CN107295966A - 一种潮汐灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种潮汐灌溉系统，属于潮汐灌溉技术领域。一种潮汐灌溉系统，包括潮汐灌溉栽培床、液体循环系统、栽培容器以及控制系统；所述液体循环系统包括蓄液池、循环水泵以及将蓄液池与潮汐灌溉栽培床连通的管道；所述栽培容器设置在潮汐灌溉栽培床上。本发明的潮汐灌溉系统包括了潮汐灌溉栽培床、液体循环系统、栽培容器以及控制系统，各部分配合使用能够实现潮汐式灌溉，并且能够实现自动化控制。本发明的潮汐灌溉系统节水高效，完全封闭的系统循环，可以达到90％以上的水肥利用率。本发明潮汐灌溉系统可以随时使用，不受品种、规格、时间限制，综合使用性能良好。

Description

一种潮汐灌溉系统
技术领域
本发明涉及一种潮汐灌溉系统，属于潮汐灌溉技术领域。
背景技术
潮汐式灌溉系统是基于潮水涨落原理而设计的一种高效节水灌溉系统，它适用于各类盆栽植物的种植和管理，可有效提高水资源和营养液的利用效率。潮汐式灌溉主要分为两类，地面式和植床式。地面式潮汐灌溉系统是在地表砌一个可蓄水的苗盘装水池，在其中分布若干出水孔和回水孔；植床式潮汐灌溉系统则是在苗床上搭建出一层大面积的蓄水苗盘，在苗盘上预留了出水和回水孔。在应用时，灌溉水或配比好的营养液由出水孔漫出，使整个苗床中的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(称为涨潮)，；在保持一定时间(作物根系充分吸收)后，营养液因毛细作用而上升至盆中介质的表面，此时，打开回水口，将营养液排出，回营养液池(称为落潮)，待另一栽培床需水时再将营养液送出。潮汐灌溉系统具有调整营养液pH值和各种养分浓度的设备，为免营养液过度污浊增加介质的过滤系统和消毒系统。目前的潮汐灌溉系统控制不精确，不能真正发挥出潮汐灌溉技术的优势，潮汐灌溉系统的综合使用性不好。
发明内容
本发明的目的是提供一种控制精确、使用性好的潮汐灌溉系统。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种潮汐灌溉系统，包括潮汐灌溉栽培床、液体循环系统、栽培容器以及控制系统；所述液体循环系统包括蓄液池、循环水泵以及将蓄液池与潮汐灌溉栽培床连通的管道；所述栽培容器设置在潮汐灌溉栽培床上。
进一步的，液体循环系统的管道包括输液管道和回液管道；输液管道一端设置循环水泵并与蓄液池连通，另一端与潮汐灌溉栽培床的进液孔连通；回液管道一端与潮汐灌溉栽培床的回液孔连通，回液孔设置滤网以及阀门。
进一步的，所述潮汐灌溉栽培床的床板为内侧底面设置液体沟槽带并带有挡液板的水槽，所述液体沟槽纵横交错设置。
进一步的，潮汐灌溉栽培床还包括隔离滤网，所述隔离滤网可拆卸设置在潮汐灌溉栽培床的床板上；栽培容器设置在隔离滤网上。
进一步的，进液孔设置在挡液板上，回液孔设置在潮汐灌溉栽培床的床板底面上；床板的高度高于蓄液池的顶面的高度。
进一步的，所述栽培容器为定植篮。
进一步的，所述蓄液池为圆柱形空心腔体，蓄液池内设置搅拌装置及加热元件。
进一步的，所述搅拌装置为由电机驱动的转轴以及固定在转轴上的扇叶，所述扇叶沿转轴的轴向设置3组，每组扇叶的个数为3个。
进一步的，所述控制系统包括控制循环水泵定时工作的时间控制单元、控制阀门开闭的电磁继电器、控制蓄液池液体温度的温度控制单元；潮汐灌溉栽培床上设置与控制系统通信相连的液位计。
进一步的，所述控制系统为PLC控制系统。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术效果有：
本发明的潮汐灌溉系统包括了潮汐灌溉栽培床、液体循环系统、栽培容器以及控制系统，各部分配合使用能够实现潮汐式灌溉，并且能够实现自动化控制。
本发明的控制系统能够控制循环水泵的工作时间，控制回液孔的阀门的开闭，控制蓄液池液体温度，真正实现潮汐灌溉的自动化进行，使管理成本降低，。
本发明中在蓄液池内设置了搅拌装置，能够对营养液等首先进行搅拌，使营养液浓度均匀后排入栽培床，从而充分地、快速地发挥营养液的作用。
