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一种农田水利工程灌溉装置的制作方法

2022-03-09 00:50:29 来源:中国专利 TAG:


1.本发明属于农田水利工程灌溉技术领域,具体是指一种农田水利工程灌溉装置。


背景技术:

2.农田水利涉及水力学、土木工程学、农学、土壤学,以及水文、气象、水文地质及农业经济等学科。其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配和使用,并结合农业技术措施进行改土培肥,扩大土地利用,以达到农业高产稳产的目的。我国是一个农业大国,由于土地面积广以及雨水分布不平衡的现状,水利灌溉工程不可置否的成为了我国农业发展的重要组成部分,因此水利灌溉工程对人民生活水平和促进农业发展两方面有着不可忽视的作用,长时间的灌溉会导致灌溉头堵塞,造成灌溉量不均,由于喷灌头堵塞后压力会增大,严重时会导致喷头破裂,需要及时对灌溉头进行更换,不仅会造成经济损失,而且耽误灌溉的进度;其次,在灌溉时遇到树、其他阻碍物存在或农作物较高时,导致灌溉装置只能高空飞行时,为了防止灌溉液滴的扩散蒸发,需要对灌溉水的强度进行灵活调节,但是现有的农田灌溉装置不能对灌溉时水流的强度进行灵活调节,不能根据不同的农作物特性进行调节;另外,现有的农田灌溉装置在降落时,易导致灌溉设震荡损坏或倾倒损坏,需要选择平整的土地进行降落,限制性大。


技术实现要素:

3.针对上述情况,为克服现有技术的缺陷,本发明提供一种农田水利工程灌溉装置,根据高空灌溉时,灌溉液滴易扩散挥发的特性,采用磁性控制和电荷控制相结合的方式,通过设置电磁板控制磁粉动作的方式,实现了对灌溉水流速灵活控制的技术效果,通过设置带电清理防堵棒使灌溉液滴带正电和负电,使相邻液滴之间顺利结合,达到瞬时增大液滴体积的技术效果,放置液滴扩散蒸发,带电清理防堵棒的设置同时可实现对灌溉孔清理防堵的技术效果,解决了灌溉孔堵塞气压增大导致喷头破裂的技术难题,根据灌溉装置降落时易震动损坏和易倾倒的特性,创造性地将气压原理应用至农田灌溉技术领域,采用吸盘稳固、气柱压缩和自适应形变填充平整的方式,实现了减震式柔性自适应接触平整降落的技术效果,克服了灌溉装置只能在平整地面降落的技术偏见。
4.本发明采取的技术方案如下:本发明提供一种农田水利工程灌溉装置,包括无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构、缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱、液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构、飞行机构和遥控机构,所述缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱设于飞行机构下方,所述液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构与缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱相连,所述无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构设于飞行机构上,所述遥控机构与飞行机构通信相连;所述液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构包括灌溉泵、绝缘主水管、绝缘支水管、灌溉喷头和电荷控制式液滴结合下落防堵装置,所述灌溉泵与缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱贯相连,所述绝缘主水管与灌溉泵贯通相连,所述绝缘支水管与绝缘主水管贯通相连,所述灌溉喷头与绝缘支水管贯通相连,所述电荷
控制式液滴结合下落防堵装置设于灌溉喷头中。
5.进一步地,所述电荷控制式液滴结合下落装置包括电荷控制液滴结合防堵腔、伸缩控制杆和带电清理防堵棒,所述电荷控制液滴结合防堵腔设于灌溉喷头中,所述伸缩控制杆设于电荷控制液滴结合防堵腔中,所述带电清理防堵棒与伸缩控制杆相连;所述带电清理防堵棒包括带正电的清理防堵棒和带负电的清理防堵棒,所述带正电的清理防堵棒和带负电的清理防堵棒与伸缩控制杆相连。
