CN207461035U - 智能型水肥一体机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种智能型水肥一体机，机体底架上设置增压泵、进水管和出水管，进水管上通过文丘里管连接有进肥管；控制电路包括单片机、压泵接触器、主水泵接触器和肥料泵接触器，各接触器的线圈控制端均与单片机电连接；单片机上连接有浇清水控制支路、浇肥水控制支路，浇清水控制支路上串联浇清水按钮，浇肥水控制支路上串联浇肥水按钮；单片机上还连接有第一和第二定时器支路，第一定时器支路上连接第一定时器和第一继电器，第二定时器支路上连接第二定时器和第二继电器，第一继电器的常开触点并联在浇清水按钮的两端，第二继电器的常开触点并联在浇肥水按钮的两端。本实用新型具有结构简单、操控方便、自动化程度高和易于推广实施的优点。

Description

智能型水肥一体机

技术领域

本实用新型涉及农业自动化种植领域，具体的说是一种智能型水肥一体机。

背景技术

水和肥是影响作物产量和质量的关键因素，因此，在大田种植和蔬菜大棚种植中，浇水和施肥必不可少。在传统农业生产中，浇水作业和施肥作业分开进行，浇水量和施肥量往往没有标准，依据操作者的经验完成。显然，该种作业方式存在自动化程度低、劳动强度大、工作效率低等缺陷，另外，由于浇水量和施肥量不可控制，往往会造成水肥浪费问题，传统的浇水施肥作业方式已经不能满足规模化种植的需求，不利于推进农业现代化建设。

为了解决上述问题，目前也有能同时进行浇水作业和施肥作业的一体机，现有的水肥一体机往往结构复杂，***庞大，除了成本高之外，***也非常复杂，需要专业技术人员才能操作，普通的农业使用者没有能力购买也很难对其进行操作。

为了解决上述难题，本案申请人研发出了多款水肥一体机以及专用于水肥一体机的智能操控***，本案主要针对包含多种自动控制的智能型水肥一体机。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种结构简单、操控方便、自动化程度高、易于推广实施的智能型水肥一体机。

为解决上述技术问题，本实用新型的智能型水肥一体机包括控制箱和机体，机体包括底架和安装在底架顶部的顶架，控制箱安装在顶架上，控制箱内设置控制电路，其结构特点是所述底架上设置增压泵以及与增压泵进口连接的进水管、与增压泵出口连接的出水管，进水管上通过文丘里管连接有进肥管；进水管与输水管路连接，输水管路的前端连接水源且水源处安装主水泵；进肥管与输肥管路连接，输肥管路的前端连接肥料罐且肥料罐内安装肥料泵；控制电路包括单片机以及分别串联在增压泵、主水泵和肥料泵电源回路上的增压泵接触器、主水泵接触器和肥料泵接触器，各接触器的线圈控制端均与单片机电连接；单片机上连接有用于控制主水泵接触器和增压泵接触器线圈回路的浇清水控制支路、用于控制肥料泵接触器线圈回路的浇肥水控制支路，浇清水控制支路上串联浇清水按钮，浇肥水控制支路上串联浇肥水按钮；单片机上还连接有第一定时器支路和第二定时器支路，第一定时器支路上连接有第一定时器和第一继电器，第二定时器支路上连接有第二定时器和第二继电器，第一继电器的常开触点并联在浇清水按钮的两端，第二继电器的常开触点并联在浇肥水按钮的两端。

采用上述结构，对于各个泵的控制，设置按钮可手动控制，并利用定时器和继电器可进行自动定时控制，设备具有手动和自动两种控制方式；当需要仅浇清水时，打开主水泵和增压泵，通过出水管连接浇灌管路进行清水浇灌或滴灌作业；当需要浇水肥时，同时打开肥料泵，借助虹吸结构，将肥料吸入进水管，水肥混合后再经由增压泵增压，然后通过出水管连接浇灌管路进行浇水肥作业；将主要管路集中布置在机体上，在机体顶端安装控制箱对各电控部件进行集中控制，整个***集成度高，操控方便。

