一种一进多出智能灌溉电动阀

1.本发明属于电动阀门技术领域，尤其涉及一种一进多出智能灌溉电动阀。


背景技术：

2.近年来，滴灌节水技术大面积规模化的应用与广大种植户对农业现代化、信息化和智能化发展的要求，使得滴灌自动化技术在大田种植和设施农业中得到应用发展，技术的发展为滴灌技术提质增效、工程综合效益发挥和灌溉农业现代化管理提供了重要支撑。
3.轮灌技术在大田和设施农业灌溉中作为一种主要的灌溉方式，在泵站加压的输水系统中，水泵的扬程和工作时间也有很大的不同，在一定的供水条件下，为满足作物灌水周期的要求，通过选择轮灌组数和轮灌顺序来确定所需水量及水压，可使系统的配置和运行效果最佳，以自动控制技术实现的轮灌节约了农业用水、提高了灌溉精准度、节省劳力并提高了劳动效率。
4.实现自动轮灌技术配套的灌溉阀门主要有两种，一种是以水动力驱动原理为主的电磁阀；一种是两通的电动蝶阀或球阀，基于这种两通式阀门的定时轮灌技术都需要配置独立的控制器，在成本投入、安装和维护上都有优化提升的空间。
5.目前影响大田滴灌自动化技术推广应用的主要瓶颈是设备成本高、一次性投资大、维护费用高；
6.同时技术层面存在自动控制关键装置的电磁阀门水头损失大、易堵塞且不易清理，造成阀门不定时失控等突出问题；
7.并且在某些区域，由于地下管网问题和低扬程大流量的首部灌泵，有的阀门需要调节压力，电磁阀的工作原理使其不能调节管道压力，使得电磁阀应用范围受到一定的限制；此外现有的阀门开口形状大多数为双半月形，该种设计使得虽然可以实现关闭、开启状态切换，但是在进行中间状态切换时容易存在多个通道均是半开启状态，因此存在漏水现象。
8.为此提供了一种一进多出智能灌溉电动阀。


技术实现要素：

9.本发明的目的在于：为了解决上述的问题，而提出的一种一进多出智能灌溉电动阀。
10.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种一进多出智能灌溉电动阀，包括阀体，所述阀体的下表面连通安装有支撑座，所述支撑座的内壁上设置有管道，所述支撑座的下表面固定安装有法兰，所述法兰的内壁上设置有进水口与内丝结构，所述阀体的上表面固定安装有齿轮箱，所述齿轮箱的上表面固定安装有密封盖，所述齿轮箱的侧壁上设置有可视窗。
11.其中所述阀体的外表面连通安装有四个接承插软袋，所述阀门的开口为u形口，当u形口与所有管道错开时，电动阀处于关闭的状态，当u形口与其中一条管道完全对准后，此
时的电动阀处于开启状态，当u形口与其中一条管道只对准一半时，此时的电动阀处于半开的状态，阀体的内壁上转动安装有阀轴，所述阀轴的一端延伸至齿轮箱的内部，所述密封盖的下表面通过螺钉固定安装有控制板，所述控制板的下表面固定安装有位置感应芯片与磁铁，所述阀轴的一端固定安装有磁铁装配柱，所述磁铁装配柱的外表面设置有削面，所述齿轮箱的底面内壁上固定安装有电机，所述齿轮箱的内壁上活动安装有推杆，所述齿轮箱的内壁上设置有万向轴，所述阀轴与万向轴的外表面均固定安装有传动轮。
12.作为上述技术方案的进一步描述：
13.所述接承插软袋的内壁上固定安装有压力传感器，所述阀体的外表面设置有线束槽，所述阀体的外表面固定安装有堵盖，所述支撑座的内壁固定安装有流量计。
14.作为上述技术方案的进一步描述：
15.所述阀体的内壁上转动安装有阀轴，所述阀轴的一端延伸至齿轮箱的内部，所述阀轴的外表面转动安装有密封圈，所述密封圈的下表面与阀体的上表面固定连接。
16.作为上述技术方案的进一步描述：
17.所述密封盖的上表面固定安装有太阳能板，所述密封盖的下表面通过螺钉固定安装有控制板，所述磁铁装配柱与位置感应芯片间隔一毫米。
18.作为上述技术方案的进一步描述：
19.所述齿轮箱的底面内壁上固定安装有电机，所述齿轮箱的底面内壁上固定安装有电池仓。
20.作为上述技术方案的进一步描述：
21.所述齿轮箱的内壁上固定安装有天线，所述天线的一端延伸至齿轮箱的外部，所述齿轮箱的侧壁上设置有rs接口，所述齿轮箱的外表面设置有压力传感器接口，所述支撑座的另一侧壁上设置有流量传感器接口。
22.作为上述技术方案的进一步描述：