6.作为优选地,所述灌溉喷头包括喷头柱和喷头,所述喷头柱与绝缘支水管贯通相连,所述喷头与喷头柱贯通相连,所述喷头上设有灌溉孔,所述灌溉孔包括中心灌溉孔、正电荷灌溉孔和负电荷灌溉孔,所述中心喷灌孔设于喷头的中心处,所述正电荷灌溉孔环绕设于喷头上,所述负电荷灌溉孔环绕设于喷头上,所述负电荷灌溉孔设于正电荷灌溉孔和中心灌溉孔之间,所述带正电的清理防堵棒伸缩设于正电荷灌溉孔中,所述带负电的清理防堵棒伸缩设于负电荷灌溉孔中。
7.进一步地,所述缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱包括水箱本体、进液口、缺液自提醒装置和磁性控流装置,所述进液口设于水箱本体上,所述缺液自提醒装置设于水箱本体中心处,所述磁性空控流装置设于水箱本体内且设于缺液自提醒装置两侧。
8.其中,所述磁性控流装置包括支撑柱、电磁板和控流囊,所述支撑柱设于水箱本体内侧上壁上,所述电磁板设于支撑柱上,所述水箱本体底壁上设有控流孔,所述控流囊设于控流孔中,所述控流囊里装有磁粉和水的混合液。
9.进一步地,所述缺液自提醒装置包括限位套管、浮球、防水开关和指示灯,所述限位套管设于水箱本体内侧上壁上,所述浮球浮动设于限位套管中,所述防水开关设于水箱本体内侧底壁上,所述指示灯设于遥控机构上,所述限位套管的长度小于水箱本体的高度,所述限位套管与防水开关之间留有间隙。
10.作为本发明进一步优选地,所述无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构包括支撑腿、缓冲减震弹簧、平衡管、吸盘、气柱和形变凸起,所述支撑腿设于飞行机构底壁上,所述缓冲减震弹簧设于支撑腿上,所述平衡管设于缓冲减震弹簧上,所述气柱与平衡管贯通相连,所述吸盘与气柱贯通相连,所述形变凸起贯通设于平衡管底侧;灌溉装置落地时,吸盘首先着地,此时灌溉装置降落时的气体会通过吸盘进入气柱中,进而进入平衡管中,当吸盘着地时,气柱被压缩,从而使平衡管中的气压增大,此时形变凸起形变,增大与地面的接触面积,同时会根据地面的平整度进行自适应填充式形变,实现柔性自适应接触平整降落的技术效果。
11.进一步地,所述飞行机构包括镂空式支撑架、飞行桨叶和控制装置,所述镂空式支撑架设于水箱本体上壁上,所述飞行桨叶设于镂空式支撑架上,所述控制装置设于飞行支撑架上,所述控制装置包括控制箱、中央处理器、飞行控制模块、gps定位模块、飞行无线传输模块、图像拍摄模块、图像传输模块、接收模块和供电电池,所述控制箱设于水箱本体上壁上,所述中央处理器、飞行控制模块、gps定位模块、飞行无线传输模块、图像拍摄模块、图像传输模块、接收模块和供电电池设于控制箱中;所述飞行控制模块、gps定位模块、无线传输模块、图像拍摄模块和供电电池与中央处理器通信相连,所述图像传输模块与图像拍摄模块通信相连,所述接收模块与飞行无线传输模块通信相连。
12.作为优选地,所述遥控机构包括遥控手柄、飞行控制按键、数据显示屏、防掉落装
置和控制组件,所述飞行控制按键设于遥控手柄上,所述数据显示屏设于遥控手柄上,所述指示灯设于数据显示屏上壁上,所述防掉落装置设于遥控手柄上,所述遥控手柄底壁上设有控制腔,所述控制组件设于控制腔中;所述控制组件包括控制模块、遥控无线传输模块、信号发射模块和电池,所述控制模块、遥控无线传输模块、信号发射模块和电池设于控制腔中,所述信号发射模块和电池与控制模块通信相连,所述遥控无线传输模块与信号发射模块通信相连。
13.进一步地,所述防掉落装置包括伸缩弹簧和防掉落挂圈,所述伸缩弹簧设于遥控手柄上,所述防掉落挂圈设于伸缩弹簧上。
14.采用上述结构本发明取得的有益效果如下:本方案提供一种农田水利工程灌溉装置,根据高空灌溉时,灌溉液滴易扩散挥发的特性,采用磁性控制和电荷控制相结合的方式,通过设置电磁板控制磁粉动作的方式,实现了对灌溉水流速灵活控制的技术效果,通过设置带电清理防堵棒使灌溉液滴带正电和负电,使相邻液滴之间顺利结合,达到瞬时增大液滴体积的技术效果,放置液滴扩散蒸发,带电清理防堵棒的设置同时可实现对灌溉孔清理防堵的技术效果,解决了灌溉孔堵塞气压增大导致喷头破裂的技术难题,根据灌溉装置降落时易震动损坏和易倾倒的特性,创造性地将气压原理应用至农田灌溉技术领域,采用吸盘稳固、气柱压缩和自适应形变填充平整的方式,实现了减震式柔性自适应接触平整降落的技术效果,克服了灌溉装置只能在平整地面降落的技术偏见。
