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一種多用途智能伸縮噴灌車.pdf

摘要
申請專利號:

CN201310291509.1

申請日:

2013.07.11

公開號:

CN103314833B

公開日:

2014.12.24

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):A01G 25/09申請日:20130711|||公開
IPC分類號: A01G25/09; A01G25/16 主分類號: A01G25/09
申請人: 安徽理工大學
發明人: 戎貴文; 周軍; 喬潤利; 張成; 章栗; 向英奇
地址: 232001 安徽省淮南市舜耕中路168號
優先權:
專利代理機構: 代理人:
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201310291509.1

授權公告號:

103314833B||||||

法律狀態公告日:

2014.12.24|||2013.12.04|||2013.09.25

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明公開了一種多用途智能伸縮噴灌車,屬于噴灌技術領域。車身由車載的自動控制系統根據GPS信號控制或人為操縱,灌溉供水經由備用水箱或外接進水口通過二向閥門進入增壓泵向伸縮管道輸送,伸縮旋轉由支撐桿頂部電機、水壓力和舵機控制,自動控制由基于單片機的芯片及信號傳輸模塊完成,電源電路系統包括發電機、電刷及相關電路。本發明通過基于單片機的自動控制系統控制各個電氣元件協同工作,實現噴水管道的橫向、豎向伸縮以及360°旋轉,能夠適應不同地形、不同高度農作物的灌溉需求,高效完成各種復雜環境條件下的噴灌任務,提高灌溉水的有效利用率。

權利要求書

權利要求書
1.   新型多用途智能伸縮噴灌車主要由車身、自動控制系統、增壓泵、伸縮管道、電磁水閥、備用水箱、電機、舵機、車載發電機、噴頭、齒輪、軸承、攝像頭、繩索和橡膠活塞等組成。其特征在于:噴灌車通過基于單片機的自動控制系統控制各個電氣元件協同工作,可以實現噴水管道的360°旋轉與橫向、豎向的管道伸縮,高效地完成各種復雜環境條件下的噴灌任務。

2.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:通過上部電機的牽引使豎向管道上升或下降,實現不同高度的噴水灌溉;橫向管道通過內部橡膠活塞和高壓水流的沖擊力實現伸長,在電機牽引下實現回收,滿足不同范圍的噴水覆蓋。

3.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述的中空滑槽式支撐桿下部固定于滾珠軸承上,上部采用對稱式懸臂梁且支撐桿與懸臂梁可在齒輪與軸承的傳動下一起旋轉。

4.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述的橫向噴水管道第一節固定于三通上,其余管道可依次收回,且噴水管道前端安裝有噴頭。

5.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述的噴灌車搭載有備用水箱,根據需要可加入農藥或可溶性化肥實現“水藥肥”一體化噴灌。備用水箱和外接進水的選擇通過切換二向閥門來完成。

6.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:噴灌車可以由車載的自動控制系統根據GPS信號控制自動前往指定區域,同時,借助車載攝像頭實時圖像校正路線或規避障礙,也可以由專門負責灌溉的人員駕駛至指定的灌溉區域。到達灌溉區域后連接上農田用水管道便可進行噴灌作業。對于農田用水缺乏地區,可以事先加滿備用水箱。

7.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述的旋轉噴水管道下部為電磁水閥和增壓泵,電磁水閥控制管道進水,增壓泵對通過電磁水閥的水進行加壓。

8.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:所述的中空支撐桿內部采用金屬觸片與電刷傳輸電力,通過桿內布線將電力傳輸至上部懸臂梁。

