12。

所述主動輪電機X、主動輪電機Y和齒輪驅動電機12上均安裝有編碼器，所述編碼器用於記錄各電機正反轉的圈數；所述編碼器與主控器相連。

所述主控器上還連接有距離檢測傳感器、攝像頭和流量計；所述距離檢測傳感器和攝像頭安裝在澆灌管9的下端，用於檢測澆灌管9下端到不同作物間的距離；所述攝像頭用於檢測植物上是否有害蟲和/或植物是否受蟲害；所述流量計用於檢測水、營養液和殺蟲劑流過澆灌管9的流量。

本實施例中，苗圃採用矩形苗圃，澆灌系統澆灌時，主控器控制電機控制模塊，控制各電機工作，進而帶動各方向移動機構朝不同的方向移動，使澆灌管位於任何一株植物上，本實施例中，澆灌管從苗圃的頂點位置處出發進行澆灌，一行一行的對苗圃內的植物進行澆灌；澆水或澆營養液或澆殺蟲劑，由主控器內的設定時間來控制，當前時間為設定時間T1時，主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、水管電磁閥打開，主控器控制泵體控制模塊控制水泵工作，進行澆水，當流量計記錄到澆水量為S時，主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、水管電磁閥關閉，主控器控制泵體控制模塊控制水泵停止工作，進而停止澆水。除了澆水過程中工作的閥門和泵外，其餘閥門均關閉，泵全部不工作。

當前時間為設定時間T2時，主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、營養液管電磁閥打開，主控器控制泵體控制模塊控制營養液泵工作，進而開始澆灌營養液，當流量計記錄到澆灌營養液量為Y時，主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、營養液管電磁閥關閉，主控器控制泵體控制模塊控制營養液泵停止工作，進而停止澆灌營養液。除了澆灌營養液過程中工作的閥門和泵外，其餘閥門均關閉，泵全部不工作。

當前時間為設定時間T3時，且攝像頭檢測到植物收到蟲害，則主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、殺蟲劑管電磁閥打開，主控器控制泵體控制模塊控制殺蟲劑泵工作，進而開始澆灌殺蟲劑，當流量計記錄到澆灌殺蟲劑量為Y時，主控器控制閥門控制模塊控制澆灌電磁閥、殺蟲劑管電磁閥關閉，主控器控制泵體控制模塊控制殺蟲劑泵停止工作，進而停止澆灌殺蟲劑。除了澆灌殺蟲劑過程中工作的閥門和泵外，其餘閥門均關閉，泵全部不工作。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，並不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。