附图说明
15.图1为本发明提出的农田水利工程灌溉装置的整体结构示意图;
16.图2为本发明提出的农田水利工程灌溉装置的左视图;
17.图3为本发明提出的农田水利工程灌溉装置的主视图;
18.图4为本发明提出的农田水利工程灌溉装置的俯视图;
19.图5为本发明提出的农田水利工程灌溉装置的剖视图;
20.图6为图5的a部分的局部放大图;
21.图7为本发明提出的农田水利工程灌溉装置灌溉喷头的结构示意图;
22.图8为本发明提出的农田水利工程灌溉装置灌溉喷头的主视图;
23.图9为本发明提出的农田水利工程灌溉装置灌溉喷头的俯视图;
24.图10为本发明提出的农田水利工程灌溉装置灌溉喷头的仰视图;
25.图11为本发明提出的农田水利工程灌溉装置灌溉喷头的剖视图;
26.图12为本发明提出的农田水利工程灌溉装置遥控机构的结构示意图;
27.图13为本发明提出的农田水利工程灌溉装置遥控机构的仰视图;
28.图14为飞行机构的控制装置的连接框图;
29.图15为遥控机构的控制组件的连接框图;
30.其中,1、无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构,2、缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱,3、液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构,4、飞行机构,5、遥控机构,6、镂空式支撑架,7、飞行桨叶,8、控制装置,9、控制箱,10、中央处理器,11、飞行控制模块,12、gps定位模块,13、飞行无线传输模块,14、图像拍摄模块,15、图像传输模块,16、接收模块,17、供电电池,18、水箱本体,19、进液口,20、缺液自提醒装置,21、磁性控流装置,22、限位套
管,23、浮球,24、防水开关,25、指示灯,26、支撑柱,27、电磁板,28、控流囊,29、控流孔,30、灌溉泵,31、绝缘主水管,32、绝缘支水管,33、灌溉喷头,34、电荷控制式液滴结合下落防堵装置,35、电荷控制液滴结合防堵腔,36、伸缩控制杆,37、带电清理防堵棒,38、带正电的清理防堵棒,39、带负电的清理防堵棒,40、喷头柱,41、喷头,42、灌溉孔,43、中心灌溉孔,44、正电荷灌溉孔,45、负电荷灌溉孔,46、支撑腿,47、缓冲减震弹簧,48、平衡管,49、吸盘,50、气柱,51、形变凸起,52、遥控手柄,53、飞行控制按键,54、数据显示屏,56、防掉落装置,57、控制组件,58、控制腔,59、控制模块,60、遥控无线传输模块,61、信号发射模块,62、电池,63、伸缩弹簧,64、防掉落挂圈。
31.附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
32.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;基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
33.在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
34.如图1、图12所示,本发明提供一种农田水利工程灌溉装置,包括无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构1、缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱2、液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构3、飞行机构4和遥控机构5,缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱2设于飞行机构4下方,液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构3与缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱2相连,无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构1设于飞行机构4上,遥控机构5与飞行机构4通信相连。
