一种物联网远程监控的垂直景观智能滴灌系统的制作方法

1.本发明涉及滴灌技术领域，更具体地说，本发明涉及一种物联网远程监控的垂直景观智能滴灌系统。


背景技术：

2.滴灌是利用塑料管道将水通过直径约10mm毛管上的孔口或滴头送到作物根部进行局部灌溉，滴灌常用于干旱缺水地区，滴灌对于水的利用率可达95％，相对于灌溉更加节水，同时滴灌可以利用水肥一体化，提高肥效一倍以上。
3.目前市面上的滴灌，无法感应植物所处的生长环境并对环境进行调整，且对水源进行严格的过滤处理后杂质仍处于滤芯处不对其进行处理，无法进行正常滴灌，滤芯处的杂质会吸附肥料，直接将杂质丢弃处理会造成肥料浪费。


技术实现要素：

4.1、本发明要解决的技术问题
5.本发明的实施例提供一种物联网远程监控的垂直景观智能滴灌系统，以解决上述背景技术中提出的问题：
6.无法感应植物所处的生长环境并对环境进行调整，且对水源进行严格的过滤处理后杂质仍处于滤芯处不对其进行处理，无法进行正常滴灌，滤芯处的杂质会吸附肥料，直接将杂质丢弃处理会造成肥料浪费。
7.2、技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.一种物联网远程监控的垂直景观智能滴灌系统，包括固定支架，固定支架固定安装在墙壁上，墙体上放置有垂直景观，固定支架包括种植盒和木条支架，固定支架表面垂直阵列排布有种植盒，固定支架的表面固定安装有自来水管，自来水管的一端固定安装有过滤器，自来水管的另一端连通有多根滴水管，多根滴水管从上至下水平安装，且滴水管与每排种植盒交替安装于固定支架表面，滴水管下表面开设有多个滴水口，滴水口与每排中种植盒相对应，固定支架的正面设置有传感系统，用于感应固定支架所处的环境且采集环境信息；
10.固定支架上设置有物联网控制柜，物联网控制柜接收传感系统所采集环境信息控制自来水管进行景观智能滴灌；
11.过滤器的内部设有第一过滤块，第一过滤块转换位置交替过滤；
12.过滤器的内部且位于第一过滤块的上方设有冲洗管，冲洗管冲刷杂质吸附肥料。
13.优选的，传感系统包括风速风向传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和温度湿度传感器，固定支架的一侧设置有固定架，固定架靠近固定支架的一端固定安装风速风向传感器，固定架的表面且位于风速风向传感器的正面固定连接光强度传感器，固定架的表面且位于光强度传感器的正面固定安装二氧化碳传感器，固定架的表面且位于二氧化碳传
感器的正面固定安装温度湿度传感器，自来水管远离固定支架的一端固定安装有电磁阀，过滤器远离电磁阀的一端固定安装有球阀，固定支架的正面设置有太阳能板，固定支架的正面且位于墙壁下顶面固定安装有补光灯，物联网控制柜接收风速风向传感器、光强度传感器、二氧化碳传感器和温度湿度传感器所采集的环境信息，相应控制电磁阀和补光灯。
14.优选的，固定支架与墙壁之间有三十毫米缝隙，固定支架中的种植盒内设有土壤温湿度传感器、土壤ph值传感器和土壤氮磷钾含量传感器，土壤温湿度传感器、土壤ph值传感器和土壤氮磷钾含量传感器与esp单片机进行电信号连接，esp单片机安装在物联网控制柜内；补光灯斜向下摆放。
15.优选的，过滤器的底部内壁固定安装有固定管，固定管的顶部固定连接有第一弹簧，第一弹簧远离固定管的一端固定安装有套管，套管的顶部固定安装有容纳仓，容纳仓的正面转动连接有棘轮，棘轮的正面边缘处固定安装有柱体，柱体的表面抵接有方框，方框的左右两侧均固定安装有连接杆，连接杆远离方框的一端固定安装有第一过滤块，容纳仓的正面且位于棘轮的左右两侧均固定安装有接触开关。
