本发明公开了一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，包括供肥组件、供水组件、监测组件和智能施肥组件，通过施肥控制箱基于特定作物数据模型结合监测组件采集的数据，能根据不同作物生长状态，以及环境和土壤因素，实时提供对应配比的肥料，以便于作物能处于合适环境下良好的生长，其中，在供肥组件中，各个混肥罐上方均配设有储肥箱，在需要时，控制储肥箱内的肥料定量的进入混肥罐内进行配比工作，其中，通过联动件作用，能实现拨料器与搅拌件的按需联动，即搅拌件既能独立对混肥罐内进行搅拌工作，又能联动拨料器自动进行下料和搅拌同步工作，并在达到需求后，又能在动将拨料器脱离开，继续进行搅拌工作。
1.一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于，包括：
供肥组件：包括若干带有搅拌件的混肥罐，其中，每个所述混肥罐上方均配设有一储肥箱，所述储肥箱底部出口与所述混肥罐顶部进口相连，且在所述储肥箱底部出口处安装有拨料器，所述拨料器和搅拌件之间安装有联动件，所述联动件控制拨料器和搅拌件联动或分离，并在拨料器和搅拌件联动时，搅拌件工作同步带动所述拨料器进行下料工作；
供水组件：包括水泵、过滤器组和输水管，所述水泵带动水流经过滤器组过滤后通过输水管传输；
监测组件：包括用于对作物土壤进行监测的土壤监测件和用于对环境进行监测的气象监测件，以及安装在所述储肥箱底部的重力传感器和位于混肥罐内的液位传感器；
智能施肥组件：包括施肥控制箱和汇流罐，以及施肥管，所述输水管，以及与各个混肥罐出料口相连的输肥管均与汇流罐连通，所述施肥控制箱与监测组件通信连接，接收监测组件采集的数据，其中，所述施肥控制箱内置有多种作物数据模型，基于特定作物数据模型并结合采集的数据，控制指定种类和量的肥料，以及水源分别从各个混肥罐和水泵输送至汇流罐内，并由施肥管向作物进行施肥。
2.根据权利要求1所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述混肥罐内部安装有第一搅拌轴，混肥罐顶端安装有搅拌电机，所述搅拌电机输出轴与所述第一搅拌轴相连，其中，所述搅拌电机输出轴同轴安装有主动齿轮；
所述联动件包括从动齿轮、第一伞齿轮、第二伞齿轮、联动轴、第一转轮和第二转轮，以及电动升降器，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，第一伞齿轮与所述从动齿轮同轴安装，所述第二伞齿轮通过联动轴与第一转轮相连，其中，所述联动轴与所述升降器相连，由所述电动升降器控制联动轴进行升降，并同步带动第二伞齿轮上升远离所述第一伞齿轮，或者下降与所述第一伞齿轮啮合，所述第二转轮与拨料器相连，第一转轮通过联动带与所述第二转轮联动，随第一转轮转动，同步带动第二转轮转动，同时控制所述拨料器转动进行拨料工作。
3.根据权利要求2所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述第一转轮和所述第二转轮联动之间安装有涨紧轮，联动带绕过所述涨紧轮将第一转轮和第二转轮联动，所述涨紧轮用于保持联动带始终处于绷紧状态。
4.根据权利要求2所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述输水管通过第一输水支管与各个输肥管靠近汇流罐一端相连，其中，各个所述输肥管位于混肥罐出料口处均安装有输肥阀门，第一输水支管上安装有第一输水阀门，所述输肥阀门和第一输水阀门均与施肥控制箱相连，输肥阀门用于控制指定混肥罐向汇流罐内输送指定量的肥料，所述第一输水阀门用于控制水源沿输肥管反向流入所述混肥罐内。
5.根据权利要求4所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述电动升降器和搅拌电机均与施肥控制箱相连，并基于所述监测组件采集的信号，控制所述电动升降器和搅拌电机工作。
6.根据权利要求1所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述汇流罐内设有中心通道，以及围绕中心通道设置，并与中心通道连通的的多个螺旋通道，其中，所述输水管与所述中心通道相连，各个输肥管分别与其中一个所述螺旋通道相连，所述螺旋通道引导肥料旋转汇入中心通道内。
