CN108260394A - 一种新型节水灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种新型节水灌溉系统，包括雨水收集系统、水肥混合系统、灌溉系统和控制系统，雨水收集系统包括主收集仓和备用收集仓，主收集仓内设有一级过滤层和二级过滤层，二级过滤层下端设置溢水口与备用收集仓上第一进水口通过导管连接，备用收集仓下端设有第一出水口，第一出水口依次连接单向阀、第一泵体和主收集仓，主收集仓下端设有第二出水口，第二出水口依次连接流量控制阀、第二泵体和水肥混合系统，水肥混合系统包括混合仓、固体计量器和过滤装置，固体计量器与混合仓连通，混合仓内设有搅拌装置，混合仓下端设有第三出水口，第三出水口依次连接过滤装置和灌溉系统，本发明具有节约水资源、劳动强度小、工作效率高等优点。

Description

一种新型节水灌溉系统
技术领域
本发明属于灌溉系统技术领域，尤其是涉及一种新型节水灌溉系统。
背景技术
农业灌溉，主要是指对农业耕作区进行的灌溉作业，农业灌溉方式一般分为传统的地面灌溉、普通喷灌和微灌，其中普通喷灌技术是中国农业生产中较为普遍的灌溉方式，但是普通喷灌技术的水的利用率也不高，造成大量水资源的浪费，同时不能实现自动化灌溉，而且在灌溉过程中需要人为施肥，保证种植出高产的农产品，加大了劳动人员的劳动量，工作效率低。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种节约水资源、劳动强度小、工作效率高的新型节水灌溉系统。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种新型节水灌溉系统，其特征在于：包括雨水收集系统、水肥混合系统、灌溉系统和控制系统，
所述雨水收集系统包括主收集仓和备用收集仓，所述主收集仓上由上至下依次设置有一级过滤层和二级过滤层，所述二级过滤层下端设置溢水口，所述备用收集仓位于地表以下，所述备用收集仓上端设置有第一进水口，所述第一进水口与所述溢水口通过第一导管连接，围绕所述备用收集仓侧壁一周设置有若干渗透孔，所述备用收集仓内部下端设置有水位传感器，所述备用收集仓外壁上设置有土壤水分传感器，所述水位传感器和土壤水分传感器与控制系统电连接，所述备用收集仓下端设置有第一出水口，所述第一出水口依次连接单向阀和第一泵体，所述第一泵体与主收集仓连通，所述主收集仓下端设置有第二出水口，所述第二出水口依次连接流量控制阀、流量计和第二泵体，所述第二泵体与水肥混合系统连接；
所述水肥混合系统包括混合仓、固体计量器和过滤装置，所述固体计量器位于所述混合仓上方，并通过第二导管连通，所述混合仓下端设置有电机，所述混合仓内设置有搅拌装置，所述搅拌装置与所述电机的输出端连接，所述混合仓下端设置有第三出水口，所述第三出水口连接过滤装置，所述过滤装置上包括过滤液出口和截留液出口，所述截留液出口与混合仓连接，所述过滤液出口连接第三泵体，所述第三泵体与灌溉系统连接；
所述灌溉系统包括输送管和若干个喷头，所述喷头螺纹连接在所述输送管上；
所述控制系统包括控制面板和用于固定所述控制面板的支撑柱，所述第一泵体、第二泵体和第三泵体与所述控制面板通信连接。
进一步地，所述一级过滤层为栅格板。
进一步地，所述二级过滤层为栅格板或砂石层。
进一步地，所述第一导管的材质为高密度聚乙烯、硬聚氯乙烯或碳钢。
进一步地，所述混合仓和电机之间设置有缓冲层，所述电机的输出端穿过所述缓冲层。
进一步地，所述固体计量器下端呈锥形。
进一步地，所述过滤装置为微滤管式膜组件，所述微滤管式膜组件的膜管直径在10mm-12mm之间。
与现有技术相比，本发明具有的优点和有益效果是：
1、本发明采用主集水仓和备用集水仓结合的方式收集雨水，存储雨水量大，存储的雨水用于农作物的灌溉，大量节省的水资源，减少了水资源的浪费，在主集水仓上设置一级过滤层和二级过滤层，主要过滤掉雨水中夹杂的杂质，有效防止杂质堵塞管道；
