本发明一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统及装置涉及一种能够根据土壤湿度实时调整灌溉水量的装置，属于农业灌溉，特别涉及一种通过灌溉系统计算每一个区域所需的水量，通过移动组件带动灌溉装置移动，通过输送组件对水管进行有序收放实现持续送水，通过灌溉组件进行均匀喷水实现土壤湿度一致的精准灌溉系统及装置。
背景技术：
1、在农业生产中，灌溉是保证农作物生长的关键环节，传统的灌溉方式往往依赖人工经验，在一定程度上存在诸多弊端，一方面，人工判断灌溉时机和水量往往不准确，可能因为个人经验的局限性而导致灌溉不及时或过度灌溉，例如，在判断土壤湿度时，仅凭肉眼观察和手感触摸难以准确把握土壤中实际的水分含量，容易出现误判；另一方面，传统灌溉方式存在水资源浪费的问题，由于缺乏精准的计量和控制手段，灌溉水量常常难以控制在合理范围内，从而导致大量的水资源被白白浪费，不仅增加了农业生产成本，还对宝贵的水资源造成了极大的浪费；此外，灌溉不精准还可能影响农作物的生长质量，不同的农作物在不同的生长阶段对水分的需求各不相同，若灌溉不能根据农作物的实际需求进行精准调整，可能会导致农作物生长不良、病虫害滋生等问题。
2、公开号cn115067193a公开了一种农田灌溉设备，包括带移动轮的底座、与底座上表面固定的固定座以及与固定座上表面固定的固定板，所述固定板设有两个并相互平行，两个固定板之间转动安装有转动轴，固定座上表面固定有安装板，安装板上安装有灌溉组件，灌溉组件包括与安装板侧壁固定并与外部水源连通的水泵、与水泵的出水端固定并连通的软管以及与软管远离水泵的一端连通的喷头，软管中段缠绕于转动轴上。上述灌溉设备无法精确判断土壤湿度，主要依赖个人经验以及肉眼观察土壤的湿度状况，容易出现误判的情况，在灌溉过程中，缺乏精准的计量，可能导致灌溉不均匀的情况，一片区域可能因水量过多而导致土壤过湿，影响土壤的透气性，甚至引发根部病害，而另一片区域则可能水量较少，使得农作物得不到充足的水分供应，生长受到限制，这种不均匀的灌溉会直接影响农作物的生长质量，导致农作物生长参差不齐，且在灌溉过程中需要人工操作，不仅效率低下，也增加了劳动力成本。
技术实现思路
1、为了改善上述情况，本发明一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统及装置提供了一种通过灌溉系统计算每一个区域所需的水量，通过移动组件带动灌溉装置移动，通过输送组件对水管进行有序收放实现持续送水，通过灌溉组件进行均匀喷水实现土壤湿度一致的灌溉系统及装置。
2、本发明一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统及装置是这样实现的：本发明一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及控制模块，其特征在于，
3、所述数据采集模块通过数据传输线和数据处理模块相连接，所述数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块，
4、所述数据处理模块通过数据传输线和数据分析模块相连接，经所述数据处理模块处理后的数据传输给数据分析模块，
5、所述数据分析模块通过数据传输线和控制模块相连接，所述控制模块控制所述基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉装置的出水和移动，
6、数据采集模块，所述数据采集模块包括土壤湿度感应器和流量计，所述土壤湿度感应器设有多个，均匀设置在灌溉区域的土壤表面以下5-10厘米的位置，准确测量土壤中的水分含量，所述流量计能够精准测量连接管通过的水量，从而测量每一片灌溉区域的灌溉水量，