16.优选的，容纳仓的顶部固定安装有扫除仓，扫除仓的顶部固定安装有冲洗管，冲洗管的内壁滑动连接有第二过滤块，第二过滤块远离容纳仓竖直中心线的一侧固定安装有挤压块，挤压块的远离冲洗管的一侧抵接有梯形块，梯形块远离挤压块的一侧固定安装有第二弹簧，第二弹簧远离梯形块的一端固定安装有连接架，梯形块的正反两侧均固定安装有联动板，联动板远离梯形块的一端固定安装有伸缩杆，伸缩杆的表面套接有与联动板固定连接的缓冲簧，伸缩杆远离联动板的一端固定安装有滑动杆，缓冲簧远离联动板的一端与滑动杆固定连接，滑动杆远离伸缩杆的一端铰接有刮扫板，刮扫板顶部固定安装有扭矩弹簧，扫除仓的内壁转动连接有扫入口，冲洗管的底部固定安装有金属片板。
17.优选的，固定管由管道和圆环块组成，第一弹簧的底部与圆环块固定连接，固定管的上半部分表面与套管滑动连接，容纳仓的水平横截面为胶囊状，棘轮的直径为容纳仓长度的三分之一，连接杆为回字状，容纳仓的底部且位于套管的左右两侧均固定安装有软管，第一过滤块由两个滤芯组成。
18.优选的，金属片板靠近容纳仓竖直中心线的一侧与棘轮啮合连接，冲洗管靠近挤压块的一侧且位于挤压块的上方与连接架固定连接，第二过滤块为圆柱状，冲洗管靠近挤压块的一侧开设有滑槽，第二过滤块的长度比滑槽长，刮扫板只能向贴合滑动杆的方向移动。
19.3、有益效果
20.(1)本发明固定架上设置有风速风向传感器，传感器与esp单片机电信号连接，将传感器数据值进行区域设定，在传感器数据超出区域设定范围时，esp可以通过程序的逻辑算法自动实现指令输出，从而控制水肥一体化系统、灯光补光、二氧化碳等植物生长元素，采用上述结构，解决了无法感应植物所处的生长环境并对环境进行调整的问题。
21.(2)本发明过滤器内设有棘轮，第一过滤块过滤出的杂质越来越多，水从第一过滤块流过的量越来越少，而水对第一过滤块的冲击越来越大，以至于棘轮向上移动，即金属片板相对于棘轮向下移动，金属片板使得棘轮进行旋转，以至于第一过滤块改变位置，采用上述结构，避免过滤处理后杂质仍处于滤芯处不对其进行处理，无法进行正常滴灌的问题。
22.(3)本发明滑动杆上铰接有刮扫板，不断移动使得缓冲簧被拉伸，当第二过滤块移
动至刮扫板的上方，由于缓冲簧的弹力，刮扫板会立刻向远离容纳仓竖直中心线的方向移动，刮扫板将第二过滤块底部的杂质刮除，冲洗第一过滤块后保留杂质再次进行处理，解决了滤芯处的杂质吸附肥料，直接杂丢弃杂质会造成肥料浪费的问题。
附图说明
23.图1为本发明的固定支架结构示意图。
24.图2为本发明图1的a部分结构放大示意图。
25.图3为本发明的智能控制接线图示意图。
26.图4为本发明的自来水管结构示意图。
27.图5为本发明的滴灌系统单片机接线示意图。
28.图6为本发明的物联网控制柜结构示意图。
29.图7为本发明的固定管结构示意图。
30.图8为本发明的容纳仓结构示意图。
31.图9为本发明的第一过滤块结构示意图。
32.图10为本发明的第二过滤块结构示意图。
33.图11为本发明的刮扫板结构示意图。
34.图12为图3部分电磁阀电路示意图。
35.图13为图3部分光强度传感器电路示意图。
36.图中标号说明：
37.1、固定支架；2、太阳能板；3、补光灯；4、固定架；5、风速风向传感器；6、光强度传感器；7、二氧化碳传感器；8、温度湿度传感器；9、自来水管；10、球阀；11、过滤器；12、电磁阀；13、物联网控制柜；14、固定管；15、第一弹簧；16、套管；17、容纳仓；18、棘轮；19、柱体；20、方框；21、连接杆；22、第一过滤块；23、接触开关；24、冲洗管；25、第二过滤块；26、挤压块；27、梯形块；28、第二弹簧；29、连接架；30、联动板；31、伸缩杆；32、缓冲簧；33、滑动杆；34、刮扫板；35、扭矩弹簧；36、扫除仓；37、扫入口；38、金属片板。
具体实施方式
38.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。
39.实施例1：