本发明中在栽培床上设置了隔离滤网，在回液孔中设置了滤网，隔离滤网能够过滤植物落叶等较大杂物，回液孔内的滤网能够过滤土质颗粒等较小的杂质，保证回流的液体能够被充分过滤，循环使用。
本发明中进液孔设置在挡液板上，回液孔设置在床板底面上；床板的高度高于蓄液池的顶面的高度，利用落差原理实现液体的自动回流。
本发明的潮汐灌溉系统节水高效，完全封闭的系统循环，可以达到90％以上的水肥利用率。
本发明潮汐灌溉系统可以随时使用，不受品种、规格、时间限制，综合使用性能良好。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明栽培床示意图；
图3是本发明蓄液池示意图；
其中，1、蓄液池，1-1、搅拌装置，2、输液管道，3、潮汐灌溉栽培床，3-1、隔离滤网，4、栽培容器，5、回液管道，6、循环水泵。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明：
本发明公开了一种潮汐灌溉系统，用于对植物进行潮汐式灌溉，促进植物生长，减少植物栽培成本。所述潮汐灌溉系统包括潮汐灌溉栽培床3、液体循环系统、栽培容器4以及控制系统。液体循环系统将潮汐灌溉栽培床3与蓄液池1之间连通，从而进行灌溉水或者营养液的循环流动。所述液体循环系统包括蓄液池1、循环水泵6以及将蓄液池1与潮汐灌溉栽培床连通的管道；所述栽培容器4设置在潮汐灌溉栽培床3上，具体结构如图1所示。本发明中的栽培容器4为定植篮。
本发明中液体循环系统的管道包括输液管道2和回液体管道5。输液管道2一端设置循环水泵水6并与蓄液池1连通，输液管道2的另一端与潮汐灌溉栽培床3的进液孔连通。回液管道5一端与潮汐灌溉栽培床3的回液孔连通，在回液孔内设置滤网以及阀门，具体连接关系如图1所示。滤网一般设置为可拆卸的抽拉式滤网，能够进行杂质过滤。阀门在进行潮汐灌溉时保持关闭，在潮汐灌溉完成后打开使潮汐灌溉栽培床3内的液体经回流管道5回流至蓄液池1。
本发明中的潮汐灌溉栽培床3的床板为内侧底面设置液体沟槽带并带有挡液板的水槽，即栽培床为顶端开口的矩形壳体。液体沟槽纵横交错设置，有利于液体在潮汐灌溉栽培床内自由顺畅地流动。
本发明中的潮汐灌溉栽培床3还包括隔离滤网3-1，所述隔离滤网3-1一般选用丝网，所述隔离滤网3-1可拆卸设置在潮汐灌溉栽培床的床板上，一般将隔离滤网3-1直接放置在潮汐灌溉栽培床3的床板上，将栽培容器4放置在隔离滤网3-1上。本发明设置了隔离滤网3-1以及回液孔的滤网两层过滤装置。隔离滤网3-1的目数一般选取为7～14目，回液孔的滤网的目数一般选取为200～240目。隔离滤网能够过滤植物落叶等较大杂物，回液孔内的滤网能够过滤土质颗粒等较小的杂质，保证回流的液体能够被充分过滤，循环使用。潮汐灌溉栽培床的具体结构如图2所示。
本发明中进液孔设置在挡液板上，回液孔设置在潮汐灌溉栽培床3的床板底面上；床板的高度高于蓄液池的顶面的高度，利用落差原理实现液体的自动回流，真正实现潮汐式灌溉。
本发明中的蓄液池1在具体实施中一般设置为圆柱形空心腔体，蓄液池1内设置搅拌装置1-1及加热元件。蓄液池中的搅拌装置1-为由电机驱动的转轴以及固定在转轴上的扇叶，所述扇叶沿转轴的轴向设置3组，每组扇叶的个数为3个，具体结构如图3所示。在营养液被注入到蓄液池1内后首先对其进行搅拌，使营养液浓度均匀后排入潮汐灌溉栽培床3，从而充分地、快速地发挥营养液的作用。蓄液池1设置了加热元件一般采用电阻丝加热，在有些植物对灌溉水或者营养液有特殊的温度要求时，可以使用加热元件对其加热到适宜的温度。
本发明还设置了控制系统，所述控制系统包括控制循环水泵定时工作的时间控制单元在循环水泵6工作一段时间后使其自动停止。控制系统还包括控制阀门开闭的电磁继电器，电磁继电器同样接受时间控制单元的控制。在控制蓄液池1液体温度的温度控制单元并与控制系统保持通信相连，根据植物的需要对液体进行适当的加热。在潮汐灌溉栽培床3上设置与控制系统通信相连的液位计。液位计用于检测潮汐灌溉栽培床内液体的高度，液位计将信号传送至控制系统。循环水泵6同样可以根据你液位计的信号来进行工作或者停止工作。本发明的控制系统优先选用PLC控制系统。