2、将备用集水仓设置在地表以下，当备用集水仓内的水过多时，可以通过备用集水仓上端的渗透孔将多余的水渗透到地表以下，防止大量水流到地面蒸发，高效的将水存储到地表内；
3、当需要加入肥料时，水肥混合系统通过流量控制阀和流量计控制加入水的量和通过固体计量器控制加入肥料的量，控制喷洒水质中肥料的浓度，控制肥料用量，既能降低劳动程度，同时能够降低肥料使用成本；
4、灌溉系统中喷头螺纹连接在输送管上，能够针对土壤含水分的情况，更换喷头形式，适用范围广。
附图说明
图1是本发明一种新型节水灌溉系统的结构示意图。
图中：1-主收集仓；2-备用收集仓；3-一级过滤层；4-二级过滤层；5-溢水口；6-第一进水口；7-第一导管；8-渗透孔；9-水位传感器；10-土壤水分传感器；11-第一出水口；12-单向阀；13-第一泵体；14-第二出水口；15-流量控制阀；16-流量计；17-第二泵体；18-混合仓；19-固体计量器；20-过滤装置；21-第二导管；22-电机；23-搅拌装置；24-第三出水口；25-过滤液出口；26-截留液出口；27-第三泵体；28-输送管；29-喷头；30-控制面板；31-支撑柱；32-缓冲层。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
如图1所示，一种新型节水灌溉系统，其特征在于：包括雨水收集系统、水肥混合系统、灌溉系统和控制系统。
雨水收集系统，包括主收集仓1和备用收集仓2，主收集仓1上由上至下依次设置有一级过滤层3和二级过滤层4，一级过滤层3为栅格板，格栅板固定设置在主收集仓1中，在起到过滤作用的同时，能够防止人员掉入主收集仓1中，二级过滤层4为栅格板或砂石层，二级过滤层4比一级过滤层3过滤密度大，过滤效果好，二级过滤层4下端设置溢水口5，备用收集仓2位于地表以下，备用收集仓2上端设置有第一进水口6，第一进水口6与溢水口5通过第一导管7连接，当主收集仓1内的雨水灌满时，可以通过第一导管7进入到备用收集仓2中，以备主收集仓2水量不足时使用，第一导管7的材质为高密度聚乙烯、硬聚氯乙烯或碳钢，具有很好的防腐作用，延长了第一导管7的寿命，围绕备用收集仓2侧壁一周设置有若干渗透孔8，当备用收集仓2雨水量到达渗透孔8时，将多余的雨水高效的渗透到地表里，备用收集仓2内部下端设置有水位传感器9，水位传感器9将备用收集仓2内的水量实时传送到控制系统中，能够时刻观测备用集水仓2内的水量，备用收集仓2外壁上设置有土壤水分传感器10，水位传感器9和土壤水分传感器10与控制系统电连接，所备用收集仓2下端设置有第一出水口11，第一出水口11依次连接单向阀12和第一泵体13，第一泵体13与主收集仓1连通，主收集仓1下端设置有第二出水口14，第二出水口14依次连接流量控制阀15、流量计16和第二泵体17，第二泵体17与水肥混合系统连接。
水肥混合系统，包括混合仓18、固体计量器19和过滤装置20，固体计量器19位于混合仓18上方，并通过第二导管21连通，所述固体计量器19下端呈锥形，肥料能够顺畅的进入到混合仓18中，混合仓18下端设置有电机22，混合仓18内设置有搅拌装置23，搅拌装置23与电机22的输出端连接，所述混合仓18和电机22之间设置有缓冲层32，所述电机22的输出端穿过所述缓冲层32，缓冲层32对混合仓18起到良好的保护作用，混合仓18下端设置有第三出水口24，第三出水口24连接过滤装置20，过滤装置20上包括过滤液出口25和截留液出口26，截留液出口26与混合仓18连接，过滤液出口25连接第三泵体27，第三泵体27与灌溉系统连接，所述过滤装置20为微滤管式膜组件，所述微滤管式膜组件的膜管直径在10mm-12mm之间，由于管式膜膜孔较大，能够将没有溶解的肥料颗粒或者杂质通过膜管重新回到混合仓中，不会堵塞过滤装置20，使用寿命长，而且管式膜易清洗。
灌溉系统，包括输送管28和若干个喷头29，喷头29螺纹连接在输送管28上，能够根据土壤中含有水分情况，选择合适的喷头29的形式，拆卸方便，实用性强。