7、优选的，所述数据采集模块通过云平台进行数据共享，建立数据共享机制和数据接口的方式实现数据的共享和自动化采集，所述云平台存储了来自土壤湿度感应器和流量计的数据，并进行汇总、整理，为后续的分析决策提供丰富的基础数据，借助云平台的大规模存储能力，对历史数据进行存档，确保信息的不丢失和可追溯，通过云平台存储不同作物、不同生长阶段的水分需求，提供个性化的灌溉建议，
8、数据处理模块，采用滑动平均滤波或者卡尔曼滤波数据处理算法，对采集到的数据进行预处理，去除噪声和异常值，大幅提高数据的准确性和可靠性，将处理后的数据存储在数据库中，以便进行后续的数据分析，
9、优选的，数据处理模块实时监测数据采集模块的工作状态，一旦发现土壤湿度感应器故障或数据异常，会立即发出警报，便于及时进行维修和调整，
10、优选的，所述数据处理模块选择mysql数据库对数据进行存储，
11、数据分析模块，对处理后的数据进行深入分析，所述数据分析模块结合云平台中的农作物水分需求信息以及土壤湿度的实时数据，构建深度前馈神经网络模型，精确计算出每一片区域所需的灌溉水量，同时，根据每一片的灌溉水量以及连接管实时通过的水量，得出所述灌溉装置是否可移动至下一区域，
12、本发明一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉装置由移动组件、输送组件以及灌溉组件组成，
13、所述移动组件由支撑杆、支撑柱、伸缩杆、第一万向轮以及第二万向轮组成，
14、支撑杆两端固定置于支撑柱顶端侧面上，
15、优选的，所述支撑杆呈圆柱体结构，所述支撑杆设有两个，
16、优选的，所述支撑柱设有两组，每组内所述支撑柱设有两个，每一个所述支撑杆与一组内所述两个支撑柱固定连接，
17、伸缩杆一端与一组支撑柱内其中一顶端侧面固定连接，所述伸缩杆另一端与另一组支撑柱内其中一顶端侧面固定连接，且该侧面与支撑杆所连接侧面相邻，
18、优选的，所述伸缩杆设有两个，两个所述伸缩杆呈平行设置，且所述伸缩杆与支撑杆组成长方形结构，
19、第一万向轮与一组内所述支撑柱底端固定连接，所述第一万向轮与一组内支撑柱一一对应，
20、第二万向轮与另一组内所述支撑柱底端固定连接，所述第二万向轮与另一组内所述支撑柱一一对应，
21、所述输送组件由支撑架、回收电机、传送轴、连接孔以及水管组成，
22、支撑架两端与一组内所述两支撑柱侧面固定连接，
23、优选的，所述支撑架由一方形框和两横板组成，所述横板一端与方形框外侧面中部固定连接，所述两横板关于方形框呈对称设置，所述横板另一端与支撑柱中部固定连接，所述支撑架置于支撑杆下方，一个所述支撑架与一组所述支撑柱相对应，
24、回收电机与支撑架固定连接，所述回收电机置于两支撑架之间，所述回收电机与支撑架一一对应，
25、传送轴两端穿过支撑架方形框侧面，且与支撑架之间置有支撑轴承，所述传送轴一端与回收电机电机轴固定连接，
26、优选的，所述传送轴一端至八分之一处横截面直径与八分之七至另一端横截面直径相同，所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径与四分之三处至八分之七处横截面直径相同，所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径大于所述传送轴一端至八分之一处横截面直径，所述传送轴四分之一至四分之三处横截面直径大于所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径，
27、所述传送轴开有连接孔，
28、优选的，所述连接孔横截面直径略小于所述传送轴一端直径，所述连接孔呈l状结构，所述连接孔从传送轴另一端水平延伸至传送轴二分之一处度弯折穿过传送轴至另一端，
29、所述传送轴四分之一处至四分之三处环绕置有水管，所述水管一端与连接孔密封卡扣连接，所述水管另一端与水泵连接，
30、优选的，所述水管为橡胶材质，所述水管内缠绕有支撑螺纹，
31、所述支撑架一侧面置有出水口，所述出水口与传送轴另一端置有密封轴承，
32、所述连接管一端与出水口卡扣连接，所述连接管通过出水口与连接孔相通，