35.如图1、图2、图4、图14所示,飞行机构4包括镂空式支撑架6、飞行桨叶7和控制装置8,镂空式支撑架6设于缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱2上壁上,飞行桨叶7设于镂空式支撑架6上,控制装置8设于飞行支撑架上,控制装置8包括控制箱9、中央处理器10、飞行控制模块11、gps定位模块12、飞行无线传输模块13、图像拍摄模块14、图像传输模块15、接收模块16和供电电池17,控制箱9设于镂空式支撑架6上壁上,中央处理器10、飞行控制模块11、gps定位模块12、飞行无线传输模块13、图像拍摄模块14、图像传输模块15、接收模块16和供电电池17设于控制箱9中;飞行控制模块11、gps定位模块12、无线传输模块、图像拍摄模块14和供电电池17与中央处理器10通信相连,图像传输模块15与图像拍摄模块14通信相连,接收模块16与飞行无线传输模块13通信相连。
36.如图1、图3、图4、图5、图6、图12所示,缺液自提醒型磁性控流式农田灌溉水箱2包括水箱本体18、进液口19、缺液自提醒装置20和磁性控流装置21,进液口19设于水箱本体18上,缺液自提醒装置20设于水箱本体18中心处,磁性控流装置21设于水箱本体18内且设于缺液自提醒装置20两侧;缺液自提醒装置20包括限位套管22、浮球23、防水开关24和指示灯
25,限位套管22设于水箱本体18内侧上壁上,浮球23浮动设于限位套管22中,防水开关24设于水箱本体18内侧底壁上,指示灯25设于遥控机构5上,限位套管22的长度小于水箱本体18的高度,限位套管22与防水开关24之间留有间隙;磁性控流装置21包括支撑柱26、电磁板27和控流囊28,支撑柱26设于水箱本体18内侧上壁上,电磁板27设于支撑柱26上,水箱本体18底壁上设有控流孔29,控流囊28设于控流孔29中,控流囊28里装有磁粉和水的混合液。
37.如图1、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11所示,液滴结合式防蒸发防堵塞灌溉机构3包括灌溉泵30、绝缘主水管31、绝缘支水管32、灌溉喷头33和电荷控制式液滴结合下落防堵装置34,灌溉泵30与水箱本体18贯通相连且设于控流孔29处,绝缘主水管31与灌溉泵30贯通相连,绝缘支水管32与绝缘主水管31贯通相连,灌溉喷头33与绝缘支水管32贯通相连,电荷控制式液滴结合下落防堵装置34设于灌溉喷头33中;电荷控制式液滴结合下落装置包括电荷控制液滴结合防堵腔35、伸缩控制杆36和带电清理防堵棒37,电荷控制液滴结合防堵腔35设于灌溉喷头33中,伸缩控制杆36设于电荷控制液滴结合防堵腔35中,带电清理防堵棒37与伸缩控制杆36相连;带电清理防堵棒37包括带正电的清理防堵棒38和带负电的清理防堵棒39,带正电的清理防堵棒38和带负电的清理防堵棒39与伸缩控制杆36相连;灌溉喷头33包括喷头柱40和喷头41,喷头柱40与绝缘支水管32贯通相连,喷头41与喷头柱40贯通相连,喷头41上设有灌溉孔42,灌溉孔42包括中心灌溉孔43、正电荷灌溉孔44和负电荷灌溉孔45,中心喷灌孔设于喷头41的中心处,正电荷灌溉孔44环绕设于喷头41上,负电荷灌溉孔45环绕设于喷头41上,负电荷灌溉孔45设于正电荷灌溉孔44和中心灌溉孔43之间,带正电的清理防堵棒38伸缩设于正电荷灌溉孔44中,带负电的清理防堵棒39伸缩设于负电荷灌溉孔45中。
38.如图1、图2、图3所示,无源型吸盘气柱变面接触式减震稳固降落机构1包括支撑腿46、缓冲减震弹簧47、平衡管48、吸盘49、气柱50和形变凸起51,支撑腿46设于镂空式支撑架6底壁上,缓冲减震弹簧47设于支撑腿46上,平衡管48设于缓冲减震弹簧47上,气柱50与平衡管48贯通相连,吸盘49与气柱50贯通相连,形变凸起51贯通设于平衡管48底侧;灌溉装置落地时,吸盘49首先着地,此时灌溉装置降落时的气体会通过吸盘49进入气柱50中,进而进入平衡管48中,当吸盘49着地时,气柱50被压缩,从而使平衡管48中的气压增大,此时形变凸起51形变,增大与地面的接触面积,同时会根据地面的平整度进行自适应填充式形变,实现柔性自适应接触平整降落的技术效果。
