CN111264365B - 一种大型乔木垂直灌水器及其分布方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大型乔木垂直灌水器及其分布方法，该灌水器包括筒壳、盖体和过滤袋，筒壳一端封闭，另一端设置有开口，盖体盖合在开口上；筒壳内部形成中空腔体，过滤袋设置在该中空腔体中；过滤袋内部设置有蓄水材料；筒壳的周壁上设置有多个出水孔；盖体上设置有雨水进口和水源进口。该灌水器埋在地下且靠近大型乔木的根系，不会刺激根系朝向地表生长；灌水器中设置有蓄水材料，能够长时间保持根系附近的土壤湿润。另外，本发明充分考虑了植物的根须生长对灌水器的影响，利用自动化的手段抑制植物的根须朝向灌水器生长的趋势，同时又不会损害植物根须的正常生长，解决了因植物根须包裹而造成灌水器堵塞的技术问题。

Description

一种大型乔木垂直灌水器及其分布方法

技术领域

本发明涉及乔木灌溉技术领域，具体涉及一种大型乔木垂直灌水器及其分布方法。

背景技术

乔木是指树身高大的树木，由根部发生独立的主干，树干和树冠有明显区分。乔木是有一个直立主干，且通常高达六米至数十米的木本植物，其往往树体高大，具有明显的高大主干。

乔木是园林中的骨干树种，无论在功能上还是艺术处理上都能起主导作用，诸如界定空间、提供绿荫、防止眩光、调节气候等。其中多数乔木在色彩、线条、质地和树形方面随叶片的生长与凋落可形成丰富的季节性变化，即使冬季落叶后也能展现出枝干的线条美。

现有技术中，对大型乔木的灌溉通常采用地表漫灌的方式。这种地表漫灌的方式造成大量的水分因为蒸发而损失，并没有被乔木吸收。一部分渗入地下的水也只能到达很浅的地表层，而大型乔木的树根通常生长在较深的地下，仅仅保持浅地表层湿润并不能使大型乔木获得足够的水分补充。而且长期漫灌会导致大型乔木的部分根系朝向地表面生长，穿出地表造成地面破坏。特别是种植在沥青道路和水泥道路旁边的绿化乔木，如果根系穿出地表，可能毁坏沥青道路和水泥道路的地面，造成不必要的巨大损失。

另外，现有技术中对大型乔木的施肥也存在同样的问题，施肥位置过于接近地表，造成大型乔木的根系朝向地表生长。

现有技术存在的另一个问题是无法准确判断灌水时间，通常是由环卫工人根据地表土壤是否干燥来决定是否进行灌水，或者定期进行灌溉。这两种方式都不能满足大型乔木的实际需要。如果等到地表土壤干燥才进行浇水，植物可能已经缺水一段时间了，会影响树木的正常生长。如果定期灌溉，一方面有可能在树木不缺水的时候强行进行灌溉，大部分水分侧渗到其他地方和下渗到土壤深层，造成水资源的浪费，也可能会因水分过多造成根系缺氧死亡；另一方面有可能在树木处于缺水状态一段时间后才灌水，同样影响树木的正常生长。

如果把灌水器埋入地下，虽然能解决深层灌水的问题，但是由于吸收水分的本能，植物的根须会逐渐朝向灌水器的方向生长，时间长了以后植物的根须会把灌水器紧密包裹住，造成灌水器堵塞。

发明内容

本发明旨在提供一种大型乔木垂直灌水器，所要解决的技术问题至少包括如何避免由于灌溉和施肥而刺激大型乔木的根系朝向地表面生长，如何准确判断灌水时间以及如何避免植物根须紧密包裹灌水器造成堵塞。

为了实现上述目的，本发明提供一种大型乔木垂直灌水器，该大型乔木垂直灌水器包括筒壳、盖体和过滤袋，所述的筒壳一端封闭，另一端设置有开口，所述的盖体盖合在所述的开口上；所述的筒壳内部形成中空腔体，所述的过滤袋设置在该中空腔体中；所述的过滤袋内部设置有蓄水材料；所述筒壳的周壁上设置有多个出水孔；所述的盖体上设置有雨水进口和水源进口。