本发明的使用过程如下，灌溉水或配比好的营养液由蓄液池1经输液管道2排入潮汐灌溉栽培床3内，使整个潮汐灌溉栽培床3内的水位缓慢上升并达到合适的液位高度(此过程称为涨潮)，一般将潮汐灌溉栽培床3的床板淹没约2-3公分的深度。在保持一定时间(作物根系充分吸收)后，约10-15分钟后，营养液因毛细作用而上升至栽培容器4即定植篮中介质的表面，此时，打开回液孔的阀门，将液体排出，被过滤后经回液管道5返回至蓄液池(称为落潮)，待再次需要灌溉时将营养液送出。全过程有控制系统控制，实现潮汐灌溉的自动化运行，减少了人力成本，减轻了工人劳动强度。同时灌溉的速率提高。
本发明的潮汐灌溉系统节水高效，完全封闭的系统循环，可以达到90％以上的水肥利用率，大大降低了农业的生产成本。使用该潮汐灌溉系统进行灌溉水或者营养液的灌溉，植物能够更加快速的吸收利用灌溉水或者营养液，生长周期适当有所缩短。
本发明潮汐灌溉系统可以随时使用，不受品种、规格、时间限制，真正实现了潮汐式灌溉，发挥了潮汐式灌溉的优势，综合使用性能良好。

Claims (10)

1.一种潮汐灌溉系统，其特征在于：包括潮汐灌溉栽培床(3)、液体循环系统、栽培容器(4)以及控制系统；所述液体循环系统包括蓄液池(1)、循环水泵(6)以及将蓄液池(1)与潮汐灌溉栽培床(3)连通的管道；所述栽培容器(4)设置在潮汐灌溉栽培床(3)上。
2.根据权利要求1所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：液体循环系统的管道包括输液管道(2)和回液管道(5)；输液管道(2)一端设置循环水泵(6)并与蓄液池(1)连通，另一端与潮汐灌溉栽培床(3)的进液孔连通；回液管道(5)一端与潮汐灌溉栽培床(3)的回液孔连通，回液孔设置滤网以及阀门。
3.根据权利要求2所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述潮汐灌溉栽培床(3)的床板为内侧底面设置液体沟槽带并带有挡液板的水槽，所述液体沟槽纵横交错设置。
4.根据权利要求3所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：潮汐灌溉栽培床(3)还包括隔离滤网(3-1)，所述隔离滤网(3-1)可拆卸设置在潮汐灌溉栽培床(3)的床板上；栽培容器(4)设置在隔离滤网(3-1)上。
5.根据权利要求3所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：进液孔设置在挡液板上，回液孔设置在潮汐灌溉栽培床(3)的床板底面上；床板的高度高于蓄液池(1)的顶面的高度。
6.根据权利要求1所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述栽培容器(4)为定植篮。
7.根据权利要求1所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述蓄液池(1)为圆柱形空心腔体，蓄液池(1)内设置搅拌装置(1-1)及加热元件。
8.根据权利要求7所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述搅拌装置(1-1)为由电机驱动的转轴以及固定在转轴上的扇叶，所述扇叶沿转轴的轴向设置3组，每组扇叶的个数为3个。
9.根据权利要求2所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述控制系统包括控制循环水泵(6)定时工作的时间控制单元、控制阀门开闭的电磁继电器、控制蓄液池(1)液体温度的温度控制单元；潮汐灌溉栽培床(3)上设置与控制系统通信相连的液位计。
10.根据权利要求9所述的一种潮汐灌溉系统，其特征在于：所述控制系统为PLC控制系统。
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