一种农作物施肥及其动态监视一体化智能管理系统的制作方法

本发明涉及农业领域，具体为一种农作物施肥及其动态监视一体化智能管理系统。

背景技术：

施肥，是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，并保持和提高土壤肥力的农业技术措施。施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。施肥的主要依据是土壤肥力水平、作物类型、目标产量、气候环境以及肥料特点，从而选择合适的肥料，估算所需要肥料用量，并确定施肥时间和施肥模式。依据施肥时间的不同，可分为基肥和追肥，依据施肥模式的不同可分为撒施、冲施、穴施、条施等；撒施和冲施有利于养分的扩散，施用方便，但养分损失大，利用率较低；穴施和条施养分损失少，利用率高，但要消耗一定的机械能；随着现代精准农业的发展，精确施肥也得到了快速发展，并将成为一种重要的施肥模式。

现有的施肥模式多采用表面喷洒的方式，使得肥料多残留在作物或者土壤表面难使得土壤保肥能力较差，作物难以吸收，且现有的施肥模式在施肥后无法对施肥后土壤状态进行实时检测，即使是定量施肥也可能应为环境原因导致不同土壤间状态不同，同时现有的定点施肥装置装置稳定性较差，且装置安装后容易被移动或者破坏，影响装置正常使用。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了一种农作物施肥及其动态监视一体化智能管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

(二)技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种农作物施肥装置，包括固定装置，所述固定装置的上端面固定连接有太阳能板，所述固定装置包括限位管、固定柱、转动板、转动轴、限位孔和固定装置主体，所述限位管固定连接在固定装置主体的下端面，所述限位孔对称开设在限位管的侧端面，所述转动板通过转动轴转动连接在固定装置主体的下端面，所述固定柱固定连接在转动板的下端面，所述太阳能板的上端面嵌设有触控装置，所述固定装置的上端面固定连接有进液管，所述固定装置的上端面转动连接有连接杆，所述固定装置的下端面固定连接有施肥装置，所述施肥装置包括进液口、储液槽、压力泵、雾化喷头、螺纹叶片、出料槽、驱动电机、密封轴承、圆锥齿轮、伸缩固定柱和驱动齿轮，所述进液口开设在储液槽的上端面，所述压力泵固定连接在储液槽的底部，所述雾化喷头固定连接在压力泵的下端面，所述出料槽开设在压力泵的下端面，所述伸缩固定柱滑动连接在出料槽的内部，所述伸缩固定柱的一端转动连接有驱动齿轮，所述伸缩固定柱的侧端面外围固定连接有螺纹叶片，所述出料槽的底端面通过密封轴承转动连接有圆锥齿轮，所述圆锥齿轮与驱动电机转动相连，所述驱动电机固定连接在出料槽的下端面，所述施肥装置的下端面固定连接有破土装置，所述破土装置的内部开设有取土槽，所述破土装置的侧端面固定安装有监测传感器。