7.根据权利要求6所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述中心通道至少一端成喇叭状通道，且所述喇叭状通道内位于小开口处安装有涡轮，所述涡轮由水流冲击带动转动，其中，所述中心通道内与所述涡轮同轴安装有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴随涡轮同步转动。
8.根据权利要求1所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述施肥管包括施肥主管和施肥支管，所述施肥主管与所述汇流罐相连，施肥支管布设在作物种植区域，并与施肥主管连通，其中，每个施肥支管与施肥主管连接处均安装有施肥阀门，且每个施肥支管区域均预埋有土壤监测件，用于监测该区域土壤的墒情，基于所述土壤的墒情以及施肥控制箱反馈的信号，控制对应施肥支管的施肥阀门开启或关闭。
9.根据权利要求8所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述输水管上连接有第二输水支管，所述第二输水支管与各个所述施肥支管相连，并在连接处均安装有第二输水阀门，所述第二输水阀门控制水源反向流入各个所述施肥支管内；
其中，各个所述施肥支管的施肥阀门处均安装有三通，其中，所述三通一端为排水口，施肥阀门施肥支管与施肥主管连通，或施肥支管与排水口连通。
10.根据权利要求9所述的一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，其特征在于：所述施肥阀门和第二输水阀门均与施肥控制箱相连，所述施肥控制箱采集各个施肥阀门和第二输水阀门开启后，对应施肥支管区域壤的墒情变化，判断该施肥支管的工作状态，包括堵塞和导通。
一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置
技术领域
[0001] 本发明涉及作物灌溉技术领域，具体为一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置。
背景技术
[0002] 在作物生长过程中，科学合理的施肥制度不仅有利于提高作物产量与肥料利用效率，同时还会减少环境污染并降低农业生产成本。相对于传统施肥技术，水肥一体化技术可显著提高肥料利用效率，因此近年来得到了广泛关注与应用。水肥一体化是将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
[0003] 现有的水肥一体装置，在肥料配比时容易搅拌不均匀，影响施肥效果，长时间在输送肥料以及施肥操作后，容易在管道内积存肥料残渣，导致管道腐蚀或者堵塞，增加后期维护成本，另外，在施肥罐内的肥料用完时，需要人工添加干肥料进行配比成肥料液体，费时费力，所以急需一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置来解决上述问题。
发明内容
[0004] 本发明提供一种能自动进行加料，且能确保肥料混合均匀，避免管路积肥堵塞，提高施肥效率的基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，来解决上述现有技术中存在的问题。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，包括：
[0006] 供肥组件：包括若干带有搅拌件的混肥罐，其中，每个所述混肥罐上方均配设有一储肥箱，所述储肥箱底部出口与所述混肥罐顶部进口相连，且在所述储肥箱底部出口处安装有拨料器，所述拨料器和搅拌件之间安装有联动件，所述联动件控制拨料器和搅拌件联动或分离，并在拨料器和搅拌件联动时，搅拌件工作同步带动所述拨料器进行下料工作；
[0007] 供水组件：包括水泵、过滤器组和输水管，所述水泵带动水流经过滤器组过滤后通过输水管传输；
[0008] 监测组件：包括用于对作物土壤进行监测的土壤监测件和用于对环境进行监测的气象监测件，以及安装在所述储肥箱底部的重力传感器和位于混肥罐内的液位传感器；