33、所述灌溉组件由滑动套、第一出水管、第二出水管、转轴、第二电动伸缩杆、第一电动伸缩杆、连通管以及喷头组成，
34、滑动套与支撑杆滑动连接，
35、优选的，所述滑动套呈圆筒状结构，每一个所述支撑杆与两个滑动套相对应，每一个所述支撑杆相对应的两个滑动套关于支撑杆呈对称设置，
36、所述剪叉机构由第一出水管、第二出水管以及转轴组成，所述第一出水管呈长条状结构，所述第一出水管呈中空结构，第二出水管呈长条状结构，所述第二出水管称中空结构，所述第一出水管通过转轴与第二出水管转动连接，所述第一出水管底面中部与转轴转动连接，所述第二出水管底面中部与转轴转动连接，所述剪叉机构有多个，多个所述剪叉机构自左向右通过连通管转动连接，每一组内所述第一出水管一端底面通过连通管与下一组所述第二出水管另一端顶面转动连接，每一组内所述第二出水管一端顶面通过连通管与下一组所述第一出水管另一端底面转动连接，第一组所述剪叉机构内第一出水管一端与一组内所述一滑动套相铰接，第一组所述剪叉机构内第二出水管一端与一组内所述另一滑动套相铰接，最后一组所述剪叉机构内第一出水管另一端与另一组内所述一滑动套相铰接，最后一组所述剪叉机构内第二出水管另一端与另一组内所述另一滑动套相铰接，
37、第二电动伸缩杆一端与支撑杆中部侧面固定连接，所述第二电动伸缩杆另一端与边缘一转轴侧面固定连接，
38、第一电动伸缩杆置于两转轴之间，所述第一电动伸缩杆两端分别与转轴相连接，所述第一电动伸缩杆数量比所述转轴数量少一个，
39、多个剪叉机构相铰接组成两组喷洒管件，多个剪叉机构内多个第一出水管沿伸缩杆轴向等距排列，多个所述第二出水管沿伸缩杆轴向等距排列，所述第一出水管与第二出水管数量相同，第一个所述第一出水管与第二个所述第二出水管通过连通管相连通，并间隔一第一出水管与另一第一出水管相连通，由此，奇数序号的第一出水管与偶数序号的第二出水管通过连通管组成一组喷洒管件，偶数序号的第一出水管与奇数序号的第二出水管通过连通管组成另一组喷洒管件，
40、一个所述连接管另一端与一组所述喷洒管件一端相连通，另一个所述连接管与另一组所述喷洒管件另一端相连通，
41、所述连接管上置有流量计，
42、所述第一出水管底面均匀分布置有多个喷头，所述第二出水管底面均匀分布置有多个喷头，
43、所述第二电动伸缩杆、第一电动伸缩杆、回收电机、第一万向轮、第二万向轮分别通过数据传输线和所述控制模块相连接，
44、进一步的，所述支撑柱替换为调节杆，所述调节杆顶端侧面与支撑杆相连接，所述调节杆设有两组，每组内所述调节杆设有两个，每一个所述支撑杆与一组内所述两个调节杆固定连接，
45、进一步的，所述喷头替换为弧形喷头，所述弧形喷头从顶端至三分之一处横截面直径保持不变，从三分之一处至三分之二处横截面直径逐渐增大，从三分之二处至底端横截面直径逐渐减小，所述弧形喷头底端呈弧形结构，所述弧形喷头为中空结构，所述弧形喷头从三分之一处至底端均匀分布开有多个喷孔。
46、有益效果
47、一、通过移动组件，灌溉装置能够轻松地在农田中移动，能够快速到达不同的灌溉位置，极大地缩短了灌溉作业的时间，提高了整体灌溉效率，同时降低了劳动强度，提高了农业生产的舒适度和可持续性。
48、二、实时检测土壤湿度和计算灌溉水量，能够根据实际情况调整运行速度，实现精准灌溉，节约水资源。
49、三、灌溉组件的剪叉机构可通过电动伸缩杆调整长度和角度，能够适应不同灌溉宽度需求。
50、四、回收电机可自动带动传送轴旋转回收水管，提高工作效率，减少人工操作。
51、五、通过土壤湿度感应器和流量计结合数据处理器，精确计算每平米灌溉水量，根据湿度和水量阈值自动调整装置运行速度，确保灌溉均匀，提高农作物生长质量。
