CN110547173A - 一种室内农作物用灌溉系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种室内农作物用灌溉系统，包括固定在室内且位于垄沟上方的支架、设置在所述支架上的浇灌装置以及可驱动所述浇灌装置沿垄沟长度方向往复运动以对农作物进行均匀浇灌的驱动装置。本发明的优点是具有能够对农作物进行均匀灌溉的效果。

Description

一种室内农作物用灌溉系统
技术领域
本发明涉及节水灌溉技术领域，尤其是涉及一种室内农作物用灌溉系统。
背景技术
灌溉系统是指从水源取水，通过渠道、管道及附属建筑物输水、配水至农田进行灌溉的工程系统。
现有的室内灌溉系统主要包括水泵、主水管、支水管、连接管、雾化喷头；其中，支水管分布于农作物的相邻垄沟之间，并且均与主水管连通；水泵的输出端与主水管连通、输入端与水源连通；连接管设置有多根，其分别竖直固定于每根支水管上并且与之垂直分布；雾化喷头安装于连接管的自由端。
工作时，启动水泵，水流依次由主水管、支水管和连接管输送至雾化喷头处，最终由雾化喷头喷出的伞状水雾对农作物进行浇灌。
上述技术方案存在以下缺点：若雾化喷头的分布过密，部分农作物会在灌溉的过程中即设定的时间内，同时且持续受到不同雾化喷头的重复灌溉，造成水资源的浪费，甚至导致该处的农作物受涝，并且灌溉成本较高；若雾化喷头的分布相对较疏，部分农作物可能会由于处于雾化喷头的覆盖范围之外，而导致缺乏水源的供给，影响生长。
发明内容
本发明的目的是提供一种室内农作物用灌溉系统，其具有能够对农作物进行均匀灌溉的效果。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种室内农作物用灌溉系统，包括固定在室内且位于垄沟上方的支架、设置在所述支架上的浇灌装置以及可驱动所述浇灌装置沿垄沟长度方向往复运动以对农作物进行均匀浇灌的驱动装置。
通过采用上述技术方案，浇灌时，通过驱动装置驱动浇灌装置沿垄沟长度方向往复运动，从而对农作物进行均匀浇灌，提高了水资源的利用率，并给保证了农作物正常生长所需的水源供给，相比现有技术中的浇灌系统，本申请中的浇灌系统避免了持续的重复浇灌，降低了水资源的浪费。
本发明进一步设置为：所述支架包括设置在垄沟正上方的矩形框架以及分别固接在所述矩形框架四角处且竖直向下延伸的立柱，所述矩形框架大于垄沟区域，所述立柱固定支撑于地面上；
所述浇灌装置水平且滑动设置在所述矩形框架的两长杆之间；
所述驱动装置安装在所述支架的一端且与所述浇灌装置相连接。
通过采用上述技术方案，支架的设置用于对浇灌装置和驱动装置进行支撑和固定，浇灌装置在驱动装置的驱动下沿垄沟的长度方向运动，并对沿途的农作物进行均匀浇灌；当多个微喷头同时喷射时，水雾能够横向覆盖多列垄沟。
本发明进一步设置为：所述浇灌装置包括水平设置在所述矩形框架的两长杆之间的主水管、固接在所述主水管两端且分别与所述矩形框架的两长杆滑动连接的滑套、等距且竖直连通于所述主水管下表面的多根支水管以及分别安装在所述支水管自由端的微喷头，所述主水管靠近一端的侧壁上连通有供水管，所述供水管通过水泵与水源连接。
通过采用上述技术方案，水泵启动时，水由水源处抽出并依次通过主水管、支水管输送至微喷头处对农作物进行浇灌。
本发明进一步设置为：所述驱动装置包括转动连接在所述矩形框架的两短杆之间的丝杠、螺纹连接在所述丝杠上且与所述主水管下表面固定连接的滑块、焊接固定在所述支架一端的托板以及安装在所述托板上的电机和正反转减速机，所述电机的输出端与所述正反转减速机的输入端连接，所述正反转减速机的输出端与所述丝杠的一端连接。
通过采用上述技术方案，电机启动时，丝杠在正反转减速机的驱动下转动，从而使浇灌装置在滑块的带动下沿垄沟的长度方向往复运动。
本发明进一步设置为：所述支架上对应所述供水管敷设的位置设有导线架，所述导线架包括分别固接在所述矩形框架两端且竖直向上延伸的一对固定杆、固接在两所述固定杆之间且位于供水管正上方的拉线以及滑动连接在所述拉线上的多个拉环，所述供水管沿所述拉线长度方向依次穿过所述拉环。
