农田智能灌溉设备论文和设计-秦磊

全文摘要

本实用新型提供了一种农田智能灌溉设备，属于农业节水灌溉设备技术领域，包括防护罩，内部设有进水管，进水管连接有手动阀，手动阀连接有流量计，流量计连接有电磁阀；电磁阀连接有出水管；电磁阀的上方设有压力传感器，出水管上设有压力表和自动排气阀；防护罩内还设有远程终控箱，所述远程终控箱内设有RTU单元，所述RTU单元连接所述流量计、所述电磁阀、所述压力传感器、所述压力表和所述自动排气阀；所述防护罩的顶部设有太阳能电池板，所述太阳能电池板电性连接所述RTU单元。本实用新型可利用太阳能转换的电能为灌溉设备提供能量，能耗低，RTU单元可实时接收传递灌溉用水量，管道压力等灌溉状态信息，进行实时监控，提高了灌溉效率和质量。

主设计要求

1.一种农田智能灌溉设备，其特征在于：包括有防护罩(1)，所述防护罩(1)的内部设有进水管(2)，所述进水管(2)连接有手动阀(3)，所述手动阀(3)连接有流量计(4)，所述流量计(4)连接有电磁阀(5)；所述电磁阀(5)连接有出水管(6)；所述电磁阀(5)的上方设有压力传感器(7)，所述出水管(6)上设有压力表(8)和自动排气阀(9)；所述防护罩(1)内还设有远程终控箱(10)，所述远程终控箱(10)内设有RTU单元，所述RTU单元连接所述流量计(4)、所述电磁阀(5)、所述压力传感器(7)、所述压力表(8)和所述自动排气阀(9)；所述防护罩(1)的顶部设有太阳能电池板(11)，所述太阳能电池板(11)电性连接所述RTU单元。

设计方案

2.根据权利要求1所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述防护罩(1)的顶部设有圆形立柱(12)，所述圆形立柱(12)的顶部设有太阳能电池板支架(13)，太阳能电池板(11)倾斜设于所述支架(13)上。

3.根据权利要求2所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述支架通过U型卡箍(15)连接在所述圆形立柱(12)上。

4.根据权利要求3所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述圆形立柱(12)的顶部设有避雷针(16)。

5.根据权利要求3所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述圆形立柱(12)的顶部还设有无线通信设备，所述无线通信设备连接所述RTU单元。

6.根据权利要求5所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述无线通信设备包括第一天线(17)和第二天线(18)。

7.根据权利要求1-6任一项所述的农田智能灌溉设备，其特征在于：所述防护罩的两侧设有检修门(19)。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及农业节水灌溉设备技术领域，具体涉及一种农田智能灌溉设备。

背景技术

随着智能手机的普及，智能手机越来越多的功能均已涉及到人们生活的方方面面，例如，通过智能手机上的APP软件进行付款购物，城轨交通二维码乘车等，给人们生活带来了极大的方便。

在农业灌溉上，传统的灌溉设备是刷卡付费后灌溉水泵自动启动，进行灌溉，灌溉期间，需要人员进行及时的巡视，以避免灌溉管道、电机或水泵出现故障，影响灌溉效率和质量，且不清楚灌溉的用水量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可对灌溉状态进行实时监控且能够节约水源、使用安全、能耗低的农田智能灌溉设备，以解决上述背景技术中存在的技术问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案：

本实用新型提供的一种农田智能灌溉设备，包括有防护罩，所述防护罩的内部设有进水管，所述进水管连接有手动阀，所述手动阀连接有流量计，所述流量计连接有电磁阀；所述电磁阀连接有出水管；所述电磁阀的上方设有压力传感器，所述出水管上设有压力表和自动排气阀；所述防护罩内还设有远程终控箱，所述远程终控箱内设有RTU单元，所述RTU单元连接所述流量计、所述电磁阀、所述压力传感器；所述防护罩的顶部设有太阳能电池板，所述太阳能电池板电性连接所述RTU单元。

进一步的，所述防护罩的顶部设有圆形立柱，所述圆形立柱的顶部设有太阳能电池板支架，太阳能电池板倾斜设于所述支架上。

进一步的，所述支架通过U型卡箍连接在所述圆形立柱上。

进一步的，所述圆形立柱的顶部设有避雷针。

进一步的，所述圆形立柱的顶部还设有无线通信设备。

进一步的，所述无线通信设备包括第一天线和第二天线。

进一步的，所述防护罩的两侧设有检修门。

本实用新型有益效果：可利用太阳能转换的电能为灌溉设备提供能量，能耗低，RTU单元可实时接收传递灌溉用水量，管道压力等灌溉状态信息，进行实时监控，提高了灌溉效率和质量。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例所述的农田智能灌溉设备内部结构图。

图2为本实用新型实施例所述的农田智能灌溉设备侧视图。

其中：1-防护罩；2-进水管；3-手动阀；4-流量计；5-电磁阀；6-出水管；7-压力传感器；8-压力表；9-自动排气阀；10-远程终控箱；11-太阳能电池板；12-圆形立柱；13-支架；15-U型卡箍；16-避雷针；17-第一天线；18-第二天线；19-检修门；101-圆形筒体；102-封头；103-底座法兰。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的模块。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本实用新型的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和\/或模块，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、模块和\/或它们的组。

需要说明的是，在本实用新型所述的实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通，或两个元件的相互作用关系，除非具有明确的限定。对于本领域技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