9.   根據權利要求1所述裝置,其特征在于:橫向噴水管道兩端為對稱設計,采用對稱式懸索實現大范圍牽引伸縮。

說明書

說明書一種新型多用途智能伸縮噴灌車
技術領域:
本發明涉及一種基于單片機自動控制系統的新型一體化多用途智能伸縮噴灌車,屬于噴灌技術領域。通過基于單片機的自動控制系統控制各個電氣元件協同工作,實現噴水管道的橫向、豎向伸縮以及360°旋轉,高效地完成各種復雜環境條件下的噴灌任務。
背景技術:
2013年中共中央、國務院下發了《關于加快發展現代農業進一步增強農村發展活力的若干意見》,提出加大力度推進高標準農田水利建設,加快大中型灌區配套改造、灌排泵站更新改造、中小河流治理,擴大小型農田水利重點縣覆蓋范圍,大力發展高效節水灌溉的要求。考慮我國是一個水資源短缺的國家,水資源時空分布不均勻,水資源與耕地布局極不相宜,嚴重制約國家農業經濟發展。現有灌溉設施大多建于上世紀50年代至70年代,普遍存在標準低、配套差、老化失修、效益衰減等問題,農業用水方式粗放,水資源利用效率不高。研制基于自動控制系統的噴灌設備,能大幅提高水資源的利用率和噴灌效率,降低農產品的生產成本。
發明內容:
本發明的目的:
提供一種新型多用途智能伸縮噴灌裝置,解決現有灌溉設施標準低、配套差、老化失修、效益衰減等問題。本裝置設計了中空滑槽式旋轉支撐桿可實現噴水管道360°旋轉,并能上下、左右伸縮,很好的解決了噴灌車在各種復雜條件下灌溉的不便,具有很強的環境適應性,應用前景廣闊。
本發明的技術方案:
該裝置主要由車身、自動控制系統、懸臂梁、滑槽、支撐桿、電刷、二向閥門、發電機、增壓泵、伸縮管道、電磁水閥、備用水箱、電機、舵機、車載發電機、噴頭、齒輪、軸承、攝像頭、懸索和橡膠活塞等構成。噴灌車采用車輪軸距較小的輕型卡車改裝(或定制),根據系統的功能要求,考慮系統的合理性和可靠性,裝置采用模塊化設計方法,以方便系統后期的調試、開發和優化。裝置由自動控制系統、電源電路系統、伸縮旋轉系統、車輛動力系統四部分組成。自動控制系統采用基于單片機的控制系統實現各個電機的步進控制及電氣元件的協同控制。噴灌車可采用汽油或柴油動力驅動,搭載車載發電機作為供電電源。噴灌車上部為一中空支撐桿,支撐桿內為伸縮式噴水管道和滑塊,通過內壁的金屬觸片與電刷接觸傳輸電力。下部固定于滾珠軸承之上,支撐桿兩側另有對稱式滑槽,兩側為橫向噴水管道,可以通過滑槽上下滑動。懸臂梁固定于支撐桿頂端,頂端的電機可以實現豎向管道的上升和下降。懸臂梁兩側為兩個多滑槽的齒輪,懸索一端通過滑輪與各段橫向噴水管道相連,豎向管道另一端與電機相連。無線通信傳輸模塊接收用戶指令后,噴灌車開始工作,豎向管道被提升至預定高度,在高壓的水流作用下管道中的橡膠活塞將在水流沖擊的作用下驅動橫向管道伸長至預定長度,同時噴頭開始噴水。舵機根據所需旋轉的角度及圈數開始工作,舵機帶動齒輪和支撐桿、懸臂梁在齒輪和軸承傳動下實現旋轉噴水。
附圖說明:
圖1是本發明的結構示意圖。
圖2是本發明的工作流程圖。
圖中:1?電動機M1;2?電動機M2;3?電動機M3;4?懸臂梁;5?懸索;6?噴頭;7?橫向伸縮管道;8?攝像頭;9?滑槽;10?豎向伸縮裝置;11?支撐桿;12?滾珠軸承;13?齒輪;14?電刷;15?舵機;16?上電磁水閥;17?增壓泵;18?二向閥門;19?備用水箱;20?(備用水箱)進水口;21?車身;22?自動控制系統(含信號接收裝置);23?發電機;24?外接進水口;25?下電磁水閥。
具體實施方式:
噴灌車可以由車載的自動控制系統根據GPS信號控制自動前往指定區域,同時借助車載攝像頭實時圖像校正路線或規避障礙,也可以由專門負責灌溉的人員駕駛至指定的灌溉區域。到達灌溉區域后連接上農田用水管道便可進行噴灌作業。對于農田用水缺乏地區,可以事先加滿備用水箱。
如圖1所示,M3電機3在自動控制系統22的指令下開始工作,將噴水管道通過滑道提升至農作物噴灌所需的預定高度(一般比農作物略高)后關閉。M1、M2電機在自動控制系統22的指令下開始工作,根據農作物所屬區域的大小放線至剛好牽引管道所需的長度后關閉。在M1、M2工作的同時,上電磁水閥16和增壓泵17也開始工作,上電磁水閥16打開,水流進入后通過增壓泵17增壓,在高速、高壓的水流作用下橫向伸縮管道7中的橡膠活塞將在水流沖擊的作用下驅動前端管道伸長至預定長度,同時噴頭6開始噴水。舵機15根據所需旋轉的角度及圈數開始工作,通過齒輪13和軸承12傳動旋轉噴水。噴水完畢后增壓泵17首先關閉,舵機15和上電磁水閥16之后關閉。電機M1、M2開始收線,M3電機放線,三者協同工作將噴水管道恢復至初始狀態后關閉。

關 鍵 詞:
一種 多用途 智能 伸縮 噴灌
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