通过采用上述技术方案，当供水管沿垄沟长度方向运动时，部分拉环在拉线上滑动并且对供水管进行限位和支撑，防止供水管在往复运动的过程中下坠并压在农作物上。
本发明进一步设置为：所述供水管与每个所述拉环接触的位置通过绑扎固定，相邻所述拉环之间的供水管预留出拉伸余量。
通过采用上述技术方案，以便对供水管进行支撑和固定，防止相邻拉环之间的管体下坠。
本发明进一步设置为：相邻垄沟之间还设有滴灌装置，所述滴灌装置包括内部中空且上表面为敞口的集水盒、固接在所述集水盒下表面且靠近两端处的插杆以及等距连通在所述集水盒下表面的多根滴水管，所述滴水管的底端开设有滴水孔，所述插杆伸入地下8cm-15cm，所述滴水管延伸至农作物的根系处。
通过采用上述技术方案，滴灌装置的主要作用是在浇灌完成后对农作物进行补水，保证水分能够渗透至土层以下，以便农作物的根系吸收；浇灌时，部分水雾会落入集水盒内聚集，并且由滴水孔缓慢的朝农作物滴灌。
本发明进一步设置为：还包括设置在屋顶外的雨水收集容器，所述雨水收集容器的底部连通有伸入室内的总管，所述总管上安装有与PLC连接的电磁阀，所述总管的自由端连通有沿垄沟长度方向设置的集水管，所述集水管与每个所述集水盒之间分别连通有分管。
通过采用上述技术方案，当雨水收集容器内的水位高于居中的水位传感器时，其会向PLC发出信号，此时，系统会将下一次的浇灌切换为滴灌，即打开电磁阀，使水流由总管、集水管和分管依次分配至每个集水盒内进行滴灌，本申请中通过浇灌装置和滴灌装置配合使用，大大节约了水资源的利用。
本发明进一步设置为：所述插杆远离所述集水盒的一端为锥形。
通过采用上述技术方案，以便插杆在安装时破开土层。
本发明进一步设置为：每根所述分管上均安装有球阀。
通过采用上述技术方案，以便工作人员通过球阀来控制分管的通断，从而采取针对性的滴灌。
综上所述，本发明的有益技术效果为：
1、浇灌时，通过驱动装置驱动浇灌装置沿垄沟长度方向往复运动，从而对农作物进行均匀浇灌，提高了水资源的利用率，并给保证了农作物正常生长所需的水源供给，相比现有技术中的浇灌系统，本申请中的浇灌系统避免了持续的重复浇灌，降低了水资源的浪费；
2、导线架的设置，用于对供水管进行限位和支撑，防止供水管在往复运动的过程中下坠并压在农作物上；
3、雨水收集容器的设置，用于对雨水进行收集，以便供滴水管对农作物根茎进行滴灌，通过浇灌装置和滴灌装置配合使用，大大节约了水资源的利用。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是体现浇灌装置和驱动组件连接关系的结构示意图；
图3是体现滴灌装置的结构示意图；
图4是体现滴水管位置的结构示意图。
附图标记，1、垄沟；2、支架；21、矩形框架；22、立柱；3、浇灌装置；31、主水管；32、滑套；33、支水管；34、微喷头；35、供水管；4、驱动装置；41、丝杠；42、滑块；43、电机；44、正反转减速机；45、托板；5、导线架；51、固定杆；52、拉线；53、拉环；6、滴灌装置；61、集水盒；62、插杆；63、滴水管；64、雨水收集容器；65、总管；66、电磁阀；67、集水管；68、分管；69、球阀。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
参照图1，为本发明公开的一种室内农作物用灌溉系统，包括固定在室内且位于垄沟1上方的支架2以及设置在支架2上的浇灌装置3和驱动装置4，浇灌时，通过驱动装置4驱动浇灌装置3沿垄沟1长度方向往复运动，从而对农作物进行均匀浇灌，避免了持续的重复浇灌，提高了水资源的利用率，并给保证了农作物正常生长所需的水源供给。
支架2包括设置在垄沟1正上方的矩形框架21以及分别固接在矩形框架21四角处且竖直向下延伸的立柱22，矩形框架21大于垄沟1区域，其由两根长杆和两根短杆首尾相连而成，立柱22固定支撑于地面上。
