CN104994723A

CN104994723A - 灌溉系统

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Publication number: CN104994723A
Application number: CN201480008854.2A
Authority: CN
Inventors: H·F·哈曼; L·L·克莱恩; S·A·B·罗德里格斯; M·A·沙佩特
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 2013-03-11
Filing date: 2014-01-15
Publication date: 2015-10-21
Anticipated expiration: 2034-01-15
Also published as: US9173353B2; US9532515B2; WO2014163723A1; GB2526238A; US20160000025A1; US20140252103A1; US9241449B2; US9521812B2; DE112014000417B4; US20140252112A1; DE112014000417T5; GB201516925D0; CN104994723B; GB2526238B; US20150189841A1

Abstract

提供了一种包括分流管线的灌溉系统。所述系统包括：滴灌管线；T型接头，其交错在相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括三通管线，其与所述分流管线相连；止回阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及可控阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端之间。所述可控阀可操作以仅允许所述正向方向上的流体流动，以及阻止所述流体流动。

Description

灌溉系统

背景技术

本发明涉及灌溉系统，更具体地说，涉及包括分流管线和滴灌管线的灌溉系统。

当前的滴灌系统经常配备压力补偿滴头(emitter)，这些滴头能够基于滴头的制造特征向附近区域输送特定的水量。一般而言，这些滴头具有每小时输送0.5、1或2加仑的灌水率。滴水量在制造过程中设定，或者能够在现场手动地设定。但是这将产生问题，因为行业频繁地要求滴灌系统能够基于遮蓬吸收/蒸发的水量以及来自土壤的水分蒸发或土壤保水特性的实时信息(卫星图像、现场部署的土壤水分传感器、热影像)来动态地调整被输送到特定位置的水量。

对于在需要动态调整的滴灌系统中使用具有预定灌水率的滴头的问题而言，当前的方法依赖于在每个位置上输送相同的水量，其中水量被定义为需水最多的点所需的上限量。基于这种统一的水量输送，土壤性质和作物特征的内在差别能够因此导致许多位置的灌水量过多。可能地，可以在不同的位置安装具有不同灌水率的滴头，但是灌溉计划的瞬时变化不允许随时间进行动态调整。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了一种包括分流管线的灌溉系统。所述系统包括：滴灌管线；T型接头，其交错在相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括三通管线，其与所述分流管线相连；止回阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及可控阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端之间。所述可控阀可操作以仅允许所述正向方向上的流体流动，以及阻止所述流体流动。

根据另一实施例，提供了一种包括分流管线的滴灌系统。所述系统包括：多个滴灌管线，其被布置在所述分流管线的旁边；多个T型接头，其交错在所述多个滴灌管线中的相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括：三通管线，其具有第一支管，其在流体上与所述分流管线相连；第二支管，其被配置为与所述多个滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端相连；以及第三支管，其被配置为与所述多个滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端相连；止回阀，其在操作上可被设置在所述第二支管与所述多个滴灌管线中的所述上游滴灌管线的所述下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及可控阀，其在操作上可被设置在所述第三支管与所述多个滴灌管线中的所述下游滴灌管线的所述上游端之间。所述可控阀可在第一模式下操作，借此所述可控阀仅允许所述正向方向上的流体流动，以及可在第二模式下操作，借此所述可控阀阻止所述流体流动。

根据又一实施例，提供了一种操作滴灌系统的方法。所述方法包括：在分流管线的旁边提供滴灌管线，并且T型接头交错在所述滴灌管线中的相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括：三通管线，其与所述分流管线相连；止回阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及可控阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端之间；以及打开和关闭所述可控阀中的每一个。

通过本发明的技术实现其他特征和优点。本发明的其他实施例和方面在此被详细描述并且被视为所要求保护的发明的一部分。为了更好地理解本发明的优点和特征，请参阅说明书和附图。

