一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备及其工作方法与流程

本发明涉及塑料大棚领域，特别涉及一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备及其工作方法。

背景技术：

在塑料大棚中，自动化灌溉技术一般是从作物的上方或下方进行浇水，从上方浇水时，水滴先落于作物最上方的叶片上，一部分水滴会顺着叶片滑落到作物周围的土壤中，一部分水滴才能够穿过上方的叶片落在中下方的叶片上，要使得中下方的叶片得到充分灌溉，就需要增加用水。

从下方浇水的方案，不仅需要高额的成本，后续维护修理也不方便，同理，要使得上方的叶片得到充分灌溉，也需要增加用水。

技术实现要素：

发明目的：为了克服背景技术中存在的缺点，本发明实施例提供了一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备及其工作方法，能够有效解决上述背景技术中涉及的问题。

技术方案：

一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备，包括设置于棚顶下方的输水机构、延伸机构以及控制机构，其特征在于，所述控制机构包括处理单元、驱动单元以及数据存储单元，所述处理单元分别与所述驱动单元以及所述数据存储单元连接，所述数据存储单元用于存储大棚内作用的生长状态以及浇水时间，所述输水机构包括输水导管以及伸缩喷头，所述输水导管的一端与外部水源相连，其另一端与所述伸缩喷头相连，所述伸缩喷头包括第一电动伸缩管、第一喷嘴、第二喷嘴以及第二电动伸缩管，所述第一电动伸缩管连通所述输水导管与所述第一喷嘴，所述第一喷嘴设置于所述伸缩喷头的中部，所述第二喷嘴位于所述伸缩喷头的端部，所述第二电动伸缩管连通所述第一喷嘴与所述第二喷嘴，所述第一喷嘴、第二喷嘴、第一电动伸缩管以及第二电动伸缩管分别与所述驱动单元连接，所述第一喷嘴与第二喷嘴用于在不同高度输出雾态水，所述第一电动伸缩管以及第二电动伸缩管用于调整所述第一喷嘴与第二喷嘴的位置；

所述延伸机构包括连接支架以及第一旋转装置，所述连接支架包括固定架以及活动架，所述固定架固定设置于棚顶，其内部设置呈中空，所述活动架设置于所述固定架的左右两侧，且通过第一旋转装置相连，所述活动架与所述固定架内部连通，所述输水导管从所述固定架内穿过并从所述活动架内穿出，所述第一旋转装置与所述驱动单元连接，用于调整所述活动架的位置。

作为本发明的一种优选方式，所述活动架设置呈弧形，当活动架与伸缩喷头收纳时，所述活动架与棚顶贴合。

作为本发明的一种优选方式，所述控制机构还包括温度传感器，所述温度传感器与所述驱动单元连接，用于检测大棚内的温度值并将所述温度值发送给所述处理单元。

作为本发明的一种优选方式，所述灌溉设备还包括通风装置，所述通风装置设置于大棚的顶部，所述通风装置与所述驱动单元连接，用于给大棚通风。

作为本发明的一种优选方式，所述通风装置的出风口设置于侧面，所述通风装置的侧面设置有第二旋转装置以及与所述第二旋转装置相连的分流板，所述第二旋转装置与所述驱动单元连接，用于转动所述分流板。

一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备的工作方法，包括以下工作步骤：

s101：工作人员根据作物的生长状态设定第一预设角度、第一预设长度、第二预设长度的参数，并将所述参数保存至数据存储单元，随着作物生长状态的变化更新所述参数；

s102：到达浇水时间时，所述处理单元向所述驱动单元输出第一旋转信号，所述驱动单元驱动第一旋转装置旋转第一预设角度；

s103：所述处理单元向所述驱动单元输出第一伸长信号，所述驱动单元驱动所述第一电动伸缩管伸长第一预设长度；

s104：所述处理单元向所述驱动单元输出第二伸长信号，所述驱动单元驱动所述第二电动伸缩管伸长第二预设长度；

s105：所述处理单元向所述驱动单元输出第一喷水信号，所述驱动单元驱动所述第一喷嘴启动；

s106：所述处理单元向所述驱动单元输出第二喷水信号，所述驱动单元驱动所述第二喷嘴启动。

作为本发明的一种优选方式，s106之后还包括：

浇水完毕后，温度传感器实时检测大棚内的温度值并将所述温度值发送给所述处理单元；

所述处理器判断接收到的温度值是否大于第一预设温度值；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出通风信号，所述驱动单元驱动所述通风装置开启。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理单元判断接收到的温度值是否小于第二预设温度值；

若是，所述处理单元向所述驱动单元输出关闭信号，所述驱动单元驱动所述通风装置关闭。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述第二预设温度值小于所述第一预设温度值。