23.所述控制板的上表面固定安装有太阳能充电模块，所述太阳能充电模块的输出端与电池保护模块的输入端电性连接，所述电池保护模块的输出端与电源模块的输入端电性连接。
24.作为上述技术方案的进一步描述：
25.所述电源模块的输出端与cpu模块的输入端电性连接，所述电源模块的输出端与升压模块的输入端电性连接，所述升压模块的输出端与rs的输入端电性连接。
26.作为上述技术方案的进一步描述：
27.所述cpu模块的输出端与g模块的输入端电性连接，所述cpu模块的输出端与位置检测模块的输入端电性连接，所述cpu模块的输出端与lora模块的输入端电性连接。
28.作为上述技术方案的进一步描述：
29.所述cpu模块的输出端与电量检测模块的输入端电性连接，所述cpu模块的输出端与电机驱动模块的输入端电性连接，所述cpu模块的输出端与rs的输入端电性连接。
30.综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
31.1、本发明中通过特殊形状阀门开口设计配合四个接承插软袋，使得在进行开启、全关和半开状态之间切换，更主要是实现了连续开度，克服了传统的半月形开口在中间状态切换过程中容易发生漏水的缺陷。
32.2、本发明中，通过设置有接承插软袋与阀体，通过法兰与输入管道的一端进行连接，然后再将四个接承插软袋分别与输出管道进行连接，通过太阳能板将光能转换成电能储存在电池仓内，通过控制板上的电源模块给cpu模块提动均衡的电压，cpu模块通电后通过电机驱动模块使电机进行工作，对流道结构的创新，从而便于对压力与流量进行调节，从而提高电动阀的调节便捷性。
33.3、本发明中，通过设置有压力传感器，在阀体进行工作时，压力传感器会自动对阀体内的压力进行检测，然后在rs模块的联动下自动进行恒压，当电控失效后，可以通过手动控制接口然后在推杆的作用下进行手动操作，可以实现管道的均压均流，通过压力的感知，去调节阀门开度，使阀门开度就会不一致，在主管道上，由于安装位置不同，因此会有不同的压力损失和局部损失，从而进一步保证均压均流。
34.4、本发明中，通过设置有可视窗，在阀轴进行旋转的同时通过可视窗对阀轴的角度变化进行观察，同时位置检测模块通过对磁铁装配柱上磁铁产生的磁力方向的变化进行检测，然后将阀轴的位置信息输出，便于对阀门的开合角度进行判断，能够及时对阀门进行调控，从而使电动阀在使用的过程中对水流的流量更加精准。
35.5、本发明中，由于电动阀管道的设计，可以通过对阀门进行无极调整，从而对电动阀内水流的流量进行调节，一方面提高了电动阀调节的便捷准确性，另一方面也可以避免由于阀门调节不准确造成漏水的情况出现。
附图说明
36.图1为一种一进多出智能灌溉电动阀的立体结构示意图。
37.图2为一种一进多出智能灌溉电动阀分解结构示意图。
38.图3为一种一进多出智能灌溉电动阀中阀体的分解结构示意图。
39.图4为一种一进多出智能灌溉电动阀的俯视图。
40.图5为一种一进多出智能灌溉电动阀中齿轮箱与密封盖的分解结构示意图。
41.图6为一种一进多出智能灌溉电动阀中电路流程图。
42.图7为一种一进多出智能灌溉电动阀中工作原理的流程图。
43.图8为现有技术中一进多出智能灌溉电动阀状态一的结构示意图。
44.图9为现有技术中一进多出智能灌溉电动阀状态二的结构示意图。
45.图10为现有技术中一进多出智能灌溉电动阀状态三的结构示意图。
46.图11为本发明专利的全关的结构示意图。
47.图12为本发明专利开启的结构示意图。
48.图13为本发明专利半开的结构示意图。
49.图例说明：
50.1、阀体；2、支撑座；3、法兰；4、齿轮箱；5、密封盖；6、流量计；7、手动控制接口；8、太阳能板；9、天线；10、rs48接口；11、接承插软袋；12、压力传感器；13、压力传感器接口；14、流量传感器接口；15、堵盖；16、阀轴；17、密封圈；18、控制板；19、电池仓；20、电机；21、万向轴；22、传动轮；23、磁铁装配柱；24、推杆；25、太阳能充电模块；26、电池保护模块；27、电源模块；28、cpu模块；29、4g模块；30、位置检测模块；31、lora模块；32、电机驱动模块；33、电量检测模块；34、升压模块；35、rs485模块；36、可视窗。