附图说明

在说明书结尾处的权利要求中具体指出并明确要求保护了被视为本发明的主题。从下面结合附图的详细说明，本发明的上述和其他特性和优点是显而易见的，这些附图是：

图1是滴灌系统的示意图；

图2A是根据实施例的具有螺管线圈和磁塞的可控滴头的侧视图；

图2B是根据实施例的具有螺管线圈和磁塞的可控滴头的侧视图；

图3是根据备选实施例的磁塞的透视图；

图4是根据另一备选实施例的磁塞的示意图；

图5是根据备选实施例的具有螺管线圈和磁塞的可控滴头的侧视图；

图6是根据备选实施例的滴灌系统的示意性侧视图；

图7是图6中的滴灌系统的T型接头的放大侧视图；

图8A是根据另一备选实施例的滴灌系统的示意性侧视图；

图8B是滴灌系统的顶视图；

图9A是根据备选实施例的滴灌系统的示意图；以及

图9B是根据实施例的滴灌系统控制的层次结构的示意图。

具体实施方式

提供了一种可控滴头。所述可控滴头例如可被部署在滴灌系统中，且允许在一段时间内将可变的水量输送到滴灌系统的特定位置。所述可控滴头包括在滴水的管状元件上滑动的螺管线圈。管状元件的上部在正常情况下被球体或圆锥体形状的磁塞所阻塞。当电流被施加到螺管线圈时，螺管线圈产生磁场，所述磁场迫使磁塞移出阻塞位置，从而允许水流过水管。被施加到螺管线圈的电流可以是直流电(DC)，以便磁塞可持续地移位，也可以是交流电(AC)，以便磁塞可定期地移位。螺管线圈可被电连接到电子电路，所述电子电路包含可从外部设备接收命令的微控制器，以及包含上面存储磁塞移动的计划和计时信息的存储单元。给定滴灌系统的每个可控滴头能够被个体地定址，并且特定的计划可通过无线的方式或通过无线网络上传到存储单元，以便每个滴头能够具有独立的计划。通过将磁塞保持在水可以流过管状元件的位置并对允许水流过的时间段进行定时以及结合测量水流的反馈机构，微控制器能够确定输送的水量。因此，通过上传个体灌水计划，所述系统将可变的水量输送到属于滴灌系统的任何位置。

还提供了用于使用滴灌系统将可变的水量或肥料量施加到诸如耕地之类的区域的系统和方法。所述系统和方法包括沿着分流管线安装滴灌管线，以便使用T型接头允许或限制用于灌溉的水通过侧向滴灌管线。所述T型接头具有电磁阀和止回阀。可以以变长分段组装侧向滴灌管线，并且可使用T型接头和分流管线来控制使用水注满滴灌管线。通过控制电磁阀，借助调整打开电磁阀的时间并知晓对应的滴头数量和它们各自的滴灌速率，能够控制被输送到关联区域的流体量、肥料量或化学物质量。

此外，提供了一种控制阀门以便将可变的水量或肥料量施加到扩大的耕地的自动化方法，并且所述方法使用对现有滴灌管线系统的最小化修正。此方法利用这样的概念：即，通过使用具有较高滴灌速率(每小时加仑数)并要求较短灌水时间的滴头/喷嘴，或延长具有较低滴灌速率的滴头/喷嘴的灌水时间，能够从中心管线输送相同的水量。此方法提出沿着滴灌管线安装开关式电磁阀以控制水流，并且沿着管线使用具有不同滴灌速率的滴头。较高滴灌速率的滴头/喷嘴被放置在距离主输水线较远的位置，而较低滴灌速率的滴头/喷嘴更接近主输水线。滴头被插入，以便它们的滴灌速率沿着管线从低到高增加，并且低滴灌速率的滴头被放置在距主输水线较近的位置。这样，通过针对不同的时间段控制电磁阀开关位置，能够增加或减少被输送到特定位置的水量。

在上述所有实施例中，电力可源自电力线或来自太阳能板。计时的某些方面可能受到此类电力的可用性和成本的影响，并且由此类电力的可用性和成本决定。

现在参考图1，提供了示例性滴灌系统10。滴灌系统10可被部署在相对较大的区域，例如需要的预定输水量高于或超过大气积累所能提供的量的农场或田地。滴灌系统10可包括：多个滴灌管线11；多个滴头，这些滴头可以是沿着多个滴灌管线11中的每一个设置的可控滴头12；流体源13以及控制站14。多个滴灌管线11中的每一个在流体上与流体源13相连，其中流体源13将诸如水之类的流体提供给多个滴灌管线11中的每一个作为加压流体。