优选的，所述驱动齿轮的内部设有与螺纹叶片相适配的螺纹槽，所述驱动齿轮与圆锥齿轮相啮合。

优选的，所述伸缩固定柱至少设有两组，均匀对称分布在出料槽的内部。

优选的，所述出料槽的内壁开设有与螺纹叶片和伸缩固定柱相适配的槽。

优选的，所述伸缩固定柱内部中空，所述伸缩固定柱的一端与出料槽相连通，且所述伸缩固定柱的内壁贯穿开设有施肥孔。

优选的，所述固定装置主体的上端面对称开设有两组与转动板相适配的转动槽，所述转动板通过转动轴转动连接在转动槽内。

优选的，所述连接杆的底部设有外螺纹，且所述固定装置的上端面设有与连接杆相适配的内螺纹，所述连接杆通过内螺纹与外螺纹咬合转动连接在固定装置的上端面。

优选的，所述触控装置与太阳能板、监测传感器、压力泵和驱动电机电性相连，且所述触控装置包括控制模块、显示模块、储能模块和无线通讯模块。

优选的，所述固定柱共有六组，均匀对称分布在转动板的下端面，且所述固定柱与限位孔相适配。

一种农作物施肥动态监视一体化智能管理系统，至少包括一组农作物施肥装置、以及远程控制云端、输液管路和储液装置，所述农作物施肥装置之间通过输液管路相互级联，所述输液管路的一端连通有储液装置，所述储液装置内部存储有不同种类作物肥料，以及需要将农作物施肥装置插入作物周围间隙中，通过破土装置将土壤取出并留样，插入时展开转动板使得固定柱扎入土壤表层将农作物施肥装置固定，固定完成后监测传感器采集周围土壤信息发送至触控装置，并通过无需通讯模块发送至远程控制云端，远程控制云端依据结果判断所述需要输送的作物肥料，储液装置依据远程控制云端所发送的信号通过输液管路输送指定作物废料至进液管，进液管和进液口相连通，通过进液口落入储液槽中，并通过压力泵加压后经过雾化喷头喷涂在出料槽内，出料槽下端面的驱动电机启动带动圆锥齿轮进行转动，圆锥齿轮与驱动齿轮相啮合，驱动齿轮转动的同时在螺纹叶片的作用下伸缩固定柱向外侧延伸，同时出料槽内部的作物肥料通过伸缩固定柱内部的施肥孔溢出至土壤深处对作物进行施肥，同时通过监测传感器对土壤养分进行监控，通过触控装置中的控制模块控制压力泵对作为施肥进行自动调控，且触控装置通过太阳能板进行供电，触控装置的内部设有储能模块，使得农作物施肥装置无需外接电源，并且监测传感器所监测信息在发送至远程控制云端的同时也在触控装置的显示模块中显示，进而对农作物施肥装置周边土壤养分进行监控和及时补充或替换，同时结合有远程控制云端可进行远程监控，无线控制，多组农作物施肥装置相互级联构成土壤监测网络，并依据土壤状态自主施肥。

(三)有益效果

本发明提供了一种农作物施肥及其动态监视一体化智能管理系统，具备以下有益效果：

本发明通过设有破土装置和施肥装置，使得施肥装置深入土壤内层进行施肥，大大提高装置施肥效果，同时伸缩固定柱滑动连接在出料槽的内部，通过圆锥齿轮驱动可由出料槽内部伸出，通过伸缩固定柱提高了装置的施肥范围，且伸缩固定柱内壁均匀开设有施肥孔，使得装置施肥更加均匀高效，同时伸缩固定柱的伸缩在一定程度上起到了一个松土的效果有利于作物对肥料的吸收，进一步提高了装置的施肥效果，同时在施肥装置的上端面设有固定装置，固定装置通过展开转动板利用转动板底面的固定柱与土壤层固定，且装置本身就是插入土壤内部进行施肥，固定效果较好，并且在固定装置的上端面通过螺纹转动连接有连接杆，在装置安装完成后可拆除连接杆，此时固定装置表面与土壤表面相平，极大地提高了装置的隐蔽性避免被人为或者动物破坏，同时通过在破土装置的侧端面设有监测传感器，监测传感器设有多组且种类可依据作物或土壤不同进行调控，通过监测传感器对土壤养分进行监控，通过触控装置中的控制模块控制压力泵对作为施肥进行自动调控，且触控装置通过太阳能板进行供电，触控装置的内部设有储能模块，使得农作物施肥装置无需外接电源，并且监测传感器所监测信息在发送至远程控制云端的同时也在触控装置的显示模块中显示，进而对农作物施肥装置周边土壤养分进行监控和及时补充或替换，同时结合有远程控制云端可进行远程监控，无线控制，多组农作物施肥装置相互级联构成土壤监测网络，并依据土壤状态自主施肥，实现农作物施肥以及动态监视管理，进而解决了现有的施肥模式多采用表面喷洒的方式，使得肥料多残留在作物或者土壤表面难使得土壤保肥能力较差，作物难以吸收，且现有的施肥模式在施肥后无法对施肥后土壤状态进行实时检测，即使是定量施肥也可能应为环境原因导致不同土壤间状态不同，同时现有的定点施肥装置装置稳定性较差，且装置安装后容易被移动或者破坏，影响装置正常使用的问题。