具体实施方式
51.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
52.请参阅图1-13，本发明提供一种技术方案：一种一进多出智能灌溉电动阀，包括阀体1，所述阀体1的下表面连通安装有支撑座2，所述支撑座2的内壁上设置有管道，所述支撑座2的下表面固定安装有法兰3，所述法兰3的内壁上设置有进水口与内丝结构，所述阀体1的上表面固定安装有齿轮箱4，所述齿轮箱4的上表面固定安装有密封盖5，所述齿轮箱4的侧壁上设置有可视窗36，所述阀体1的外表面连通安装有四个接承插软袋11，所述接承插软袋11的内壁上固定安装有压力传感器12，所述阀体1的外表面设置有线束槽，所述阀体1的外表面固定安装有堵盖15，所述支撑座2的内壁固定安装有流量计6。
53.所述阀门的开口为u形口，当u形口与所有管道错开时，电动阀处于关闭的状态，当u形口与其中一条管道完全对准后，此时的电动阀处于开启状态，当u形口与其中一条管道只对准一半时，此时的电动阀处于半开的状态。
54.其具体实施例为：通过法兰3与输入管道的一端进行连接，然后再将四个接承插软袋11分别与输出管道进行连接，通过太阳能板8将光能转换成电能储存在电池仓19内，通过控制板18上的电源模块27给cpu模块28提动均衡的电压，cpu模块28通电后通过电机驱动模块32使电机20进行工作，可视窗36是与阀轴联动，因此可以观察阀轴的位置，当信号不好时，可以通过外置的接口将天线9引出，提高信号强度。
55.所述阀体1的内壁上转动安装有阀轴16，所述阀轴16的一端延伸至齿轮箱4的内部，所述阀轴16的外表面转动安装有密封圈17，所述密封圈17的下表面与阀体1的上表面固定连接，所述密封盖5的上表面固定安装有太阳能板8，所述密封盖5的下表面通过螺钉固定安装有控制板18，所述控制板18的下表面固定安装有位置感应芯片与磁铁，所述阀轴16的一端固定安装有磁铁装配柱23，所述磁铁装配柱23的外表面设置有削面，所述磁铁装配柱23与位置感应芯片间隔一毫米，所述齿轮箱4的底面内壁上固定安装有电机20，所述齿轮箱4的内壁上活动安装有推杆24，所述齿轮箱4的内壁上设置有万向轴21，所述阀轴16与万向轴21的外表面均固定安装有传动轮22，所述齿轮箱4的底面内壁上固定安装有电池仓19。
56.其具体实施例为：在4g模块29与lora模块31的作用下使阀轴16进行转动，此时阀轴16会通过传动轮22带动万向轴21上的传动轮22进行运动，在万向轴21的联动下使指针指示阀门的位置，同时磁铁装配柱23的上方装有磁铁，为了能够使位置检测模块30可以更精准度的对阀轴的位置进行检测，磁铁与位置检测模块30之间的距离需要控制在1毫米，随着阀轴转动时，磁铁装配柱23也会带动上方的磁铁进行同步转动，此时位置检测模块30通过对磁铁转动时产生的磁力线方向变化进行感应，然后将阀轴此时的位置信息输出，同时通过万向轴21联动指针指示阀门位置。
57.所述齿轮箱4的内壁上固定安装有天线9，所述天线9的一端延伸至齿轮箱4的外部，所述齿轮箱4的侧壁上设置有rs48接口10，所述齿轮箱4的外表面设置有压力传感器接口13，所述支撑座2的另一侧壁上设置有流量传感器接口14，所述控制板18的上表面固定安装有太阳能充电模块25，所述太阳能充电模块25的输出端与电池保护模块26的输入端电性
连接，所述电池保护模块26的输出端与电源模块27的输入端电性连接，所述电源模块27的输出端与cpu模块28的输入端电性连接，所述电源模块27的输出端与升压模块34的输入端电性连接，所述升压模块34的输出端与rs485模块35的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与4g模块29的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与位置检测模块30的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与lora模块31的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与电量检测模块33的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与电机驱动模块32的输入端电性连接，所述cpu模块28的输出端与rs485模块35的输入端电性连接，所涉及到的各个模块的电路图均为现有技术，在此，不再一一将各电路元件进行详细的阐述。