在某些情况下，将加压流体提供给多个滴灌管线11中的每一个的过程可受压力控制，而多个滴头(即，可控滴头12)可以受到压力补偿。

控制站14可以被实现为包括处理单元141、存储单元142和致动单元143的计算设备140。处理单元141可经由致动单元143被电连接到跨现场分布的多个可控滴头12中的每一个，从而为可控滴头12提供有效的本地控制命令。因此，处理单元141被配置为使多个可控滴头12中的每一个被致动，并且允许加压流体彼此独立地进行滴灌。存储单元142具有存储在其上的指令，当被执行时，这些指令使处理单元141根据此处描述的方法执行操作。

参考图2A和2B，多个可控滴头12中的每一个可包括在流体上与对应滴灌管线11相连的容器20、磁塞30和可控致动器40。容器20包括：主体21，所述主体被形成为管状元件以限定内部210；入口22，通过所述入口，可在内部210中从对应的滴灌管线11接收加压流体；以及出口23，通过所述出口，从内部210排出加压流体。如图2A和2B所示，对应滴灌管线11可被设置在基本水平的方位上(即，它沿着被滴灌区域的平面延伸)，其中容器20在基本垂直(即，向下)的方位上延伸。

磁塞30一般可设置在第一位置上(参阅图2A)，以便磁塞30阻止加压流体流过入口22和出口23。磁塞30也可主动地设置在第二位置上(参阅图2B)，以便磁塞30允许加压流体流过入口22和出口23。也就是说，在图2A和图2B的实施例中，磁塞30受到由于加压流体造成的向下的压力和在基本垂直的方向上的重力。因此，在容器20从对应滴灌管线11基本垂直向下地延伸的情况下，磁塞30一般位于入口22中。在这种情况下，磁塞30具有足够的大小(即，直径)来阻挡加压流体流过入口22和出口23。但是，当磁塞30被迫朝向第二位置移动时，磁塞30停止阻挡加压流体流过入口22和出口23。

参考图2A、2B、3和4，可以以多种形状和大小提供磁塞30。例如，如图2A和2B所示，磁塞30可以是由铁磁材料形成的球形元件31。作为另一实例，如图3所示，磁塞30可以是由铁磁材料形成的圆锥形元件32。在每种情况下，容器20可以进一步包括多孔支撑元件24，多孔支撑元件24在入口22处与主体21相连。多孔支撑元件24可以基本呈截头锥形，并且用于在磁塞30被迫朝向第二位置移动时保持磁塞30的侧向位置，以便磁塞30能够被可靠地返回到第一位置。

作为又一实例，如图4所示，磁塞30可以是被形成以限定镗孔310的球形元件31。镗孔310从球形元件31的一侧延伸到另一侧，并且可被充分地调整大小以放入入口22。在此实施例中，磁塞30的第一位置的特征在于：镗孔310的轴线不与容器20的轴线对齐，并且磁塞30的材料的磁化使得加压流体被阻止流过入口22和出口23。由于具有镗孔310的球形元件31的位置和大小，磁塞一般采取第一位置。第二位置的特征在于：镗孔310的轴线与容器20的轴线对齐，以便允许穿过入口22和出口23的流动。

可控致动器40被配置为产生磁场，所述磁场可操作以推动磁塞30从第一位置移到第二位置(如图2A、2B和3的实施例中那样)，或者推动磁塞从第一位置旋转到第二位置(如图4的实施例中那样)。此旋转由流体力(fluidic force)与电磁力之间的相互作用导致，流体力尝试使水穿过镗孔310，而电磁力尝试将磁塞磁化与螺管线圈41所产生的磁场对齐。根据实施例，可控致动器40可包括螺管线圈41，螺管线圈41由被电连接到处理单元141的导电元件形成。螺管线圈41支撑地与容器20相连，并且当容器20的主体21被形成为管状元件时，螺管线圈41可以围绕主体21的外周滑动。