作为一种功能扩展，所述单片机上连接有可与互联网通信的GSM模块。利用GSM模块连接到广域网，与云端数据库进行数据传输，远程终端设备连接到云端数据库读取和发送数据，从而可对设备进行远程控制。远程终端设备包括智能手机、电脑和PAD等。

为了更方便的对设备进行控制，所述单片机的电源端连接有电源按钮，单片机上连接有用于控制关闭各泵的急停按钮以及用于切换手动或自动状态的手动/自动切换按钮。

为了直观显示设备状态，所述控制箱上安装有显示屏，显示屏与单片机电连接。

所述进水管上安装有电动进水阀，出水管上安装有电动出水阀，进肥管上安装有电动进肥阀，各电动阀的控制端均与单片机电连接。***中可能并联多台水肥一体机，也即一处水源和肥料罐可能对应多台水肥一体机，因此，在水肥一体机的各进出管路端口处安装电控阀，可选择性的将单台一体机接入或接出***。

为了对肥料量进行精确控制，所述进肥管上安装有流量计和电控流量阀，流量计的信号输出端以及电控流量阀的控制端均与单片机电连接。

所述进水管的前端连接有第一竖直管，第一竖直管的顶端连接有横向设置的下集水管，下集水管的另一端封闭；底架的上部横向设置有上集水管，上集水管的其中一端封闭，另一端连接有第二竖直管，第二竖直管的底端向下延伸并弯折后与增压泵的进口连接；文丘里管连接在上集水管与下集水管之间，进肥管连接在文丘里管的虹吸口上。水首先经由第一竖直管向上传输，然后进入下集水管，在下集水管中积攒一定压力后，经由文丘里管向上传输到上集水管，在文丘里管的虹吸作用下，进肥管中的肥料被吸入并与水混合后进入上集水管，在上集水管中水肥充分混合，之后经由第二竖直管向下进入增压泵中增压。该种上、下集水管式的结构并配合文丘里管的虹吸结构，有助于液体增压且能将水肥混合的更均匀。

所述顶架包括分别连接在底架两侧且倾斜设置的倾斜梁，控制箱安装在两倾斜梁之间，倾斜梁的底端铰接在底架的顶端部，靠近倾斜梁顶端部的位置上铰接有竖直向下设置的摆转支腿，底架的顶部横梁上开设有与摆转支腿的底端部相适应的定位凹槽。借助铰接结构，倾斜梁采用可翻转式的安装结构，同时利用可折叠式的摆转支腿，当需要使用控制箱时，将摆转支腿打开，并撑在顶部横梁上，可对控制箱进行操作控制，当需要检修或者运输时，将摆转支腿折叠起来，然后将倾斜梁和控制箱放倒，控制箱可平躺在底架顶部，从而能占用更少的空间，并能更方便的对控制箱进行检修操作。

所述底架的顶部横梁上在定位凹槽的后侧安装有支撑柱，支撑柱的顶端安装有弹性垫。当倾斜梁放倒时，支撑柱起到支撑作用，设置弹性垫可起到减震作用，从而能避免控制箱过度振动而对其内部电子器件造成损伤。

综上所述，本实用新型具有结构简单、操控方便、自动化程度高和易于推广实施的优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：

图1为本实用新型的***控制结构示意图；

图2为本实用新型一体机的背面结构示意图；

图3为本实用新型一体机的正面结构示意图；

图4为控制箱的安装结构示意图；

图5为图4另一种状态的结构示意图。

具体实施方式

参照附图，本实用新型的智能型水肥一体机包括控制箱1和机体，机体包括底架2和安装在底架2顶部的顶架3，控制箱1安装在顶架3上，控制箱1内设置控制电路，底架2上设置增压泵4以及与增压泵4进口连接的进水管5、与增压泵出口连接的出水管6，进水管5上通过文丘里管26连接有进肥管7；进水管5与输水管路连接，输水管路的前端连接水源且水源处安装主水泵8；进肥管7与输肥管路连接，输肥管路的前端连接肥料罐且肥料罐内安装肥料泵9；控制电路包括单片机13以及分别串联在增压泵4、主水泵8和肥料泵9电源回路上的增压泵接触器10、主水泵接触器11和肥料泵接触器12，各接触器的线圈控制端均与单片机13电连接；单片机13上连接有用于控制主水泵接触器11和增压泵接触器10线圈回路的浇清水控制支路14、用于控制肥料泵接触器12线圈回路的浇肥水控制支路15，浇清水控制支路14上串联浇清水按钮K1，浇肥水控制支路15上串联浇肥水按钮K2；单片机13上还连接有第一定时器支路16和第二定时器支路17，第一定时器支路16上连接有第一定时器18和第一继电器KT1，第二定时器支路17上连接有第二定时器19和第二继电器KT2，第一继电器的常开触点并联在浇清水按钮K1的两端，第二继电器的常开触点并联在浇肥水按钮K2的两端。