参照图2，浇灌装置3包括水平设置在矩形框架21的两长杆之间的主水管31，其内部中空且两端为闭口，主水管31两端分别固接有滑套32，其滑动在矩形框架21的两长杆上，在主水管31的下表面等距且竖直连通有多根支水管33，每根支水管33的自由端上均安装有微喷头34，多个微喷头34同时喷射时，水雾能够横向覆盖多列垄沟1（见图1）。为方便更换和维修，使微喷头34螺纹连接在支水管33上。在主水管31靠近一端的侧壁上连通有供水管35，其自由端通过水泵与水源连接。
驱动装置4包括丝杠41、滑块42、电机43和正反转减速机44；丝杆通过轴承转动连接在矩形框架21的两短杆之间的中间位置，且其一端穿过矩形框架21向外伸出；滑块42螺纹连接在丝杠41上并且与主水管31的下表面固定连接；在焊接支架2的一端焊接固定有托板45，电机43和正反转减速机44安装在托板45上，电机43的输出端与正反转减速机44的输入端连接，正反转减速机44的输出端与丝杠41穿过矩形框架21的一端连接。
参照图2，浇灌时，启动水泵，使水依次通过主水管31、支水管33输送至微喷头34处对农作物进行浇灌，与此同时，启动电机43，使丝杠41在正反转减速机44的驱动下转动，从而使浇灌装置3在滑块42的带动下沿垄沟1（见图1）的长度方向往复运动，并对沿途的农作物进行均匀浇灌，相比现有技术中的浇灌系统，本申请中的浇灌系统仅通过较少的水管和微喷头34即可实现对农作物的均匀浇灌，在节约水资源的同时，还降低了浇灌成本。
参照图2，为避免供水管35在往复运动的过程中下坠并压在农作物上，在支架2上对应供水管35敷设的位置设置导线架5，导线架5包括分别固接在矩形框架21两端且竖直向上延伸的一对固定杆51、固接在两固定杆51之间且位于供水管35正上方的拉线52以及滑动连接在拉线52上的多个拉环53，供水管35沿拉线52长度方向依次穿过拉环53，并且供水管35与每个拉环53接触的位置通过绑扎固定，相邻拉环53之间的管体预留出拉伸余量，当供水管35沿垄沟1长度方向运动时，部分拉环53在拉线52上滑动并且对供水管35进行限位和支撑，防止其下坠。
参照图1，在相邻垄沟1之间还设有滴灌装置6，其主要作用是在浇灌完成后对农作物进行补水，保证水分能够渗透至土层以下，以便农作物的根系吸收。为避免水分快速蒸发，在底层5cm-10cm的位置填充保水剂，用于抑制水分蒸发，提高土壤的饱和含水量。
参照图3和图4，滴灌装置6包括内部中空且上表面为敞口的集水盒61、固接在集水盒61下表面且靠近两端处的插杆62以及等距连通在集水盒61下表面的多根滴水管63，插杆62伸入地下8cm-15cm，其远离集水盒61的一端为锥形，以便在安装时破开土层。滴水管63的底端开设有滴水孔，其延伸至农作物的根系处，浇灌时，部分水雾会落入集水盒61内聚集，并且由滴水孔缓慢的朝农作物滴灌。
参照图1和图3，滴灌装置6还包括设置在屋顶外的雨水收集容器64，其内壁上安装有与PLC相连接的低、中、高三个水位传感器，用于监控雨水收集容器64内的水位。在雨水收集容器64的底部连通有伸入室内的总管65，总管65上安装有与PLC连接的电磁阀66，总管65的自由端连通有沿垄沟1长度方向设置的集水管67，集水管67与每个集水盒61之间通过分管68连接，当雨水收集容器64内集满水时，滴灌装置6能够对室内的农作物进行两次滴灌。
一般情况下，通过浇灌装置3对农作物进行浇灌，当雨水收集容器64内的水位高于居中的水位传感器时，其会向PLC发出信号，此时，系统会将下一次的浇灌切换为滴灌，即打开电磁阀66，使水流由总管65、集水管67和分管68依次分配至每个集水盒61内进行滴灌，本申请中通过浇灌装置3和滴灌装置6配合使用，大大节约了水资源的利用。
参照图3，为方便工作人员采取针对性的滴灌，在每根分管68上均安装有球阀69，根据需要，工作人员可通过球阀69来控制。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：包括固定在室内且位于垄沟(1)上方的支架(2)、设置在所述支架(2)上的浇灌装置(3)以及可驱动所述浇灌装置(3)沿垄沟(1)长度方向往复运动以对农作物进行均匀浇灌的驱动装置(4)。