使用此构造，控制站14的处理单元141可被配置为将电流施加到螺管线圈41。此电流产生上述磁场，所产生的磁场与磁塞30相互作用以使磁塞从第一位置移到(旋转到)第二位置。处理单元141可以根据预定的计划或当前的状况(即，在干旱期，磁塞30被推向第二位置的时间量增加，以便允许更大量的加压流体流过出口23)执行此例程。而且，可以作为DC或AC提供被施加到螺管线圈41的电流。在前一种情况下，磁塞30被连续地推向第二位置，而在后一种情况下，磁塞30在第一位置与第二位置之间摇摆。

根据备选实施例并且参考图5，提供一种具有变速滴头反馈的可控滴头(CEVREF)50。在这种情况下，CEVREF 50包括被设置在对应滴灌管线11的相对侧的第一和第二容器51和52。再次地，对应滴灌管线11可如上所述那样被基本水平地设置，并且第一和第二容器51和52分别从对应滴灌管线11基本垂直向上和向下地设置。第一和第二容器51和52均被提供为管状元件，但是第一容器51可以在其远端510闭合，而第二容器52在其远端520开放。CEVREF 50进一步包括腔室53、弹簧加载的活塞54和线性位移传感器55。腔室53在流体上与第二容器52的开放端520相连，并且具有其中限定开口的下表面530。弹簧加载的活塞54在操作上被设置在CEVREF 50中，以便可相对于对应滴灌管线11在基本垂直的方向上移动。

线性位移传感器55与第一容器51和弹簧加载的活塞54两者相连，并且被配置为确定弹簧加载的活塞54的垂直位置。根据实施例，线性位移传感器55可包括被封装在弹簧加载的活塞54中的封装磁铁550以及诸如巨磁阻(GMR)传感器551之类的磁场敏感传感器。

使用此构造，可根据线性位移传感器55的读数来控制CEVREF 50。也就是说，当加压流体流过对应滴灌管线11时，加压流体将向下推动弹簧加载的活塞54。因此，加压流体的流速越高，弹簧加载的活塞54的线性移位就越大，并且封装磁铁550被拉动离开GMR 551的距离就越远。GMR551的输出信号可被控制站14接收，并且根据传感器-磁铁位置被校准。因此，通过改变对应滴灌管线11中流体的压力，可以控制CEVREF 50的滴灌速率。

根据其他实施例，弹簧加载的活塞54可以由磁性材料形成，并且CEVREF 50可进一步包括额外的可控致动器56。可控致动器56可被提供为螺管线圈560，螺管线圈560可以围绕腔室53的外周缠绕或滑动。如上所述，处理单元141可将DC或AC施加到螺管线圈56上以朝向第二容器52的开放端520或下表面530推动由磁性材料形成的弹簧加载的活塞54。这种效应能够阻挡加压流体流出腔室53，或促使更大量的加压流体流出腔室53。

根据本发明的其他方面并参考图6-8A和8B，提供了一种滴灌系统100。滴灌系统100包括分流管线101以及在滴灌管线的开始与结束处接合在一起的滴灌系统。滴灌系统100进一步包括与上述滴灌管线11类似的滴灌管线102，以及T型接头103。滴灌管线102可基本平行于分流管线101来设置，并且被形成为沿着灌溉分段各自的纵向长度来限定灌溉分段。包含在分流管线101中的加压流体被提供给滴灌管线102，并且向外流过在滴灌管线102中限定的灌溉孔。在某些情况下，滴灌管线102中的每一个可具有能够根据感测区域的空间分辨率来调整的长度。

T型接头103均交错在滴灌管线102中的相邻滴灌管线之间。如图7所示，每个T型接头103包括三通管线110(其与分流管线101相连)、止回阀120以及可控阀130。止回阀120在操作上可被设置在三通管线110与滴灌管线102中的上游滴灌管线的下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动(参阅图6中的箭头)。因此，止回阀120禁止反向方向上的流体流动，其中流体只能在正向方向上流过滴灌管线102。止回阀120能够包括通过流体压力打开/闭合的简单机械挡板(flap)，或通过滴灌管线102中的流体压力致动的弹簧加载的喷嘴。止回阀120还可包括电磁阀，所述电磁阀以类似于下面介绍的可控阀130的方式被选择性地打开/闭合。在任一情况下，如下面描述的被选择性地打开/闭合的可控阀130是对止回阀120的补充。