40.请参阅图1-6，一种物联网远程监控的垂直景观智能滴灌系统，包括固定支架1，固定支架1固定安装在墙壁上，墙体上放置有垂直景观，固定支架1包括种植盒和木条支架，固定支架1表面垂直阵列排布有种植盒，固定支架1的表面固定安装有自来水管9，自来水管9的一端固定安装有过滤器11，自来水管9的另一端连通有多根滴水管，多根滴水管从上至下水平安装，且滴水管与每排种植盒交替安装于固定支架1表面，滴水管下表面开设有多个滴水口，滴水口与每排中种植盒相对应，固定支架1的正面设置有传感系统，用于感应固定支架1所处的环境且采集环境信息；
41.固定支架1上设置有物联网控制柜13，物联网控制柜13接收传感系统所采集环境信息控制自来水管9进行景观智能滴灌；
42.过滤器11的内部设有第一过滤块22，第一过滤块22转换位置交替过滤；
43.过滤器11的内部且位于第一过滤块22的上方设有冲洗管24，冲洗管24冲刷杂质吸附肥料。
44.优选的，传感系统包括风速风向传感器5、光强度传感器6、二氧化碳传感器7和温度湿度传感器8，固定支架1的一侧设置有固定架4，固定架4靠近固定支架1的一端固定安装风速风向传感器5，固定架4的表面且位于风速风向传感器5的正面固定连接光强度传感器6，固定架4的表面且位于光强度传感器6的正面固定安装二氧化碳传感器7，固定架4的表面且位于二氧化碳传感器7的正面固定安装温度湿度传感器8，自来水管9远离固定支架1的一端固定安装有电磁阀12，过滤器11远离电磁阀12的一端固定安装有球阀10，固定支架1的正面设置有太阳能板2，固定支架1的正面且位于墙壁下顶面固定安装有补光灯3，物联网控制柜13接收风速风向传感器5、光强度传感器6、二氧化碳传感器7和温度湿度传感器8所采集的环境信息，相应控制电磁阀12和补光灯3。
45.优选的，固定支架1与墙壁之间有三十毫米缝隙，固定支架1中的种植盒内设有土壤温湿度传感器、土壤ph值传感器和土壤氮磷钾含量传感器，土壤温湿度传感器、土壤ph值传感器和土壤氮磷钾含量传感器与esp单片机进行电信号连接，esp单片机安装在物联网控制柜13内；补光灯3斜向下摆放。
46.本发明固定架4上设置有风速风向传感器5、光强度传感器6、二氧化碳传感器7和自来水管9，土壤温湿度传感器可以获取植物生长土壤内的温度数据和湿度数据，土壤ph值传感器可以获取植物生长土壤内的ph值数据，土壤氮磷钾含量传感器可以获取植物生长土壤内的氮肥、磷肥、钾肥的含量数据，温度湿度传感器8可以获取植物生长空间内空气温度数据和湿度数据，二氧化碳传感器7可以获取植物生长空间内空气中的二氧化碳浓度数据，光强度传感器6可以获取植物生长空间内空气中光强度数据，风速风向传感器5可以获取植物生长空间内空气是否有风和风速大小及风向的数据，各自传感器可以获取植物生长所需要的各类数据，这些数据有效对植物生长环境进行了监控，为改善植物生长数据提供了判断基础，为控制植物生长数据提供了控制条件。
47.请参阅图3、12、13，传感器与esp单片机电信号连接，esp单片机上采arduino编译环境和数模转化器，实现传感器信号输入、数模转化、程序逻辑分析、继电器控制为一体的串口通信技术，esp8266可以将传感器监控数据上传至云端服务器，终端机通过与云端联网可以实现终端机对数据的访问和esp单片机输出指令的控制，从而实现物联网动力控制系统。在esp8266的程序设计中，可以将传感器数据值进行区域设定，在传感器数据超出区域设定范围时，esp8266可以通过程序的逻辑算法自动实现指令输出，从而控制水肥一体化系统、灯光补光、二氧化碳等植物生长元素。采用上述结构，解决了无法感应植物所处的生长环境并对环境进行调整的问题。
48.实施例2：
49.请参阅图4-9，结合实施例1的基础有所不同之处在于，过滤器11的底部内壁固定安装有固定管14，固定管14的顶部固定连接有第一弹簧15，第一弹簧15远离固定管14的一端固定安装有套管16，套管16的顶部固定安装有容纳仓17，容纳仓17的正面转动连接有棘