58.其具体实施例为：在阀体1进行工作时，压力传感器12会自动对阀体1内的压力进行检测，然后在rs485模块35的联动下自动进行恒压，当电控失效后，可以通过手动控制接口7然后在推杆24的作用下进行手动操作，手动控制接口7平时采用锁母堵头堵住，当电控出现问题后启用手动功能，通过推杆24解锁电控功能，在手动功能况下，电控功能不起作用，电机空转，电控功能情况下，手动功能不能起作用。
59.如图8-10所示，其中分别为现有技术中电动阀的状态一、状态二与状态三，其中箭头指示为水流流动方向，当电动阀内的阀门呈现状态一与状态二的情况时，必然有一条通道处于打开的情况，从而造成水流无法控制，当电动阀内的阀门呈现状态三的情况时，电动阀的多个方向都会发生漏水的情况，从而造成水源的浪费，如图11-13所示，其中为创新后的电动阀的全关、全开与半开的状态，其中u形口表示阀门的开口，当u形口与所有管道错开时，电动阀处于关闭的状态，当u形口与其中一条管道完全对准后，此时的电动阀处于开启状态，当u形口与其中一条管道只对准一半时，此时的电动阀处于半开的状态，通过上述的设计较于现有技术相比操作更加便捷，准确，同时也避免了阀门关闭不精准造成漏水的情况发生。
60.因此本发明中通过特殊形状阀门开口设计配合四个接承插软袋，使得在进行开启、全关和半开状态之间切换，克服了传统的半月形开口在中间状态切换过程中容易发生漏水的缺陷。
61.具体的本技术中的电动阀在使用时，通过法兰3与输入管道的一端进行连接，然后再将四个接承插软袋11分别与输出管道进行连接，通过太阳能板8将光能转换成电能储存在电池仓19内，通过控制板18上的电源模块27给cpu模块28提动均衡的电压，cpu模块28通电后通过电机驱动模块32使电机20进行工作，然后在4g模块29与lora模块31的作用下使阀轴16进行转动，此时阀轴16会通过传动轮22带动万向轴21上的传动轮22进行运动，在万向轴21的联动下使指针指示阀门的位置，随着阀轴转动时，磁铁装配柱23也会带动上方的磁铁进行同步转动，此时位置检测模块30通过对磁铁转动时产生的磁力线方向变化进行感应，然后将阀轴此时的位置信息输出，在阀体1进行工作时，压力传感器12会自动对阀体1内的压力进行检测，然后在rs485模块35的联动下自动进行恒压，当电控失效后，可以通过手动控制接口7然后在推杆24的作用下进行手动操作。
62.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种一进多出智能灌溉电动阀，包括阀体(1)，所述阀体(1)的下表面连通安装有支撑座(2)，所述支撑座(2)的内壁上设置有管道，所述支撑座(2)的下表面固定安装有法兰(3)，所述法兰(3)的内壁上设置有进水口与内丝结构，其特征在于：所述阀体(1)的上表面固定安装有齿轮箱(4)，所述齿轮箱(4)的上表面固定安装有密封盖(5)，所述齿轮箱(4)的侧壁上设置有可视窗(36)；其中所述阀体(1)的外表面连通安装有四个接承插软袋(11)，所述阀门的开口为u形口，当u形口与所有管道错开时，电动阀处于关闭的状态，当u形口与其中一条管道完全对准后，此时的电动阀处于开启状态，当u形口与其中一条管道只对准一半时，此时的电动阀处于半开的状态，阀体(1)的内壁上转动安装有阀轴(16)，所述阀轴(16)的一端延伸至齿轮箱(4)的内部，所述密封盖(5)的下表面通过螺钉固定安装有控制板(18)，所述控制板(18)的下表面固定安装有位置感应芯片与磁铁，所述阀轴(16)的一端固定安装有磁铁装配柱(23)，所述磁铁装配柱(23)的外表面设置有削面，所述齿轮箱(4)的底面内壁上固定安装有电机(20)，所述齿轮箱(4)的内壁上活动安装有推杆(24)，所述齿轮箱(4)的内壁上设置有万向轴(21)，所述阀轴(16)与万向轴(21)的外表面均固定安装有传动轮(22)。