可控阀130在操作上可被设置在三通管线110与滴灌管线102中的下游滴灌管线的上游端之间。在该位置处，可控阀130可在第一模式以及第二模式下操作。在第一模式下，可控阀130仅允许正向方向上的流体流动(如图6中的箭头所示)。在第二模式下，可控阀130阻止正向方向上的流体流动。

根据实施例，T型接头103中的每一个的可控阀130可包括电磁阀140，其中电磁阀140在操作上例如与上述控制站14相连。在这些情况下，控制站14被配置为将电流施加到电磁阀140，或者不将电流施加到电磁阀140，以便可控阀130分别在第一模式或第二模式下操作。可以由控制站14基于根据预定时间分辨率和/或历史数据或当前大气状况定义的预定灌溉计划来做出是否施加电流的判定。在某些情况下，控制站14能够向个体可控阀130发出命令，从而控制被输送到与对应可控阀130邻近的区域的流体量。

电磁阀140中的每一个可被配置为确认从控制站14接收到打开或关闭命令。此外，电磁阀140中的每一个可被配置为向控制站14报告已完成或执行所接收的命令。来自电磁阀140的这些报告与来自传感器的与当前大气土壤状况有关的信号一起可以由控制站14在闭环反馈控制系统中使用。

根据其他实施例并如图8A和8B所示，滴灌管线102可被设置在分流管线101的两侧，以便滴灌系统100可覆盖更多的区域。在这些实施例中，可将T型接头102中的多个T型接头设置在沿着分流管线101的类似轴向位置处，并且两个或更多滴灌管线102可以在这些类似轴向位置中的每一个位置处彼此同轴。在图8A所示的特定实施例中，位于分流管线101的任一轴向位置处的每个滴灌管线102的滴灌孔可以以相反的方向定向，以便在两倍于附近区域的面积上喷洒加压流体。

在任一情况下，对于与特定滴灌管线102关联的滴灌区域的任一部分，仅当可控阀130打开时，加压流体才通过滴灌孔向外流出。因此，通过调整可控阀130处于打开的时间以及知晓每个分段的滴头数量和这些滴头各自的滴灌速率，可以控制该部分中的灌溉量。而且，一个或多个可控阀130可被同时打开和关闭，以便它们能够具有公共控制周期。另外，滴灌管线102可以跨田间移动，并且在不同时间以及对于不同的时间段，位于不同部分的可控阀130可被启用或停用(即，当可控阀130具有“O”时，将它们识别为被启用，当可控阀130具有“X”时，将它们识别为被停用，如图8B所示)。借助此方式，能够以不同的时间间隔以及通过适合于田地中各个部分的当前状况的流体量，对这些部分进行灌溉。

在滴灌管线102的上游端和下游端，滴灌管线与分流管线101相连，并且单个可控(即，螺管)阀可被设置在分流管线101的远端，而且一般处于闭合状态。这些阀门阻止水流出滴灌管线102，但是在必须冲刷系统以清理残余物和有机材料时，这些阀门将被打开。为了冲刷，将保持打开的命令发出到所有可控阀130(即，所有电磁阀140)，并且以高压将水泵送通过滴灌管线102。

参考图9A和9B，诸如上述主灌溉管线11和101之类的灌溉管线通常装配有可更换的喷嘴或滴头(下文称为“滴头”)，这些滴头受到压力补偿并且能够具有相同的滴速(drip rate)。典型的滴速(下文称为“滴灌速率”)介于大约0.25gph(每小时加仑数)一直到大约8gph之间。使用此类特性的系统所输送的水量可通过滴灌速率乘以时间来计算。因此，操作时间为2小时的2gph滴头所滴出的流体量将与操作时间为4小时的1gph滴头所滴出的流体量相同。这样，能够通过选择操作时间较短的高滴灌速率滴头或通过以较长的时间操作低滴灌速率滴头来输送相同的流体量。