所述的水源进口设置在所述盖体的中心处，所述的雨水进口设置有多个，多个所述的雨水进口围绕在水源进口的四周均匀设置。

所述的水源进口上还设置有水源盖，所述的水源盖通过可折叠的弹性连接臂固定在所述的盖体上，通过弹性连接臂的折叠和打开从而封闭或打开所述的水源进口。

所述的盖体的地面垂直向下设置有圆环裙边，所述圆环裙边的底部设置有凸起部。

优选地，所述的大型乔木垂直灌水器还包括固定环，所述的过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，所述的盖体的圆环裙边将固定环卡住，所述的凸起部的内侧壁设置有朝向盖体的中心部的卡爪，所述的卡爪将过滤袋和固定环卡紧。

所述的蓄水材料是采用1重量份粉煤灰煅烧熟料和0.3-0.5重量份煤矸石混合而成的多源煤基固废土壤保水调理剂，所述的多源煤基固废土壤保水调理剂在1100℃以上的温度下将粉煤灰煅烧熟料和煤矸石置于密闭环境中焙烧2小时至4小时，高温焙烧粉煤灰和煤矸石的硅酸盐玻璃网络结构产生直接的破坏和重构作用，将网络高聚体转变成低聚体，粉煤灰和煤矸石煅烧后颗粒变得多孔，呈蓬松态，低聚体经水化改性作用，形成亲水活性基团，使低聚体具有吸水能力和螯合能力；当土壤环境呈现富水时，低聚体呈现出吸水能力，且保持稳定态；当环境呈现贫水时，活性基团间的单键力仍保持其亲和状态，但根系的吸附力大于单键力，低聚体释放水分供植物生长所需。

在水源进口处设置湿度感应阀，所述湿度感应阀的湿度感应探头设置在蓄水材料内，当湿度感应探头检测到蓄水材料的湿度低于预定值时，控制所述的湿度感应阀开启，允许水源的供水管向所述的大型乔木垂直灌水器供水；当湿度感应探头检测到蓄水材料的湿度高于预定值时，控制所述的湿度感应阀关闭，使水源的供水管停止向所述的大型乔木垂直灌水器供水。

所述的大型乔木垂直灌水器还包括供水装置，所述供水装置包括：

水源、输水总管、水泵，所述输水总管为三通管，所述水泵的入水端与水源连通，所述水泵的出水端与所述输水总管第二端连通；

输水支管网，该输水支管网的进水端与所述输水总管第一端连通，所述输水支管网的出水端连接所述水源进口；

养分输送装置，该养分输送装置的输出端与所述输水总管的第三端连通；

所述养分输送装置包括：

底座；

第一箱体，固定在底座上端，所述第一箱体内储存养分；

第二箱体，固定在底座上端，且位于第一箱体一侧，所述第二箱体内壁为水平放置的圆柱形；

第一安装座，固定连接在第二箱体顶端；

第二安装座，固定连接在底座顶端，且位于第二箱体远离第一箱体的一侧；

第一转动杆，沿左右方向水平设置，所述第一转动杆与第一安装座及第二安装座转动连接，所述第一转动杆的一端伸入第一箱体内；

搅拌叶片，搅拌叶片设在所述第一转动杆位于第一箱体内的端部；

密封板，竖直设置在第二箱体内，所述密封板纵向截面与第二箱体内壁纵向截面大小及形状匹配；

第一连接管，连通第一箱体和第二箱体相互靠近的一侧；

第二转动杆，平行于第一转动杆，所述第二转动杆的第一端与第二箱体远离第一箱体的一侧转动连接，所述第二转动杆的第一端位于第二箱体内，所述第二转动杆的第二端与第二安装座转动连接，所述第二转动杆的第一端沿其长度方向设有螺纹孔；

螺纹杆，螺纹连接在所述螺纹孔内；

电机，固定连接在第二安装座上或底座上，所述电机的输出轴平行于第一转动杆；

第一齿轮，固定套接在电机的输出轴上；

第二齿轮和第三齿轮，均套接在第二转动杆上；

第四齿轮，套接在第一转动杆上，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动，所述第三齿轮与第二齿轮啮合传动；