1.一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，包括数据采集模块、数据处理模块、数据分析模块以及控制模块，其特征在于：所述数据采集模块通过数据传输线和数据处理模块相连接，所述数据采集模块采集的数据传输给数据处理模块，所述数据处理模块通过数据传输线和数据分析模块相连接，经所述数据处理模块处理后的数据传输给数据分析模块，所述数据分析模块通过数据传输线和控制模块相连接，所述控制模块控制所述基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉装置的出水和移动，数据采集模块，所述数据采集模块包括土壤湿度感应器和流量计，所述土壤湿度感应器设有多个，均匀设置在灌溉区域的土壤表面以下5-10厘米的位置，准确测量土壤中的水分含量，所述流量计能够精准测量连接管通过的水量，从而测量每一片灌溉区域的灌溉水量，所述数据采集模块通过云平台进行数据共享，建立数据共享机制和数据接口的方式实现数据的共享和自动化采集，所述云平台存储了来自土壤湿度感应器和流量计的数据，并进行汇总、整理，为后续的分析决策提供丰富的基础数据，借助云平台的大规模存储能力，对历史数据进行存档，确保信息的不丢失和可追溯，通过云平台存储不同作物、不同生长阶段的水分需求，提供个性化的灌溉建议，数据处理模块，采用滑动平均滤波或者卡尔曼滤波数据处理算法，对采集到的数据进行预处理，去除噪声和异常值，大幅提高数据的准确性和可靠性，将处理后的数据存储在数据库中，以便进行后续的数据分析，数据分析模块，对处理后的数据进行深入分析，所述数据分析模块结合云平台中的农作物水分需求信息以及土壤湿度的实时数据，构建深度前馈神经网络模型，精确计算出每一片区域所需的灌溉水量，同时，根据每一片的灌溉水量以及连接管实时通过的水量，得出所述灌溉装置是否可移动至下一区域。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述数据处理模块实时监测数据采集模块的工作状态，一旦发现土壤湿度感应器故障或数据异常，会立即发出警报，便于及时进行维修和调整，所述数据处理模块选择mysql数据库对数据进行存储。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述物联网实时数据的智能计量和精准灌溉装置由移动组件、输送组件以及灌溉组件组成，所述移动组件由支撑杆、支撑柱、伸缩杆、第一万向轮以及第二万向轮组成，支撑杆两端固定置于支撑柱顶端侧面上，伸缩杆一端与一组支撑柱内其中一顶端侧面固定连接，所述伸缩杆另一端与另一组支撑柱内其中一顶端侧面固定连接，且该侧面与支撑杆所连接侧面相邻，第一万向轮与一组内所述支撑柱底端固定连接，所述第一万向轮与一组内支撑柱一一对应，第二万向轮与另一组内所述支撑柱底端固定连接，所述第二万向轮与另一组内所述支撑柱一一对应，所述输送组件由支撑架、回收电机、传送轴、连接孔以及水管组成，支撑架两端与一组内所述两支撑柱侧面固定连接，回收电机与支撑架固定连接，所述回收电机置于两支撑架之间，所述回收电机与支撑架一一对应，传送轴两端穿过支撑架方形框侧面，且与支撑架之间置有支撑轴承，所述传送轴一端与回收电机电机轴固定连接，所述传送轴开有连接孔，所述传送轴四分之一处至四分之三处环绕置有水管，所述水管一端与连接孔密封卡扣连接，所述水管另一端与水泵连接，所述支撑架一侧面置有出水口，所述出水口与传送轴另一端置有密封轴承，所述连接管一端与出水口卡扣连接，所述连接管通过出水口与连接孔相通，所述灌溉组件由滑动套、第一出水管、第二出水管、转轴、第二电动伸缩杆、第一电动伸缩杆、连通管以及喷头组成，滑动套与支撑杆滑动连接，所述剪叉机构由第一出水管、第二出水管以及转轴组成，所述第一出水管呈长条状结构，第二出水管呈长条状结构，所述第一出水管通过转轴与第二出水管转动连接，所述第一出水管底面中部与转轴转动连接，所述第二出水管底面中部与转轴转动连接，所述剪叉机构有多个，多个所述剪叉机构自左向右通过连通管转动连接，每一组内所述第一出水管一端底面通过连通管与下一组所述第二出水管另一端顶面转动连接，每一组内所述第二出水管一端顶面通过连通管与下一组所述第一出水管另一端底面转动连接，第一组所述剪叉机构内第一出水管一端与一组内所述一滑动套相铰接，第一组所述剪叉机构内第二出水管一端与一组内所述另一