2.根据权利要求1所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述支架(2)包括设置在垄沟(1)正上方的矩形框架(21)以及分别固接在所述矩形框架(21)四角处且竖直向下延伸的立柱(22)，所述矩形框架(21)大于垄沟(1)区域，所述立柱(22)固定支撑于地面上；
所述浇灌装置(3)水平且滑动设置在所述矩形框架(21)的两长杆之间；
所述驱动装置(4)安装在所述支架(2)的一端且与所述浇灌装置(3)相连接。
3.根据权利要求2所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述浇灌装置(3)包括水平设置在所述矩形框架(21)的两长杆之间的主水管(31)、固接在所述主水管(31)两端且分别与所述矩形框架(21)的两长杆滑动连接的滑套(32)、等距且竖直连通于所述主水管(31)下表面的多根支水管(33)以及分别安装在所述支水管(33)自由端的微喷头(34)，所述主水管(31)靠近一端的侧壁上连通有供水管(35)，所述供水管(35)通过水泵与水源连接。
4.根据权利要求3所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述驱动装置(4)包括转动连接在所述矩形框架(21)的两短杆之间的丝杠(41)、螺纹连接在所述丝杠(41)上且与所述主水管(31)下表面固定连接的滑块(42)、焊接固定在所述支架(2)一端的托板(45)以及安装在所述托板(45)上的电机(43)和正反转减速机(44)，所述电机(43)的输出端与所述正反转减速机(44)的输入端连接，所述正反转减速机(44)的输出端与所述丝杠(41)的一端连接。
5.根据权利要求3所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述支架(2)上对应所述供水管(35)敷设的位置设有导线架(5)，所述导线架(5)包括分别固接在所述矩形框架(21)两端且竖直向上延伸的一对固定杆(51)、固接在两所述固定杆(51)之间且位于供水管(35)正上方的拉线(52)以及滑动连接在所述拉线(52)上的多个拉环(53)，所述供水管(35)沿所述拉线(52)长度方向依次穿过所述拉环(53)。
6.根据权利要求5所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述供水管(35)与每个所述拉环(53)接触的位置通过绑扎固定，相邻所述拉环(53)之间的供水管(35)预留出拉伸余量。
7.根据权利要求1所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：相邻垄沟(1)之间还设有滴灌装置(6)，所述滴灌装置(6)包括内部中空且上表面为敞口的集水盒(61)、固接在所述集水盒(61)下表面且靠近两端处的插杆(62)以及等距连通在所述集水盒(61)下表面的多根滴水管(63)，所述滴水管(63)的底端开设有滴水孔，所述插杆(62)伸入地下8cm-15cm，所述滴水管(63)延伸至农作物的根系处。
8.根据权利要求7所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：还包括设置在屋顶外的雨水收集容器(64)，所述雨水收集容器(64)的底部连通有伸入室内的总管(65)，所述总管(65)上安装有与PLC连接的电磁阀(66)，所述总管(65)的自由端连通有沿垄沟(1)长度方向设置的集水管(67)，所述集水管(67)与每个所述集水盒(61)之间分别连通有分管(68)。
9.根据权利要求7所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：所述插杆(62)远离所述集水盒(61)的一端为锥形。
10.根据权利要求8所述的一种室内农作物用灌溉系统，其特征在于：每根所述分管(68)上均安装有球阀(69)。
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