一种农田智能灌溉装置制造方法及图纸

一种农田智能灌溉装置，由小型气象站、泵站、进水闸、排水闸、水稻生长状况监视器、云端服务器和手机APP构成。进水闸采用弧形轨迹的平移闸门；水稻生长状况监视器采集水稻的生长图像，辨别水稻的生长期；在云端服务器，每一天的最高温度、最低温度、空气湿度、降雨量、风向、水稻生长期和土壤的湿度这些数据作为输入量，农田的需水要求作为输出量，通过训练历史数据获得水稻灌溉管理的深度学习神经网络模型。现场环境数据和水稻生长期的估计输入到此模型中，推算出农田的需水量，对比水田的液位传感采集值，进行自动灌溉控制。本发明专利技术不仅使闸门可以远程控制，而且可实现灌溉智能化，减少灌溉管理对人工的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于农田水利装备领域，具体涉及农田的灌溉装备。

技术介绍

1、我国通过农田水利设施的建设，南方水稻产区已经建成了纵横交错的硬化渠灌溉系统，保障了水稻稳产、增产。这些硬化渠在每一块农田边会预留一个闸口，当人们抽掉闸口中的木板便开始灌溉该农田，插入木板于闸口中则停止灌溉，使水继续延着水渠流，准备灌溉其他农田。炎热的夏天，水稻的需水量很大，需要勤灌水；水稻的不同生长期，水的需求也所不同，水位要求不一样，有时甚至需要排水以促使水稻生长，所以需要每天巡视农田。据测算一个人工的极限灌溉管理能力仅为500亩/天，在劳动力越来越短缺的形势下，迫切需要自动的、智能的灌溉装备。一些新型的电动闸门已经被公开，例如，技术专利“一种电动闸门”（专利号cn201720277067）提出了由直线驱动器控制闸门板的上升或下降的结构，其优点是实现了电动控制闸门的目的，但是闸门提升或下降时，由于水压作用，闸门板与闸门架架间具有很大的摩檫力，因此需要较大功率电机来提供动力。又如专利技术专利“一种双导杆电动闸门结构”（cn201720006554）该双导杆电动闸门结构的绳轮导杆机构为滚本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种农田智能灌溉装置，由小型气象站、泵站、进水闸、排水闸、水稻生长期监视器、云端服务器和手机APP共7个独立部件构成，其特征在于：云端服务器构建一个水稻智能灌溉管理模型，对不同的水稻品种，在水稻种植期，每一天的最高温度、最低温度、空气湿度、降雨量、风向、水稻生长期和土壤的湿度这些生产数据作为输入量，农田需水要求作为输出量，构建一个7输入量、2个隐层、每层32个节点、4个输出量的深度学习模型，把历史农业生产数据分为训练数据与测试数据，通过训练获得水稻灌溉管理的深度学习神经网络模型；在水稻生长的实际环境中，每隔6小时，现场生产数据输入到此模型中，推算出农田的需水量，产生农田水位的低水位与...

【技术特征摘要】

1.一种农田智能灌溉装置，由小型气象站、泵站、进水闸、排水闸、水稻生长期监视器、云端服务器和手机app共7个独立部件构成，其特征在于：云端服务器构建一个水稻智能灌溉管理模型，对不同的水稻品种，在水稻种植期，每一天的最高温度、最低温度、空气湿度、降雨量、风向、水稻生长期和土壤的湿度这些生产数据作为输入量，农田需水要求作为输出量，构建一个7输入量、2个隐层、每层32个节点、4个输出量的深度学习模型，把历史农业生产数据分为训练数据与测试数据，通过训练获得水稻灌溉管理的深度学习神经网络模型；在水稻生长的实际环境中，每隔6小时，现场生产数据输入到此模型中，推算出农田的需水量，产生农田水位的低水位与高水位，由mqtt服务器发布；在智能灌溉系统运行后，仍然不断地每天积累此模型需要的生产数据、农田的水位测量值，每一生产季进行新旧数据集的深度学习在线训练，更新智能灌溉管理模型。

2.按照权利要求1所述的农田智能灌溉装置，其特征是：进水闸的门框中部为镂空的长方形的通水孔；闸门与门框的接触处各粘贴一只密封圈；门框的上、下铰支座、上摇杆、下摇杆和闸门构成闸门的平行四边形运动机构，闸门的中心部位为一突出的铰支座，电动推杆的伸出端与该铰支座铰接，电动推杆的本体与支座铰接联结；电动推杆进行推或拉动作时，闸门受平行四边形的几何约束以弧形轨迹平移运动，当一对密封圈贴合、压紧时，进水闸被关闭，当闸门与门框相互分离时，水流从闸门的下侧、左侧、右侧流入通水孔，开始向农田灌溉。转轴与上摇杆焊接为一体，闸门的运动通过上摇杆传递到转轴，转轴的末端通过一只联轴器与角位移传感器联接，此角位移传感器测量闸门的开度；电动推杆的行程为50mm，上摇杆与下摇杆的中心孔间距都为55mm，确保了上摇杆与下摇杆的最大转动角接近但不超过90°，这一平行四边形运动机构不存在死角，不会卡死，也不会因电动推杆的行程到最大或最小时拉扯门框。

3.按照权利要求1所述的农田智能灌溉装置，其特征是：排水闸的球阀的直径为150mm，它的上部把柄处与电动推杆联接，球阀在垂直方向上运动；电动推杆的本体固定于与排水盆座表面固定的支架上，电动推杆伸出动作时，把球阀向下压，直到球阀与贴合在在排水管座上的环形密封圈压紧，关闭排水，否则，就是打开球阀排水。

4.按照权利要求1所述的农田智能灌溉装置，其特征是：进水闸测控装置的每只启闭闸门按钮的脚1接地，脚2连接继电器模块的in脚；灌溉控制板的esp32模块自带wifi天线，在软件启动时，若有wifi信号，则连接mqtt服务器，否则通过无线数传模块与远端的气象站终端进行数据通信，由气象站终端与mqtt服务器连接；esp32模块的2路输出通过输出电路各自连接继电器模块的in脚，这样既可以通过程序启闭进水闸，也可直接操作启闭闸门按钮启闭进水闸；农田液位传感器由插入水中的液位电极与在灌溉控制板上的信号激励与采集电路组成，液位电极是一种密集叉指形式的电容，制成pcb形式，表面被绝缘涂膜覆盖，该电极固定于一头部为锥形的木架侧面，木架插入泥土中，使电极的底部与泥土表面平齐；信号激励与采集电路形成的纯交流正弦波信号输...

【专利技术属性】
技术研发人员：张方明，郑展鸿，李佳明，陈舒杰，
申请(专利权)人：浙大宁波理工学院，
类型：发明
国别省市：