为便于对本实用新型实施例的理解，下面将结合附图以具体实施例为例做进一步的解释说明，且实施例并不构成对本实用新型实施例的限定。

本领域普通技术人员应当理解的是，附图只是一个实施例的示意图，附图中的部件或装置并不一定是实施本实用新型所必须的。

实施例

如图1至图2所示，本实用新型实施例提供了一种农田智能灌溉设备，该设备包括防护罩1，所述防护罩1的内部设有进水管2，所述进水管2连接有手动阀3，所述手动阀3连接有流量计4，所述流量计4连接有电磁阀5；所述电磁阀5连接有出水管6；所述电磁阀5的上方设有压力传感器7，所述出水管6上设有压力表8和自动排气阀9；所述防护罩1内还设有远程终控箱10，所述远程终控箱10内设有RTU单元，所述RTU单元连接所述流量计4、所述电磁阀5、所述压力传感器7、所述压力表8和所述自动排气阀9；所述防护罩1的顶部设有太阳能电池板11，所述太阳能电池板11电性连接所述RTU单元。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述防护罩1的顶部设有圆形立柱12，所述圆形立柱12的顶部设有太阳能电池板支架13，太阳能电池板11倾斜设于所述支架13上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述支架通过U型卡箍15连接在所述圆形立柱12上。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述圆形立柱12的顶部设有避雷针16。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述圆形立柱12的顶部还设有无线通信设备。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述无线通信设备包括第一天线17和第二天线18。

在本实用新型的一个具体实施例中，所述防护罩的两侧设有检修门19。

本实用新型实施例所述逇农田智能灌溉设备在具体使用时：

主要由外壳防护罩1、圆形立柱12、太阳能电池板11、避雷针16、天线、手动阀3、电动阀(电磁阀5)、流量计4、远程终控箱10、压力传感器7、管道等构成,结构紧凑,整体美观,并具有一定的防盗、防破坏的能力。

外壳防护罩1为一封闭式金属容器,由圆形筒体101、封头102、底座法兰103焊接而成,此防护罩1上部采用标准封头结构，这样制造更加简单，产品外观更加美观，降低了制造难度；底座法兰103采用内部安装的结构形式，减少材料、降低成本、避免安装外部容易腐蚀等；外壳防护罩两侧对称位置分别设置有安装检修门19,检修门19是每侧一扇门,每扇门上装有2组合页，检修门上分别装有防盗柜锁,此柜锁结构更加安全可靠，如图2所示。

圆形立柱12由钢管制成,立柱下端与外壳防护罩的封头部分可以是卡箍连接、法兰连接、钢管插入螺钉连接等三种连接方式,顶部用一钢板封住用于安装避雷针16，立柱12根据需要可以做成一体的。

太阳能电池板支架13用于固定太阳能电池板11和天线(包括第一天线17和第二天线18)，其通过U形螺栓(即U型卡箍15)固定在立柱上,可任意旋转位置,其优点在于:现场安装时根据方位进行调整,确保太阳能电池板始终朝向正南方向,接受光照时间最长。

太阳能电池板11选用单晶硅或多晶硅板,容量在5W～120W之间。

避雷针16由钢棒制成,长度0.4米～1.2米之间,底部通过螺纹与立柱相联。

远程终控箱10内设置远程终端单元RTU，负责采集压力传感器、流量计等现场设备的现场信号，并控制电磁阀的开关状态等。

RTU(RemoteTerminalUnit)是构成企业综合自动化系统的核心装置，通常由信号输入\/出模块、微处理器、有线\/无线通讯设备、电源及外壳等组成，由微处理器控制，并支持网络系统。它通过自身的软件(或智能软件)系统，可理想地实现企业中央监控与调度系统对生产现场一次仪表的遥测、遥控、遥信和遥调等功能。

通过TRU单元通信连接智能终端等设备，如智能手机或智能液晶控制器等，通过智能手机付费后，RTU单元即可收到付费信息，RTU单元收到付费信息后，即可控制打开电磁阀进行供水。至于如何通过智能手机付费为现有技术，如通过微信等社交软件扫码付费等，付费完成后，可将付费信息发送到RTU单元。实现了智能化田间灌溉计收费，采用微信平台计收费，通过手机微信扫码即可缴费取水。

天线分为第一天线17和第二天线18,第一天线17可用于远程终控箱与节点或云端服务器进行通讯,第二天线18为蓝牙天线,使手机与远程终控箱通过蓝牙通讯,提高微信扫码取水速度。

手动阀通常为常开状态,在检修设备时,临时关闭,手动阀可以是蝶阀、球阀或截止阀。

电动阀为常闭阀,在收到微信扫码取水命令时打开进行灌溉供水,电动阀可以是电动蝶阀、电磁阀、水力控制阀。

流量计能实时显示流量数据、统计汇总并上传至远程终控箱,经云端服务器处理,可以在手机微信终端实时显示,流量计可以是智能水表、超声波流量计、电磁流量计、涡轮流量计。

远传终端箱内置RTU模块，无线传输模块，蓝牙模块，太阳能供电系统等电气元件通过外接流量计，压力传感器，电磁阀等设备来实现智能控制田间灌溉阀门、监测灌溉水流量、灌溉水压力等信息，并实施灌溉用水计收费。

压力传感器将灌溉水压力实时传输给远程终控箱,经过服务器处理,可以在手机微信终端实时显示。

出口管路上有自动排气阀，可以自动排放管路里的空气。

压力表用于灌溉时观察出口管路压力更加直观、可视。

管道由金属管、弯头和金属法兰等焊接而成,用于联接各部件。

进出口管道偏心安装使得设备结构更加紧凑、减少空间、降低设备成本。流量计进行了很大的优化，使得其前后取消了直管段的要求(一般要求流量计前面要有10倍管径的距离，后面要有5倍管径的距离)，这样大大降低了圆形筒体的高度，降低了设备成本。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

设计图

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