采用上述结构，对于各个泵的控制，设置按钮可手动控制，并利用定时器和继电器可进行自动定时控制，设备具有手动和自动两种控制方式；当需要仅浇清水时，打开主水泵和增压泵，通过出水管连接浇灌管路进行清水浇灌或滴灌作业；当需要浇水肥时，同时打开肥料泵9，借助虹吸结构，将肥料吸入进水管5，水肥混合后再经由增压泵4增压，然后通过出水管6连接浇灌管路进行浇水肥作业；将主要管路集中布置在机体上，在机体顶端安装控制箱1对各电控部件进行集中控制，整个***集成度高，操控方便。

参照图1，作为***的功能扩展，单片机13上连接有可与互联网通信的GSM模块20。利用GSM模块20连接到广域网，与云端数据库进行数据传输，远程终端设备连接到云端数据库读取和发送数据，从而可对设备进行远程控制。远程终端设备包括智能手机、电脑和PAD等。

参照附图，为了更方便的对设备进行控制，单片机13的电源端连接有电源按钮K3，单片机13上连接有用于控制关闭各泵的急停按钮K4以及用于切换手动或自动状态的手动/自动切换按钮K5。另外，为了直观显示设备工作状态，控制箱1上安装有显示屏21，显示屏21与单片机13电连接。

参照附图，进水管5上安装有电动进水阀M1，出水管6上安装有电动出水阀M2，进肥管7上安装有电动进肥阀M3，各电动阀的控制端均与单片机13电连接。

参照附图，为了精确控制肥料用量，进肥管7上安装有流量计F1和电控流量阀M4，流量计F1的信号输出端以及电控流量阀M4的控制端均与单片机13电连接。

参照附图，进水管5的前端连接有第一竖直管22，第一竖直管22的顶端连接有横向设置的下集水管23，下集水管23的另一端封闭；底架2的上部横向设置有上集水管24，上集水管24的其中一端封闭，另一端连接有第二竖直管25，第二竖直管25的底端向下延伸并弯折后与增压泵4的进口连接；文丘里管26连接在上集水管24与下集水管23之间，进肥管7连接在文丘里管26的虹吸口上。水首先经由第一竖直管22向上传输，然后进入下集水管23，在下集水管23中积攒一定压力后，经由文丘里管26向上传输到上集水管24，在文丘里管26的虹吸作用下，进肥管7中的肥料被吸入并与水混合后进入上集水管24，在上集水管24中水肥充分混合，之后经由第二竖直管25向下进入增压泵4中增压。该种上、下集水管式的结构并配合文丘里管26的虹吸结构，有助于液体增压且能将水肥混合的更均匀。

参照附图，顶架3包括分别连接在底架2两侧且倾斜设置的倾斜梁31，控制箱1安装在两倾斜梁31之间，倾斜梁31的底端铰接在底架2的顶端部，靠近倾斜梁31顶端部的位置上铰接有竖直向下设置的摆转支腿32，底架2的顶部横梁上开设有与摆转支腿的底端部相适应的定位凹槽。借助铰接结构，倾斜梁31采用可翻转式的安装结构，同时利用可折叠式的摆转支腿32，当需要使用控制箱1时，将摆转支腿32打开，并撑在顶部横梁上，可对控制箱1进行操作控制，当需要检修或者运输时，将摆转支腿32折叠起来，然后将倾斜梁31和控制箱1放倒，控制箱1可平躺在底架顶部，从而能占用更少的空间，并能更方便的对控制箱1进行检修操作。