控制系统，包括控制面板30和用于固定所述控制面板30的支撑柱31，所述第一泵体13、第二泵体17和第三泵体27与所述控制面板30通信连接，通过控制面板30控制所有泵体的启停，自动化程度高，减轻了劳动强度。
本发明的使用过程为：下雨时，雨水能够通过一级过滤层3和二级过滤层4的过滤被收集到主收集仓2中，当主收集仓2内的雨水量到达溢水口5时，多余的雨水会通过第一导管7被收集到备用收集仓2中，当备用收集仓2中的雨水到达渗透孔8时，超过渗透孔8的雨水会直接渗透到土壤中，对农作物进行施肥灌溉时，将肥料通过固体计量器19加入到混合仓28中，控制面板30控制第二泵体17开启，第二泵体17将主收集仓1内的雨水泵入到混合仓18中，启动电机22，开启搅拌装置23，促进肥料溶解，溶解后，控制第三泵体27开启，将混合仓18内的水经过过滤装置20的过滤泵入输送管28，通过喷头29将雨水喷洒在农作物上，被过滤装置20截留的雨水重新回到混合仓18中进行进一步的溶解，当主收集仓1内的水量不够时，控制第一泵体13开启，将备用收集仓2中的水泵入到主收集仓1中，通过水位传感器9实时监测备用收集仓2内的水位情况，防止备用收集仓2内的水用完时，第一泵体13继续工作而损坏。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种新型节水灌溉系统，其特征在于：包括雨水收集系统、水肥混合系统、灌溉系统和控制系统，
所述雨水收集系统包括主收集仓和备用收集仓，所述主收集仓上由上至下依次设置有一级过滤层和二级过滤层，所述二级过滤层下端设置溢水口，所述备用收集仓位于地表以下，所述备用收集仓上端设置有第一进水口，所述第一进水口与所述溢水口通过第一导管连接，围绕所述备用收集仓侧壁一周设置有若干渗透孔，所述备用收集仓内部下端设置有水位传感器，所述备用收集仓外壁上设置有土壤水分传感器，所述水位传感器和土壤水分传感器与控制系统电连接，所述备用收集仓下端设置有第一出水口，所述第一出水口依次连接单向阀和第一泵体，所述第一泵体与主收集仓连通，所述主收集仓下端设置有第二出水口，所述第二出水口依次连接流量控制阀、流量计和第二泵体，所述第二泵体与水肥混合系统连接；
所述水肥混合系统包括混合仓、固体计量器和过滤装置，所述固体计量器位于所述混合仓上方，并通过第二导管连通，所述混合仓下端设置有电机，所述混合仓内设置有搅拌装置，所述搅拌装置与所述电机的输出端连接，所述混合仓下端设置有第三出水口，所述第三出水口连接过滤装置，所述过滤装置上包括过滤液出口和截留液出口，所述截留液出口与混合仓连接，所述过滤液出口连接第三泵体，所述第三泵体与灌溉系统连接；
所述灌溉系统包括输送管和若干个喷头，所述喷头螺纹连接在所述输送管上；
所述控制系统包括控制面板和用于固定所述控制面板的支撑柱，所述第一泵体、第二泵体和第三泵体与所述控制面板通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述一级过滤层为栅格板。
3.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述二级过滤层为栅格板或砂石层。
4.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述第一导管的材质为高密度聚乙烯、硬聚氯乙烯或碳钢。
5.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述混合仓和电机之间设置有缓冲层，所述电机的输出端穿过所述缓冲层。
6.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述固体计量器下端呈锥形。
7.根据权利要求1所述的一种新型节水灌溉系统，其特征在于：所述过滤装置为微滤管式膜组件，所述微滤管式膜组件的膜管直径在10mm-12mm之间。
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