附图说明

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为本发明固定装置底面结构示意图；

图3为本发明施肥装置结构示意图；

图4为本发明智能管理系统结构示意图。

图中：1连接杆、2太阳能板、3触控装置、4固定装置、5破土装置、6取土槽、7监测传感器、8施肥装置、9进液管、10限位管、11固定柱、12转动板、13转动轴、14限位孔、15固定装置主体、16进液口、17储液槽、18压力泵、19雾化喷头、20螺纹叶片、21出料槽、22驱动电机、23密封轴承、24圆锥齿轮、25伸缩固定柱、26驱动齿轮、27远程控制云端、28输液管路、29储液装置。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

本发明实施例提供一种农作物施肥装置，包括固定装置4，固定装置4的上端面固定连接有太阳能板2，固定装置4包括限位管10、固定柱11、转动板12、转动轴13、限位孔14和固定装置主体15，限位管10固定连接在固定装置主体15的下端面，限位孔14对称开设在限位管10的侧端面，转动板12通过转动轴13转动连接在固定装置主体15的下端面，固定柱11固定连接在转动板12的下端面，太阳能板2的上端面嵌设有触控装置3，固定装置4的上端面固定连接有进液管9，固定装置4的上端面转动连接有连接杆1，固定装置4的下端面固定连接有施肥装置8，施肥装置8包括进液口16、储液槽17、压力泵18、雾化喷头19、螺纹叶片20、出料槽21、驱动电机22、密封轴承23、圆锥齿轮24、伸缩固定柱25和驱动齿轮26，进液口16开设在储液槽17的上端面，压力泵18固定连接在储液槽17的底部，雾化喷头19固定连接在压力泵18的下端面，出料槽21开设在压力泵18的下端面，伸缩固定柱25滑动连接在出料槽21的内部，伸缩固定柱25的一端转动连接有驱动齿轮26，伸缩固定柱25的侧端面外围固定连接有螺纹叶片20，出料槽21的底端面通过密封轴承23转动连接有圆锥齿轮24，圆锥齿轮24与驱动电机22转动相连，驱动电机22固定连接在出料槽21的下端面，施肥装置8的下端面固定连接有破土装置5，破土装置5的内部开设有取土槽6，破土装置5的侧端面固定安装有监测传感器7。

驱动齿轮26的内部设有与螺纹叶片20相适配的螺纹槽，驱动齿轮26与圆锥齿轮24相啮合，伸缩固定柱25至少设有两组，均匀对称分布在出料槽21的内部，出料槽21的内壁开设有与螺纹叶片20和伸缩固定柱25相适配的槽，伸缩固定柱25内部中空，伸缩固定柱25的一端与出料槽21相连通，且伸缩固定柱25的内壁贯穿开设有施肥孔，固定装置主体15的上端面对称开设有两组与转动板12相适配的转动槽，转动板12通过转动轴13转动连接在转动槽内，连接杆1的底部设有外螺纹，且固定装置4的上端面设有与连接杆1相适配的内螺纹，连接杆1通过内螺纹与外螺纹咬合转动连接在固定装置4的上端面，触控装置3与太阳能板2、监测传感器7、压力泵18和驱动电机22电性相连，且触控装置3包括控制模块、显示模块、储能模块和无线通讯模块，固定柱11共有六组，均匀对称分布在转动板12的下端面，且固定柱11与限位孔14相适配。