作为本发明的一种优选方式，还包括：

所述处理单元向所述驱动单元输出第二旋转信号，所述驱动单元驱动第二旋转装置旋转第二预设角度。

本发明实现以下有益效果：

1、延伸机构设置于棚顶下方，活动架通过第二旋转装置设置于固定架的左右两侧，并且活动架的内部与固定架的内部连通，输水导管从所述固定架内穿过，并从所述活动架内穿出，输水管道位于大棚内部的一端与伸缩喷头连接，第一喷嘴位于伸缩喷头的中部，第二喷嘴位于所述伸缩喷头的端部，第一电动伸缩管可控制第一喷嘴与第二喷嘴的高度，第二电动伸缩管可控制第二喷嘴的高度，使用时，第一旋转装置带动活动架下旋，第一喷嘴位于作物的上方，第二喷嘴进入作物的内部，从作物上方与内部同时喷水，避免水流向作物生长区域以外的地方，提高用水效率。

2、通过调节第一电动伸缩管以及第二电动伸缩管的伸缩长度，能够使得第一喷嘴与第二喷嘴的位置适应作物不同的生长状态，提高了设备的实用性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并于说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为本发明提供的灌溉设备结构示意图。

图2为本发明提供的延伸机构结构示意图。

图3为本发明提供的伸缩喷头结构示意图。

图4为本发明提供的灌溉设备工作示意图。

图5为本发明提供的通风装置结构示意图。

图6为本发明提供的通风装置工作示意图。

图7为本发明提供的处理单元连接示意图。

具体实施方式

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。

实施例一

如图1-4、7所示，本实施例提供一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备，包括设置于棚顶下方的输水机构、延伸机构以及控制机构，所述控制机构包括处理单元1、驱动单元2以及数据存储单元3，所述处理单元1分别与所述驱动单元2以及所述数据存储单元3连接，所述数据存储单元3用于存储大棚内作用的生长状态以及浇水时间，所述输水机构包括输水导管4以及伸缩喷头，所述输水导管4的一端与外部水源相连，其另一端与所述伸缩喷头相连，所述伸缩喷头包括第一电动伸缩管5、第一喷嘴6、第二喷嘴7以及第二电动伸缩管8，所述第一电动伸缩管5连通所述输水导管4与所述第一喷嘴6，所述第一喷嘴6设置于所述伸缩喷头的中部，所述第二喷嘴7位于所述伸缩喷头的端部，所述第二电动伸缩管8连通所述第一喷嘴6与所述第二喷嘴7，所述第一喷嘴6、第二喷嘴7、第一电动伸缩管5以及第二电动伸缩管8分别与所述驱动单元2连接，所述第一喷嘴6与第二喷嘴7用于在不同高度输出雾态水，所述第一电动伸缩管5以及第二电动伸缩管8用于调整所述第一喷嘴6与第二喷嘴7的位置；

所述延伸机构包括连接支架以及第一旋转装置9，所述连接支架包括固定架10以及活动架11，所述固定架10固定设置于棚顶，其内部设置呈中空，所述活动架11设置于所述固定架10的左右两侧，且通过第一旋转装置9相连，所述活动架11与所述固定架10内部连通，所述输水导管4从所述固定架10内穿过并从所述活动架11内穿出，所述第一旋转装置9与所述驱动单元2连接，用于调整所述活动架11的位置。

所述活动架11设置呈弧形，当活动架11与伸缩喷头收纳时，所述活动架11与棚顶贴合。

具体地，延伸机构沿大棚的骨架搭设，在大棚的一个侧面或两个侧面设置开口，固定架10从所述开口处伸入大棚并固定在棚顶的骨架下方，位于大棚外部的固定架10连接至水源处，所述固定架10内部设置呈中空，输水导管4布置于所述固定架10内，所述固定架10的左右两侧设置有若干通孔，所述通孔位于大棚内作物的正上方，所述通孔的外部设置有第二旋转装置14，所述活动架与所述第二旋转装置14相连，并与所述通孔连通，第二旋转装置14能够带动活动架在竖直方向转动。

所述活动架设置呈弧形，当不灌溉时，所述活动架收纳于大棚的顶部，并且，所述活动架的弧度与大棚顶部的弧度贴合。

输水导管4的一端与所述水源连通，另一端从所述固定架10内穿过，并从活动架内穿出，输水导管4的另一端与伸缩喷头连通，所述伸缩喷头分为四段，第一段为与所述输水导管4连通的第一电动伸缩管5，第二段为与所述第一电动伸缩管5连通的第一喷嘴6，第三段为与所述第一喷嘴6连通的第二电动伸缩管8，第四段为与所述第二电动伸缩管8连通的第二喷嘴7，所述第一喷嘴6在作物的上方向四周喷水，所述第二喷嘴7在作物的中部向四周喷水。