根据本发明的多个方面，提供了一种灌溉系统200。所述系统200包括主供水管线201以及一个或多个侧向滴灌管线202，滴灌管线202在流体上与主供水管线201相连。一个或多个滴灌管线202中的每一个被分成多个分段(或区域)203，这些分段或区域通过可控阀204(例如，调压或电磁阀2040)彼此分隔开。以类似于以上描述的方式，通过从控制站14发出的电压脉冲，可控阀204能够被致动(即，接通和关断)。

如图9所示，一个或多个滴灌管线202中的每一个具备多个滴头205，以便在每个区域中，每个滴灌管线202具有一组滴头205。当与对应区域关联的可控阀204被致动或接通时，每个滴头205被启用。布置一个或多个滴灌管线202，使得在每个区域中，可以提供用于每个滴灌管线202的多组滴头205。

还这样布置一个或多个滴灌管线202：朝向对应滴灌管线202的远离主供水管线201的端部来设置高滴灌速率滴头205。低滴灌速率滴头205则被设置为较接近主供水管线201。这样，在区域4中，滴头205具有高滴灌速率，在区域3中，滴头205具有中高滴灌速率，在区域2中，滴头205具有中低滴灌速率，以及在区域1中，滴头205具有低滴灌速率。因此，为了保持将统一的流体量输送到区域1-4，区域4中的滴头205需要被启用最短的时间，区域3中的滴头需要被启用次短的时间，区域2中的滴头需要被启用其后的次短的时间，以及区域1中的滴头需要被启用最长的时间。为此，区域3与4之间的可控阀204(V4)需要被打开最短的时间，区域2与3之间的可控阀204(V3)需要被打开次短的时间，区域1与2之间的可控阀204(V2)需要被打开其后的次短的时间，以及主灌溉管线201与区域1之间的可控阀204(V1)需要被打开最长的时间。

在某些情况下，将理解，不必或不希望向区域1-4中的每一个提供统一的流体量。在此类情况下，可采用时间复用来改变被输送到某些区域而非其他区域的流体量(即，向中央区域提供相对较大的流体量，而向外侧区域提供相对较小的流体量)。例如，如果区域1-4中的可控阀204各自的滴灌速率为0.5、1、2、4gph，则将为8、4、2、1的“打开”时间单位分配给可控阀204，以便将相同的水量输送到区域1-4。在此，如上所述，最低速率可控阀204保持打开的时间量在系统中是最长的，因为流体必须流过该分段。

为了使用上述相同的可控阀204配置将两倍的流体量输送到区域2，需要时间序列8、8、2、1。但是，如果希望区域2具有三倍的流体量，则可能必须将区域1的可控阀204的滴灌速率减小到0.25gph。现在，可控阀204的序列将为0.25、1、2、4，并且“打开”计时将为16、12、2、1。

根据实施例，可将不同的或多个滴灌管线202分组在一起并且控制它们，由此创建“变速灌溉”区域。在这种方法中，能够基于由监视站提供的信息持续创建“变速灌溉”区域，所述监视站将界定“变速灌溉”区域并指定每个对应位置所需的流体量。可由监视土壤含水量的土壤水分传感器、监视关联遮蓬的蒸发-蒸腾的卫星感测或测量局部含水量的遮蓬传感器来提供此类反馈信息。任一感测方法都具有由检测方法决定的空间和时间分辨率，按照滴灌管线分段的长度以及通过更新灌溉计划来匹配该分辨率。对于LANDSAT之类的常见卫星图像，空间分辨率为大约15米(m)，时间分辨率为7天。

如图9B所示，多个可控阀204可经由网关206与控制站14相连。使用此配置，将控制站14提供为负责灌溉计划以及其他功能的主单元，并且可控阀204是受控制站14控制的从元件。网关206可被提供为有线或无线元件。

在此使用的术语仅是为了描述特定实施例，且并非旨在限制本发明。如在此使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外清楚地指明。还将理解，当在说明书中使用时，术语“包括”和/或“包含”指明存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件组件和/或它们的组合。