39.如图12、图13、图15所示,遥控机构5包括遥控手柄52、飞行控制按键53、数据显示屏54、防掉落装置56和控制组件57,飞行控制按键53设于遥控手柄52上,数据显示屏54设于遥控手柄52上,指示灯25设于数据显示屏54上壁上,防掉落装置56设于遥控手柄52上,遥控手柄52底壁上设有控制腔58,控制组件57设于控制腔58中;控制组件57包括控制模块59、遥控无线传输模块60、信号发射模块61和电池62,控制模块59、遥控无线传输模块60、信号发射模块61和电池62设于控制腔58中,信号发射模块61和电池62与控制模块59通信相连,遥控无线传输模块60与信号发射模块61通信相连;防掉落装置56包括伸缩弹簧63和防掉落挂圈64,伸缩弹簧63设于遥控手柄52上,防掉落挂圈64设于伸缩弹簧63上。
40.具体使用时,用户将待灌溉的液体置入水箱本体18中,通过控制按键启动灌溉装置,并通过控制按键控制灌溉装置的飞行路径及灌溉路径,控制按键将控制信号传输至控制模块59,控制模块59将信号传输至信号发射模块61,信号发射模块61件信号传输至遥控
无线传输模块60,遥控无线传输模块60将信号传输至接收模块16,接收模块16将信号传输至飞行无线传输模块13,飞行无线传输模块13经数据传输至中央处理器10,经中央处理器10处理后控制飞行控制模块11工作,同时gps定位模块12对灌溉装置的飞行位置进行定位,实现对灌溉装置的飞行灌溉,图像拍摄模块14对灌溉处的环境进行拍摄,并将拍摄数据传输至图像传输模块15,经图像传输模块15传输至数据显示屏54上进行实时显示,便于灌溉人员对灌溉装置进行操控,启动灌溉泵30,灌溉泵30工作将水箱本体18中的水抽出并传输至绝缘主水管31,经绝缘主水管31传输至绝缘支水管32,进而进入灌溉喷头33中,为了防止灌溉水滴的蒸发,启动伸缩控制杆36,伸缩控制杆36伸长带动带正电的清理防堵棒38伸长,带正电的清理防堵棒38使流经的液体带正电,同时伸缩控制杆36带动带负电的清理防堵棒39伸长,带负电的清理防堵棒39使流经的液体带负电,带正电的液体与带负电的液体结合,从而增大了液滴的体积,解决了因液体体积小易蒸发损失的技术难题,进一步提高了灌溉效率,同时带正电的清理防堵棒38和带负电的清理防堵棒39伸缩实现对灌溉孔42清理防堵的技术效果,当灌溉装置受到树及其他阻碍物时,需要高空飞行时,灌溉的液滴易扩散,并在下落的过程中容易挥发,因此,对电磁板27进行通电,由于控流囊28中存在磁粉,在电磁板27磁性的作用下对磁粉进行磁吸,使磁粉向靠近电磁板27的方向移动,并通过调整电磁板27的通电强度,实现对控流囊28与电磁板27之间距离灵活调整的技术效果,当电磁板27与控流囊28之间距离较大时,液体的流速较小,当电磁板27与控流囊28之间的距离较小时,液体的流速较大,从而实现对液体下落速度的灵活调节,通过提高液体下落的速度和强度来防止灌溉液滴扩散挥发,实现高效灌溉的技术效果,随着灌溉的不断进行,水箱本体18中的水位逐渐下降,同时浮球23沿着限位套管22下降,当水位即将耗尽时,浮球23触碰到防水开关24,此时指示灯25亮起,对灌溉人员进行提醒,提醒灌溉人员及时进行补水操作,防止无水空机运行,造成资源浪费和装置损坏,通过控制按键控制灌溉装置返航,当灌溉装置降落时,吸盘49先着地,此时气柱50被压缩,从而使平衡管48中的气压增大,此时形变凸起51形变,增大与地面的接触面积,同时会根据地面的平整度进行自适应填充式形变,使灌溉装置平整落地,实现柔性自适应接触平整降落的技术效果,以上便是本发明整体的工作流程,下次使用时重复此步骤即可。
41.需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
42.尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
43.以上对本发明及其实施方式进行了描述,这种描述没有限制性,附图中所示的也只是本发明的实施方式之一,实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示,在不脱离本发明创造宗旨的情况下,不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例,均应属于本发明的保护范围。
再多了解一些

本文用于企业家、创业者技术爱好者查询,结果仅供参考。

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