一种农作物施肥动态监视一体化智能管理系统，至少包括一组农作物施肥装置、以及远程控制云端27、输液管路28和储液装置29，农作物施肥装置之间通过输液管路28相互级联，输液管路28的一端连通有储液装置29，储液装置29内部存储有不同种类作物肥料，以及需要将农作物施肥装置插入作物周围间隙中，通过破土装置5将土壤取出并留样，插入时展开转动板12使得固定柱11扎入土壤表层将农作物施肥装置固定，固定完成后监测传感器7采集周围土壤信息发送至触控装置3，并通过无需通讯模块发送至远程控制云端27，远程控制云端27依据结果判断需要输送的作物肥料，储液装置29依据远程控制云端27所发送的信号通过输液管路28输送指定作物废料至进液管9，进液管9和进液口16相连通，通过进液口16落入储液槽17中，并通过压力泵18加压后经过雾化喷头19喷涂在出料槽21内，出料槽21下端面的驱动电机22启动带动圆锥齿轮24进行转动，圆锥齿轮24与驱动齿轮26相啮合，驱动齿轮26转动的同时在螺纹叶片20的作用下伸缩固定柱25向外侧延伸，同时出料槽21内部的作物肥料通过伸缩固定柱25内部的施肥孔溢出至土壤深处对作物进行施肥，同时通过监测传感器7对土壤养分进行监控，通过触控装置3中的控制模块控制压力泵18对作为施肥进行自动调控，且触控装置3通过太阳能板2进行供电，触控装置3的内部设有储能模块，使得农作物施肥装置无需外接电源，并且监测传感器7所监测信息在发送至远程控制云端27的同时也在触控装置3的显示模块中显示，进而对农作物施肥装置周边土壤养分进行监控和及时补充或替换，同时结合有远程控制云端27可进行远程监控，无线控制，多组农作物施肥装置相互级联构成土壤监测网络，并依据土壤状态自主施肥。

综上，本发明通过设有破土装置5和施肥装置8，使得施肥装置8深入土壤内层进行施肥，大大提高装置施肥效果，同时伸缩固定柱25滑动连接在出料槽21的内部，通过圆锥齿轮24驱动可由出料槽21内部伸出，通过伸缩固定柱25提高了装置的施肥范围，且伸缩固定柱25内壁均匀开设有施肥孔，使得装置施肥更加均匀高效，同时伸缩固定柱25的伸缩在一定程度上起到了一个松土的效果有利于作物对肥料的吸收，进一步提高了装置的施肥效果，同时在施肥装置8的上端面设有固定装置4，固定装置4通过展开转动板12利用转动板12底面的固定柱11与土壤层固定，且装置本身就是插入土壤内部进行施肥，固定效果较好，并且在固定装置4的上端面通过螺纹转动连接有连接杆1，在装置安装完成后可拆除连接杆1，此时固定装置4表面与土壤表面相平，极大地提高了装置的隐蔽性避免被人为或者动物破坏，同时通过在破土装置5的侧端面设有监测传感器7，监测传感器7设有多组且种类可依据作物或土壤不同进行调控，通过监测传感器7对土壤养分进行监控，通过触控装置3中的控制模块控制压力泵18对作为施肥进行自动调控，且触控装置3通过太阳能板2进行供电，触控装置3的内部设有储能模块，使得农作物施肥装置无需外接电源，并且监测传感器7所监测信息在发送至远程控制云端27的同时也在触控装置3的显示模块中显示，进而对农作物施肥装置周边土壤养分进行监控和及时补充或替换，同时结合有远程控制云端27可进行远程监控，无线控制，多组农作物施肥装置相互级联构成土壤监测网络，并依据土壤状态自主施肥，进而解决了现有的施肥模式多采用表面喷洒的方式，使得肥料多残留在作物或者土壤表面难使得土壤保肥能力较差，作物难以吸收，且现有的施肥模式在施肥后无法对施肥后土壤状态进行实时检测，即使是定量施肥也可能应为环境原因导致不同土壤间状态不同，同时现有的定点施肥装置装置稳定性较差，且装置安装后容易被移动或者破坏，影响装置正常使用的问题。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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