[0009] 智能施肥组件：包括施肥控制箱和汇流罐，以及施肥管，所述输水管，以及与各个混肥罐出料口相连的输肥管均与汇流罐连通，所述施肥控制箱与监测组件通信连接，接收监测组件采集的数据，其中，所述施肥控制箱内置有多种作物数据模型，基于特定作物数据模型并结合采集的数据，控制指定种类和量的肥料，以及水源分别从各个混肥罐和水泵输送至汇流罐内，并由施肥管向作物进行施肥。
[0010] 优选的，所述混肥罐内部安装有第一搅拌轴，混肥罐顶端安装有搅拌电机，所述搅拌电机输出轴与所述第一搅拌轴相连，其中，所述搅拌电机输出轴同轴安装有主动齿轮；
[0011] 所述联动件包括从动齿轮、第一伞齿轮、第二伞齿轮、联动轴、第一转轮和第二转轮，以及电动升降器，所述从动齿轮与主动齿轮啮合，第一伞齿轮与所述从动齿轮同轴安装，所述第二伞齿轮通过联动轴与第一转轮相连，其中，所述联动轴与所述升降器相连，由所述电动升降器控制联动轴进行升降，并同步带动第二伞齿轮上升远离所述第一伞齿轮，或者下降与所述第一伞齿轮啮合，所述第二转轮与拨料器相连，第一转轮通过联动带与所述第二转轮联动，随第一转轮转动，同步带动第二转轮转动，同时控制所述拨料器转动进行拨料工作。
[0012] 优选的，所述第一转轮和所述第二转轮联动之间安装有涨紧轮，联动带绕过所述涨紧轮将第一转轮和第二转轮联动，所述涨紧轮用于保持联动带始终处于绷紧状态。
[0013] 优选的，所述输水管通过第一输水支管与各个输肥管靠近汇流罐一端相连，其中，各个所述输肥管位于混肥罐出料口处均安装有输肥阀门，第一输水支管上安装有第一输水阀门，所述输肥阀门和第一输水阀门均与施肥控制箱相连，输肥阀门用于控制指定混肥罐向汇流罐内输送指定量的肥料，所述第一输水阀门用于控制水源沿输肥管反向流入所述混肥罐内。
[0014] 优选的，所述电动升降器和搅拌电机均与施肥控制箱相连，并基于所述监测组件采集的信号，控制所述电动升降器和搅拌电机工作。
[0015] 优选的，所述汇流罐内设有中心通道，以及围绕中心通道设置，并与中心通道连通的的多个螺旋通道，其中，所述输水管与所述中心通道相连，各个输肥管分别与其中一个所述螺旋通道相连，所述螺旋通道引导肥料旋转汇入中心通道内。
[0016] 优选的，所述中心通道至少一端成喇叭状通道，且所述喇叭状通道内位于小开口处安装有涡轮，所述涡轮由水流冲击带动转动，其中，所述中心通道内与所述涡轮同轴安装有第二搅拌轴，所述第二搅拌轴随涡轮同步转动。
[0017] 优选的，所述施肥管包括施肥主管和施肥支管，所述施肥主管与所述汇流罐相连，施肥支管布设在作物种植区域，并与施肥主管连通，其中，每个施肥支管与施肥主管连接处均安装有施肥阀门，且每个施肥支管区域均预埋有土壤监测件，用于监测该区域土壤的墒情，基于所述土壤的墒情以及施肥控制箱反馈的信号，控制对应施肥支管的施肥阀门开启或关闭。
[0018] 优选的，所述输水管上连接有第二输水支管，所述第二输水支管与各个所述施肥支管相连，并在连接处均安装有第二输水阀门，所述第二输水阀门控制水源反向流入各个所述施肥支管内；
[0019] 其中，各个所述施肥支管的施肥阀门处均安装有三通，其中，所述三通一端为排水口，施肥阀门施肥支管与施肥主管连通，或施肥支管与排水口连通。
[0020] 优选的，所述施肥阀门和第二输水阀门均与施肥控制箱相连，所述施肥控制箱采集各个施肥阀门和第二输水阀门开启后，对应施肥支管区域壤的墒情变化，判断该施肥支管的工作状态，包括堵塞和导通。
[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明中，通过施肥控制箱内置有多种作物数据模型，并基于特定作物数据模型结合监测组件采集的数据，能根据不同作物生长状态，以及环境和土壤因素，实时提供对应种类和合适量的肥料，以便于作物能处于合适环境下进行良好的生长。
[0022] 本发明中，在各个混肥罐上方均配设有一储肥箱，通过储肥箱能储存干肥料，并在需要时，控制储肥箱内的肥料定量的进入混肥罐内进行配比工作，其中，通过联动件作用，能实现拨料器与搅拌件的按需联动，即搅拌件既能独立对混肥罐内进行搅拌工作，又能联动拨料器自动进行下料和搅拌同步工作，并在达到需求后，又能在动将拨料器脱离开，继续进行搅拌工作。
[0023] 另外，本发明中，每个混肥罐的输肥管及作为输肥管使用，又与输水管相连，作为混肥罐配比时的进水管使用，且在作为进水管时，能对输肥管进行反向冲洗，避免输肥管内残留肥料造成堵塞和污染。