轮18，棘轮18的正面边缘处固定安装有柱体19，柱体19的表面抵接有方框20，方框20的左右两侧均固定安装有连接杆21，连接杆21远离方框20的一端固定安装有第一过滤块22，容纳仓17的正面且位于棘轮18的左右两侧均固定安装有接触开关23。
50.固定管14由管道和圆环块组成，第一弹簧15的底部与圆环块固定连接，固定管14的上半部分表面与套管16滑动连接，容纳仓17的水平横截面为胶囊状，棘轮18的直径为容纳仓17长度的三分之一，连接杆21为回字状，容纳仓17的底部且位于套管16的左右两侧均固定安装有软管，第一过滤块22由两个滤芯组成。
51.本发明过滤器11内设有棘轮18，水从固定管14向上流动流入套管16内部再经过第一过滤块22的过滤，随后再通过自来水管9对固定支架1内部的植物进行滴灌，随着第一过滤块22的过滤，第一过滤块22过滤出的杂质越来越多，水从第一过滤块22流过的量越来越少，而水对第一过滤块22的冲击越来越大，第一过滤块22被水冲击向上移动，第一过滤块22带动容纳仓17移动，容纳仓17利用套管16拉伸第一弹簧15并向上移动，容纳仓17带动棘轮18向上移动，由于冲洗管24的位置固定，则金属片板38相对于棘轮18向下移动，金属片板38使得棘轮18进行旋转，棘轮18正面的柱体19从棘轮18圆心的左侧移动至右侧，柱体19使得方框20向右移动，进而连接杆21带动第一过滤块22向右移动，转换第一过滤块22内部的滤芯，随后第一过滤块22通过的水量大，第一弹簧15将套管16复位，以至于容纳仓17复位，棘轮18与金属片板38配合，棘轮18向下移动不会被金属片板38带动旋转，当该滤芯再次被堵住，再次转换滤芯，堵住后进行替换，同时方框20移动会与物联网控制柜13接触，容纳仓17底部的软管开始通水对第一过滤块22交替下来的滤芯进行冲洗，采用上述结构，避免过滤处理后杂质仍处于滤芯处不对其进行处理，无法进行正常滴灌的问题。
52.实施例3：
53.请参阅8-11，结合实施例2的基础有所不同之处在于，金属片板38靠近容纳仓17竖直中心线的一侧与棘轮18啮合连接，冲洗管24靠近挤压块26的一侧且位于挤压块26的上方与连接架29固定连接，第二过滤块25为圆柱状，冲洗管24靠近挤压块26的一侧开设有滑槽，第二过滤块25的长度比滑槽长，刮扫板34只能向贴合滑动杆33的方向移动。
54.本发明滑动杆33上铰接有刮扫板34，第一过滤块22被替换下来的滤芯被冲洗，随着杂质被冲出，杂质再次被第二过滤块25阻拦，第二过滤块25承受水的冲击力开始向上移动，第二过滤块25利用挤压块26对梯形块27进行挤压，梯形块27压缩第二弹簧28向远离冲洗管24的方向移动，连接架29对梯形块27进行导向，梯形块27利用联动板30拉动伸缩杆31和缓冲簧32，由于第二过滤块25向上移动至刮扫板34的正上方需要过程，而联动板30不断移动，使得缓冲簧32被拉伸，当第二过滤块25移动至刮扫板34的上方，由于缓冲簧32的弹力，刮扫板34会立刻向远离容纳仓17竖直中心线的方向移动，刮扫板34将第二过滤块25底部的杂质刮除，冲洗第一过滤块22后保留杂质，将杂质吸附的肥料冲出，避免肥料浪费，挤压块26移动至连接架29的顶部内壁后，刮扫板34才能移动，延长冲洗时间，而第二过滤块25复位后，由于刮扫板34只能向贴合滑动杆33的方向移动，刮扫板34与第二过滤块25抵接会进行折叠，不会被卡住，随后杂质被冲洗后，冲洗出的肥料水通过冲洗管24再次引入固定管14内进行滴灌，采用上述结构，解决了滤芯处的杂质吸附肥料，直接杂丢弃杂质会造成肥料浪费的问题。
55.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精
神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。