以下的权利要求中的对应结构、材料、操作以及所有功能性限定的装置(means)或步骤的等同替换，旨在包括任何用于与在权利要求中具体指出的其它单元相组合地执行该功能的结构、材料或操作。所给出的对本发明的描述其目的在于示意和描述，并非是穷尽性的，也并非是要将本发明限定到所表述的形式。对于所属技术领域的普通技术人员来说，在不偏离本发明范围和精神的情况下，显然可以作出许多修改和变型。对实施例的选择和说明，是为了最好地解释本发明的原理和实际应用，使所属技术领域的普通技术人员能够明了，本发明可以有适合所要的特定用途的具有各种改变的各种实施方式。

尽管已经描述了本发明的优选实施例，但是将理解，本领域的技术人员现在和将来都可做出落入以下权利要求的范围内的多种改进和增强。这些权利要求应被理解为维持对首先描述的本发明的适当保护。

Claims

1.一种包括分流管线的灌溉系统，所述系统包括：

滴灌管线；

T型接头，其交错在相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括：

三通管线，其与所述分流管线相连；

止回阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及

可控阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端之间，

所述可控阀可操作以仅允许所述正向方向上的流体流动，以及阻止所述流体流动。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述滴灌管线具有统一的和/或可调整的长度。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述滴灌管线可被设置在所述分流管线的两侧。

4.根据权利要求3所述的系统，其中多个T型接头可被设置在沿着所述分流管线的类似轴向位置处。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述T型接头中的每一个的所述可控阀包括电磁阀。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述电磁阀中的每一个被打开以冲刷所述系统。

7.根据权利要求5所述的系统，进一步包括控制站，其在操作上与所述电磁阀中的每一个相连。

8.根据权利要求7所述的系统，其中所述控制站基于传感器反馈以闭环配置来操作所述电磁阀。

9.根据权利要求7所述的系统，其中所述电磁阀中的每一个被配置为确认命令接收以及报告命令被执行。

10.一种包括分流管线的滴灌系统，所述系统包括：

多个滴灌管线，其被布置在所述分流管线的旁边；

多个T型接头，其交错在所述多个滴灌管线中的相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括：

三通管线，其具有：第一支管，其在流体上与所述分流管线相连；第二支管，其被配置为与所述多个滴灌管线中的上游滴灌管线的下游端相连；以及第三支管，其被配置为与所述多个滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端相连；

止回阀，其在操作上可被设置在所述第二支管与所述多个滴灌管线中的所述上游滴灌管线的所述下游端之间，以仅允许正向方向上的流体流动；以及

可控阀，其在操作上可被设置在所述第三支管与所述多个滴灌管线中的所述下游滴灌管线的所述上游端之间，所述可控阀可在第一模式下操作，借此所述可控阀仅允许所述正向方向上的流体流动，以及可在第二模式下操作，借此所述可控阀阻止所述流体流动。

11.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个滴灌管线中的每个滴灌管线具有统一的长度。

12.根据权利要求10所述的系统，其中所述多个滴灌管线可被设置在所述分流管线的两侧。

13.根据权利要求12所述的系统，其中多个T型接头可被设置在沿着所述分流管线的类似轴向位置处。

14.根据权利要求10所述的系统，其中所述T型接头中的每一个的所述可控阀包括电磁阀。

15.根据权利要求14所述的系统，进一步包括控制站，其在操作上与所述电磁阀中的每一个相连，所述控制站被配置为控制个体电磁阀，以控制邻近所述个体电磁阀的可输送流体量。

16.根据权利要求15所述的系统，其中可根据公共控制周期控制多个电磁阀。

17.一种操作滴灌系统的方法，所述方法包括：

在分流管线的旁边提供滴灌管线，并且T型接头交错在所述滴灌管线中的相邻滴灌管线之间，每个T型接头包括：

三通管线，其与所述分流管线相连；

可控阀，其在操作上可被设置在所述三通管线与所述滴灌管线中的下游滴灌管线的上游端之间；以及

打开和关闭所述可控阀中的每一个。

18.根据权利要求17所述的方法，其中根据预定计划执行所述打开和关闭。

19.根据权利要求18所述的方法，其中根据预定时间分辨率定义所述预定计划。

20.根据权利要求17所述的方法，其中根据当前大气状况执行所述打开和关闭。