2.根据权利要求1所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述接承插软袋(11)的内壁上固定安装有压力传感器(12)，所述阀体(1)的外表面设置有线束槽，所述阀体(1)的外表面固定安装有堵盖(15)，所述支撑座(2)的内壁固定安装有流量计(6)。3.根据权利要求2所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所所述阀轴(16)的外表面转动安装有密封圈(17)，所述密封圈(17)的下表面与阀体(1)的上表面固定连接。4.根据权利要求3所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述密封盖(5)的上表面固定安装有太阳能板(8)，所述磁铁装配柱(23)与位置感应芯片间隔一毫米。5.根据权利要求4所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述齿轮箱(4)的底面内壁上固定安装有电池仓(19)。6.根据权利要求5所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述齿轮箱(4)的内壁上固定安装有天线(9)，所述天线(9)的一端延伸至齿轮箱(4)的外部，所述齿轮箱(4)的侧壁上设置有rs48接口(10)，所述齿轮箱(4)的外表面设置有压力传感器接口(13)，所述支撑座(2)的另一侧壁上设置有流量传感器接口(14)。7.根据权利要求6所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述控制板(18)的上表面固定安装有太阳能充电模块(25)，所述太阳能充电模块(25)的输出端与电池保护模块(26)的输入端电性连接，所述电池保护模块(26)的输出端与电源模块(27)的输入端电性连接。8.根据权利要求7所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述电源模块(27)的输出端与cpu模块(28)的输入端电性连接，所述电源模块(27)的输出端与升压模块(34)的输入端电性连接，所述升压模块(34)的输出端与rs485模块(35)的输入端电性连接。9.根据权利要求8所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述cpu模块(28)的输出端与4g模块(29)的输入端电性连接，所述cpu模块(28)的输出端与位置检测模块(30)的输入端电性连接，所述cpu模块(28)的输出端与lora模块(31)的输入端电性连接。10.根据权利要求9所述的一种一进多出智能灌溉电动阀，其特征在于，所述cpu模块(28)的输出端与电量检测模块(33)的输入端电性连接，所述cpu模块(28)的输出端与电机
驱动模块(32)的输入端电性连接，所述cpu模块(28)的输出端与rs485模块(35)的输入端电性连接。

技术总结
本发明公开了一种一进多出智能灌溉电动阀，属于电动阀门技术领域，包括阀体，所述阀体的下表面连通安装有支撑座，所述支撑座的内壁上设置有管道，所述支撑座的下表面固定安装有法兰，所述法兰的内壁上设置有进水口与内丝结构，其特征在于：所述阀体的上表面固定安装有齿轮箱；本发明中，通过设置有接承插软袋与阀体，通过法兰与输入管道的一端进行连接，然后再将四个接承插软袋分别与输出管道进行连接，通过太阳能板将光能转换成电能储存在电池仓内，通过控制板上的电源模块给CPU模块提动均衡的电压，CPU模块通电后通过电机驱动模块使电机进行工作，对流道结构的创新，从而便于对压力与流量进行调节，从而提高电动阀的调节便捷性。捷性。捷性。


技术研发人员：尹飞虎 刘永森 张嘉英 屈英 田琴 余剑 何声团 王丽飞
受保护的技术使用者：张家口三生智慧农业科技有限公司 新疆农垦科学院 三亚崖州湾创新科技国际咨询研究院有限公司
技术研发日：2023.05.30
技术公布日：2023/10/11