[0024] 本发明中，在汇流罐内设有中心通道，以及围绕中心通道设置，并与中心通道连通的的多个螺旋通道，能引导肥料旋转汇入中心通道内，以便于相互之间进行混合，或者与中心通道的水源进行混合，其中，通过喇叭状通道的设置，能提高水流的流速，从而冲击涡轮，使其发生转动，带动第二搅拌轴进行转动，进一步对混合液进行搅拌，使其混合更加均匀。
[0025] 本发明中，在每个施肥支管区域均预埋有土壤监测件，用于监测该区域土壤的墒情，能根据各个施肥阀门开启后，各个区域内土壤墒情变化，判断各个施肥支管是疏通还是堵塞，并在堵塞时，通过第二输水阀门和三通的作用，进行反向冲洗，同时，再通过该区域内土壤墒情变化判断是否疏通，并在为疏通时，可进行报警处理，并能进行定位。
附图说明
[0026] 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。
[0027] 在附图中：
[0028] 图1是本发明水肥灌溉装置一视角的结构示意图；
[0029] 图2是本发明水肥灌溉装置另一视角的结构示意图；
[0030] 图3是本发明水肥灌溉装置的平面图；
[0031] 图4是本发明供肥组件的结构示意图；
[0032] 图5是本发明汇流罐的结构示意图；
[0033] 图中标号：1、混肥罐；2、储肥箱；3、拨料器；4、水泵；5、过滤器组；6、输水管；7、土壤监测件；8、气象监测件；9、施肥控制箱；10、汇流罐；11、施肥管；111、施肥主管；112、施肥支管；12、第一搅拌轴；13、搅拌电机；14、主动齿轮；15、从动齿轮；16、第一伞齿轮；17、第二伞齿轮；18、联动轴；19、第一转轮；20、第二转轮；21、电动升降器；22、涨紧轮；23、第一输水支管；24、输肥管；25、输肥阀门；26、第一输水阀门；27、中心通道；28、螺旋通道；29、喇叭状通道；30、涡轮；31、第二搅拌轴；32、施肥阀门；33、第二输水支管；34、第二输水阀门；35、三通；36、排水口。
具体实施方式
[0034] 以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0035] 实施例：如图1‑图3所示，一种基于作物数据模型应用的智能水肥灌溉装置，包括：
[0036] 供肥组件：包括若干带有搅拌件的混肥罐1，其中，每个混肥罐1上方均配设有一储肥箱2，储肥箱2底部出口与混肥罐1顶部进口相连，且在储肥箱2底部出口处安装有拨料器3，拨料器3和搅拌件之间安装有联动件，联动件控制拨料器3和搅拌件联动或分离，并在拨料器3和搅拌件联动时，搅拌件工作同步带动拨料器3进行下料工作；
[0037] 供水组件：包括水泵4、过滤器组5和输水管6，水泵4带动水流经过滤器组5过滤后通过输水管6传输；
[0038] 监测组件：包括用于对作物土壤进行监测的土壤监测件7和用于对环境进行监测的气象监测件8，以及安装在储肥箱2底部的重力传感器和位于混肥罐1内的液位传感器，图中为标出，隐藏在储肥箱2底部和混肥罐1内部，用于监控储肥箱2的重力和混肥罐1储存液体的量；
[0039] 智能施肥组件：包括施肥控制箱9和汇流罐10，以及施肥管11，输水管6，以及与各个混肥罐1出料口相连的输肥管24均与汇流罐10连通，施肥控制箱9与监测组件通信连接，接收监测组件采集的数据，其中，施肥控制箱9内置有多种作物数据模型，基于特定作物数据模型并结合采集的数据，控制指定种类和量的肥料，以及水源分别从各个混肥罐1和水泵4输送至汇流罐10内，并由施肥管11向作物进行施肥。
[0040] 参考图4所示，在混肥罐1内部安装有第一搅拌轴12，混肥罐1顶端安装有搅拌电机13，搅拌电机13输出轴与第一搅拌轴12相连，其中，搅拌电机13输出轴同轴安装有主动齿轮
14；
[0041] 联动件包括从动齿轮15、第一伞齿轮16、第二伞齿轮17、联动轴18、第一转轮19和第二转轮20，以及电动升降器21，从动齿轮15与主动齿轮14啮合，第一伞齿轮16与从动齿轮15同轴安装，第二伞齿轮17通过联动轴18与第一转轮19相连，其中，联动轴18与升降器相连，由电动升降器21控制联动轴18进行升降，并同步带动第二伞齿轮17上升远离第一伞齿轮16，或者下降与第一伞齿轮16啮合，第二转轮20与拨料器3相连，第一转轮19通过联动带与第二转轮20联动，在第一转轮19和第二转轮20联动之间安装有涨紧轮22，联动带绕过涨紧轮22将第一转轮19和第二转轮20联动，涨紧轮22用于保持联动带始终处于绷紧状态，随第一转轮19转动，同步带动第二转轮20转动，同时控制拨料器3转动进行拨料工作，其中，电动升降器21和搅拌电机13均与施肥控制箱9相连，并基于监测组件采集的信号，控制电动升降器21和搅拌电机13工作。