第一电动伸缩管5可同时控制第一喷嘴6与第二喷嘴7的高度，第二电动伸缩管8仅能够调整第二喷嘴7的高度。

所述第一喷嘴6与第二喷嘴7输出的水为雾态水。

输水导管4从活动架内穿出后，通过旋转铰链件固定，所述旋转铰链件设置于活动架的末端，在所述旋转铰链件的作用下，所述伸缩喷头能够保持竖直向下的状态。

实施例二

如图1-4、7所示，本实施例提供一种用于塑料大棚的节水型灌溉设备的工作方法，包括以下工作步骤：

s101：工作人员根据作物的生长状态设定第一预设角度、第一预设长度、第二预设长度的参数，并将所述参数保存至数据存储单元3，随着作物生长状态的变化更新所述参数；

s102：到达浇水时间时，所述处理单元1向所述驱动单元2输出第一旋转信号，所述驱动单元2驱动第一旋转装置9旋转第一预设角度；

s103：所述处理单元1向所述驱动单元2输出第一伸长信号，所述驱动单元2驱动所述第一电动伸缩管5伸长第一预设长度；

s104：所述处理单元1向所述驱动单元2输出第二伸长信号，所述驱动单元2驱动所述第二电动伸缩管8伸长第二预设长度；

s105：所述处理单元1向所述驱动单元2输出第一喷水信号，所述驱动单元2驱动所述第一喷嘴6启动；

s106：所述处理单元1向所述驱动单元2输出第二喷水信号，所述驱动单元2驱动所述第二喷嘴7启动。

具体地，在s101中，每一个伸缩喷头负责一个区域的作物灌溉，工作人员根据伸缩喷头设置的位置以及作物的生长状态设定第一预设角度、第一预设长度、第二预设长度等参数，当第一旋转装置9旋转不同角度时，所述伸缩喷头进入区域内的不同位置，在所述第一旋转装置9旋转过程中，所述伸缩喷头划过的位置内的作物均可被所述伸缩喷头浇灌。

在一次浇灌过程中，例如，将第一预设角度设置为90度，则所述第一旋转装置9能够分阶段地来完全旋转90度，先旋转45度，让所述伸缩喷头在45度的位置浇灌，而后在旋转45度进行浇灌。

同理，所述第一电动伸缩管5与第二电动伸缩管8也可分阶段地来完全伸缩，其中，所述第一电动伸缩管5与第二电动伸缩管8可先伸长再缩短，也可先缩短再伸长。

在s102中，到达浇水时间时，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制第一旋转装置9旋转第一预设角度，第一旋转装置9带动活动架11下旋，伸缩喷头与作物之间的距离逐渐变小。

在s103中，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制第一电动伸缩管5伸长第一预设长度，所述第一电动伸缩管5带动第一喷嘴6以及第二喷嘴7下降，直至所述第一喷头位于作物的正上方0.2米处。

在s104中，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制第二电动伸缩管8伸长第二预设长度，所述第二电动伸缩管8带动第二喷嘴7下降，直至所述第二喷嘴7位于作物的中部。

在s105中，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制第一喷嘴6启动，所述第一喷嘴6向其下方的作物喷水。

在s106中，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制第二喷嘴7启动，所述第二喷嘴7向其作物中部以下位置喷水。

实施例三

如图5-7所示，所述控制机构还包括温度传感器12，所述温度传感器12与所述驱动单元2连接，用于检测大棚内的温度值并将所述温度值发送给所述处理单元1。

所述灌溉设备还包括通风装置13，所述通风装置13设置于大棚的顶部，所述通风装置13与所述驱动单元2连接，用于给大棚通风。

所述通风装置13的出风口设置于侧面，所述通风装置13的侧面设置有第二旋转装置14以及与所述第二旋转装置14相连的分流板15，所述第二旋转装置14与所述驱动单元2连接，用于转动所述分流板15。

s106之后还包括：

浇水完毕后，温度传感器12实时检测大棚内的温度值并将所述温度值发送给所述处理单元1；

所述处理器判断接收到的温度值是否大于第一预设温度值；

若是，所述处理单元1向所述驱动单元2输出通风信号，所述驱动单元2驱动所述通风装置13开启。

所述处理单元1判断接收到的温度值是否小于第二预设温度值；

若是，所述处理单元1向所述驱动单元2输出关闭信号，所述驱动单元2驱动所述通风装置13关闭。

所述处理单元1向所述驱动单元2输出第二旋转信号，所述驱动单元2驱动第二旋转装置14旋转第二预设角度。

具体地，在初始状态下，通风装置13处于关闭状态，大棚内部处于封闭状态，大棚内外部的空气无法流通。

通风装置13的四个侧面设置有出风口，所述出风口的下沿边上设置第二旋转装置14，第二旋转装置14再与分流板15相连，在初始状态下，分流板15合在所述出风口的外部，能够将所述出风口完全遮蔽。

浇水完毕后，保持通风装置13的关闭状态，等待大棚内升温，当大棚内的温度超过第一预设温度时，在本实施例中，以冬季种植为例，将所述第一预设温度设定为30摄氏度，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制所述通风装置13启动，同时，控制第二旋转装置14旋转第二预设角度，所述第二旋转装置14带动所述分流板15向下转动，所述分流板15与通风装置13的出风方向保持平行，通风半小时后，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制所述通风装置13关闭，并控制分流板15合上。

大棚内的温度维持在第一预设温度左右，关闭半小时后，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制所述通风装置13启动，并控制第二旋转装置14旋转第二预设角度，继续通风，待大棚内的温度低于第二预设温度时，所述第二预设温度设定为20摄氏度，所述处理单元1通过所述驱动单元2控制所述通风装置13关闭，并控制分流板15合上，停止通风，对大棚内的作物进行保温。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的是让熟悉该技术领域的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此来限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作出的等同变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。