参照附图，底架2的顶部横梁上在定位凹槽的后侧安装有支撑柱27，支撑柱27的顶端安装有弹性垫28。当倾斜梁31放倒时，支撑柱27起到支撑作用，设置弹性垫28可起到减震作用，从而能避免控制箱1过度振动而对其内部电子器件造成损伤。

综上所述，本实用新型不限于上述具体实施方式。在不脱离本实用新型技术方案的前提下，本领域技术人员可对上述具体结构进行更改或修饰，上述更改或修饰均应落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能型水肥一体机，包括控制箱（1）和机体，机体包括底架（2）和安装在底架（2）顶部的顶架（3），控制箱（1）安装在顶架（3）上，控制箱（1）内设置控制电路，其特征是所述底架（2）上设置增压泵（4）以及与增压泵（4）进口连接的进水管（5）、与增压泵出口连接的出水管（6），进水管（5）上通过文丘里管（26）连接有进肥管（7）；进水管（5）与输水管路连接，输水管路的前端连接水源且水源处安装主水泵（8）；进肥管（7）与输肥管路连接，输肥管路的前端连接肥料罐且肥料罐内安装肥料泵（9）；控制电路包括单片机（13）以及分别串联在增压泵（4）、主水泵（8）和肥料泵（9）电源回路上的增压泵接触器（10）、主水泵接触器（11）和肥料泵接触器（12），各接触器的线圈控制端均与单片机（13）电连接；单片机（13）上连接有用于控制主水泵接触器（11）和增压泵接触器（10）线圈回路的浇清水控制支路（14）、用于控制肥料泵接触器（12）线圈回路的浇肥水控制支路（15），浇清水控制支路（14）上串联浇清水按钮（K1），浇肥水控制支路（15）上串联浇肥水按钮（K2）；单片机（13）上还连接有第一定时器支路（16）和第二定时器支路（17），第一定时器支路（16）上连接有第一定时器（18）和第一继电器（KT1），第二定时器支路（17）上连接有第二定时器（19）和第二继电器（KT2），第一继电器的常开触点并联在浇清水按钮（K1）的两端，第二继电器的常开触点并联在浇肥水按钮（K2）的两端。

2.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述单片机（13）上连接有可与互联网通信的GSM模块（20）。

3.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述单片机（13）的电源端连接有电源按钮（K3），单片机（13）上连接有用于控制关闭各泵的急停按钮（K4）以及用于切换手动或自动状态的手动/自动切换按钮（K5）。

4.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述控制箱（1）上安装有显示屏（21），显示屏（21）与单片机（13）电连接。

5.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述进水管（5）上安装有电动进水阀（M1），出水管（6）上安装有电动出水阀（M2），进肥管（7）上安装有电动进肥阀（M3），各电动阀的控制端均与单片机（13）电连接。

6.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述进肥管（7）上安装有流量计（F1）和电控流量阀（M4），流量计（F1）的信号输出端以及电控流量阀（M4）的控制端均与单片机（13）电连接。

7.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述进水管（5）的前端连接有第一竖直管（22），第一竖直管（22）的顶端连接有横向设置的下集水管（23），下集水管（23）的另一端封闭；底架（2）的上部横向设置有上集水管（24），上集水管（24）的其中一端封闭，另一端连接有第二竖直管（25），第二竖直管（25）的底端向下延伸并弯折后与增压泵（4）的进口连接；文丘里管（26）连接在上集水管（24）与下集水管（23）之间，进肥管（7）连接在文丘里管（26）的虹吸口上。

8.如权利要求1所述的智能型水肥一体机，其特征是所述顶架（3）包括分别连接在底架（2）两侧且倾斜设置的倾斜梁（31），控制箱（1）安装在两倾斜梁（31）之间，倾斜梁（31）的底端铰接在底架（2）的顶端部，靠近倾斜梁（31）顶端部的位置上铰接有竖直向下设置的摆转支腿（32），底架（2）的顶部横梁上开设有与摆转支腿的底端部相适应的定位凹槽。

9.如权利要求8所述的智能型水肥一体机，其特征是所述底架（2）的顶部横梁上在定位凹槽的后侧安装有支撑柱（27），支撑柱（27）的顶端安装有弹性垫（28）。