[0042] 在施肥前施肥控制箱9能控制搅拌电机13独立工作，对混肥罐1内进行搅拌工作，使其内部的肥料混合更加均匀，在液位传感器采集到混肥罐1内肥料低于指定值时，能反馈数据给施肥控制箱9，施肥控制箱9通过控制电动升降器21工作，将第一伞齿轮16和第二伞齿轮17啮合，同时启动搅拌电机13，在对混肥罐1内进行搅拌同时，利用主动齿轮14带动从动齿轮15、第一伞齿轮16、第二伞齿轮17、联动轴18、第一转轮19和第二转轮20同步转动，从而打动拨料器3转动，其中，拨料器3设置在储肥箱2底部出口处，可为一种滚轴，在滚轴上设置多个拨料槽，随这滚轴转动，通过拨料槽不断接收下落的肥料，并将接收的肥料传输至混肥罐1内，通过拨料槽的大小，以及转动次数，即可实现定量下料的工作，同时，在下料过程中同步进行搅拌配比工作。
[0043] 参考图1所示，输水管6通过第一输水支管23与各个输肥管24靠近汇流罐10一端相连，其中，各个输肥管24位于混肥罐1出料口处均安装有输肥阀门25，第一输水支管23上安装有第一输水阀门26，输肥阀门25和第一输水阀门26均与施肥控制箱9相连，输肥阀门25用于控制指定混肥罐1向汇流罐10内输送指定量的肥料，第一输水阀门26用于控制水源沿输肥管24反向流入混肥罐1内，既能对混肥罐1进行供水，又能通过水流对输肥管24进行进行反向冲洗，避免输肥管24内残留肥料造成堵塞和污染。
[0044] 参考图5所示，汇流罐10内设有中心通道27，以及围绕中心通道27设置，并与中心通道27连通的的多个螺旋通道28，其中，输水管6与中心通道27相连，各个输肥管24分别与其中一个螺旋通道28相连，螺旋通道28引导肥料旋转汇入中心通道27内，其中，中心通道27至少一端成喇叭状通道29，且喇叭状通道29内位于小开口处安装有涡轮30，涡轮30由水流冲击带动转动，其中，中心通道27内与涡轮30同轴安装有第二搅拌轴31，第二搅拌轴31随涡轮30同步转动。
[0045] 施肥时能引导肥料旋转汇入中心通道27内，以便于相互之间进行混合，或者与中心通道27的水源进行混合，其中，通过喇叭状通道29的设置，能提高水流的流速，从而冲击涡轮30，使其发生转动，带动第二搅拌轴31进行转动，进一步对混合液进行搅拌，使其混合更加均匀。
[0046] 参考图1‑图3所示，施肥管11包括施肥主管111和施肥支管112，施肥主管111与汇流罐10相连，施肥支管112布设在作物种植区域，并与施肥主管111连通，其中，每个施肥支管112与施肥主管111连接处均安装有施肥阀门32，且每个施肥支管112区域均预埋有土壤监测件7，用于监测该区域土壤的墒情，基于土壤的墒情以及施肥控制箱9反馈的信号，控制对应施肥支管112的施肥阀门32开启或关闭；即能基于特定作物数据模型结合监测组件采集的数据，能根据不同作物生长状态，以及环境和土壤因素，实时提供对应种类和合适量的肥料，以便于作物能处于合适环境下进行良好的生长。
[0047] 参考图3所示，在输水管6上连接有第二输水支管33，第二输水支管33与各个施肥支管112相连，并在连接处均安装有第二输水阀门34，第二输水阀门34控制水源反向流入各个施肥支管112内；
[0048] 其中，各个施肥支管112的施肥阀门32处均安装有三通35，其中，三通35一端为排水口36，施肥阀门32施肥支管112与施肥主管111连通，或施肥支管112与排水口36连通，其中，施肥阀门32和第二输水阀门34均与施肥控制箱9相连，能根据各个施肥阀门32开启后，各个区域内土壤墒情变化，判断各个施肥支管112是疏通还是堵塞，并在堵塞时，通过第二输水阀门34和三通35的作用，进行反向冲洗，同时，再通过该区域内土壤墒情变化判断是否疏通，并在为疏通时，可进行报警处理，并能进行定位。
[0049] 最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。