滑动套相铰接，最后一组所述剪叉机构内第一出水管另一端与另一组内所述一滑动套相铰接，最后一组所述剪叉机构内第二出水管另一端与另一组内所述另一滑动套相铰接，第二电动伸缩杆一端与支撑杆中部侧面固定连接，所述第二电动伸缩杆另一端与边缘一转轴侧面固定连接，第一电动伸缩杆置于两转轴之间，所述第一电动伸缩杆两端分别与转轴相连接，多个剪叉机构相铰接组成两组喷洒管件，一个所述连接管另一端与一组所述喷洒管件一端相连通，另一个所述连接管与另一组所述喷洒管件另一端相连通，所述连接管上置有流量计，所述第一出水管底面均匀分布置有多个喷头，所述第二出水管底面均匀分布置有多个喷头，所述第二电动伸缩杆、第一电动伸缩杆、回收电机、第一万向轮、第二万向轮分别通过数据传输线和所述控制模块相连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述支撑柱替换为调节杆，所述调节杆顶端侧面与支撑杆相连接，所述调节杆设有两组，每组内所述调节杆设有两个，每一个所述支撑杆与一组内所述两个调节杆固定连接。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述喷头替换为弧形喷头，所述弧形喷头从顶端至三分之一处横截面直径保持不变，从三分之一处至三分之二处横截面直径逐渐增大，从三分之二处至底端横截面直径逐渐减小，所述弧形喷头底端呈弧形结构，所述弧形喷头为中空结构，所述弧形喷头从三分之一处至底端均匀分布开有多个喷孔。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述支撑杆呈圆柱体结构，所述支撑杆设有两个，所述支撑柱设有两组，每组内所述支撑柱设有两个，每一个所述支撑杆与一组内所述两个支撑柱固定连接。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述伸缩杆设有两个，两个所述伸缩杆呈平行设置，且所述伸缩杆与支撑杆组成长方形结构，所述支撑架由一方形框和两横板组成，所述横板一端与方形框外侧面中部固定连接，所述两横板关于方形框呈对称设置，所述横板另一端与支撑柱中部固定连接，所述支撑架置于支撑杆下方，一个所述支撑架与一组所述支撑柱相对应。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述传送轴一端至八分之一处横截面直径与八分之七至另一端横截面直径相同，所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径与四分之三处至八分之七处横截面直径相同，所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径大于所述传送轴一端至八分之一处横截面直径，所述传送轴四分之一至四分之三处横截面直径大于所述传送轴八分之一至四分之一处横截面直径。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于所述连接孔横截面直径略小于所述传送轴一端直径，所述连接孔呈l状结构，所述连接孔从传送轴另一端水平延伸至传送轴二分之一处度弯折穿过传送轴至另一端，所述水管为橡胶材质，所述水管内缠绕有支撑螺纹，所述滑动套呈圆筒状结构，每一个所述支撑杆与两个滑动套相对应，每一个所述支撑杆相对应的两个滑动套关于支撑杆呈对称设置，所述第一电动伸缩杆数量比所述转轴数量少一个。
10.根据权利要求1述的一种基于物联网实时数据的智能计量和精准灌溉系统，其特征在于多个所述机构内多个第一出水管沿伸缩杆轴向等距排列，多个所述第二出水管沿伸缩杆轴向等距排列，所述第一出水管与第二出水管数量相同，第一个所述第一出水管与第二个所述第二出水管通过连通管相连通，并间隔一第一出水管与另一第一出水管相连通，由此，奇数序号的第一出水管与偶数序号的第二出水管通过连通管组成一组喷洒管件，偶数序号的第一出水管与奇数序号的第二出水管通过连通管组成另一组喷洒管件。