第二连接管，设置在第二箱体靠近第一箱体一侧，且位于第一连接管下方；

所述第一连接管和第二连接管均设置电磁阀；

控制器，与电源、所述电机、各电磁阀和水泵电连接。

所述的蓄水材料内设置有浓度传感器；所述的浓度传感器用于检测根系生长抑制剂的浓度；所述的水源进口还通过供药管与储药罐连接；所述的储药罐中盛放有根系生长抑制剂；所述的供药管上设置有控制供药管通断的控制阀；所述的控制阀和浓度传感器均与控制器电连接；所述的控制阀和浓度传感器均与浓度控制器电连接，所述浓度控制器还连接有电源，所述浓度控制器通过供电电路与电源连接，所述供电电路包括：

第九电阻，该第九电阻的第一端连接控制器电源正极，该第九电阻的第二端连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端接地；

第十电阻，该第十电阻的第一端连接控制器电源正极；

稳压集成芯片，该稳压集成芯片的参考极连接第九电阻的第二端，该稳压集成芯片的阴极连接第十电阻的第二端，该稳压集成芯片的阳极接地；

第十一电阻，该第十一电阻的一端连接第十电阻的第二端，该第十一电阻的另一端接地；

第二运算放大器，该第二运算放大器的负输入端连接第十电阻的第二端；

第十二电阻，该第十二电阻的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第十二电阻的另一端接地；

第六电阻，该第六电阻的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第六电阻的另一端连接控制器电源正极；

第三电容，该第三电容的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第三电容的另一端连接第二运算放大器的电源端；

晶体三极管，该晶体三极管的基极连接第二运算放大器的输出端，该晶体三极管的发射极接地；

第三稳压集成芯片，该第三稳压集成芯片的输入端连接晶体三极管的集电极，该第三稳压集成芯片的基准电压端连接控制器电源正极；

第二集成芯片，该第二集成芯片的输入端连接第三稳压集成芯片的输出端；

第五电容，该第五电容的一端连接第二集成芯片的输入端，该第五电容的另一端接地；

第三二极管，该第三二极管的负极连接第二集成芯片的输出端；

电感，该电感的一端连接第二集成芯片的输出端；

熔断体，该熔断体的一端连接所述电感的另一端，所述熔断体的另一端连接控制器的电源端。

优选的，所述第三稳压集成芯片集成有电流转换电路，该电流转换电路用于将控制器电源的电流转换至合适电流供控制器使用。

所述浓度传感器分别通过调理电路连接控制器，所述调理电路包括：

第二二极管，该第二二极管的负极连接所述浓度传感器；

第一电阻，该第一电阻的一端连接第一电源，该第一电阻的另一端连接第二二极管的正极；

第二电阻，该第二电阻的第一端连接第二二极管的正极；

第一二极管，该第一二极管的负极连接第二电阻的第二端，该第一二极管的正极接地；

第三电阻，该第三电阻的一端连接第二电阻的第二端；

第一运算放大器，该第一运算放大器的负输入端连接第三电阻的另一端，该第一运算放大器的输出端连接控制器；

第二电容，该第二电容的一端连接第一运算放大器的负输入端，该第二电容的另一端连接第一运算放大器的正输入端；

第四电容，该第四电容的一端连接第二电阻的第二端，该第四电容的另一端接地；

第五电阻，该第五电阻的一端连接第一运算放大器的正输入端，该第五电阻的另一端接地；

第四电阻，该第四电阻的一端连接第一电源，该第四电阻的另一端连接第一运算放大器的正输入端；

第七电阻，该第七电阻的一端连接第一运算放大器的正输入端，该第七电阻的另一端连接第一运算放大器的输出端；

第一电容，该第一电容的一端连接第一电源，该第一电容的另一端连接第一运算放大器的输出端。

本发明还提供一种大型乔木垂直灌水器的分布方法，包括以下步骤：

第一、在过滤袋内装入蓄水材料，然后将过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，用盖体的圆环裙边将固定环卡住，使凸起部上的卡爪将过滤袋和固定环卡紧；然后将过滤袋放入筒壳内部的中空腔体中；完成所述的大型乔木垂直灌水器的组装；

第二、在树木附近的地表处挖出一个深度不小于1米的竖直孔，将筒壳竖直安装到竖直孔中，或者直接用锤子或液压设备将筒壳敲到地下；

第三、重复步骤二，在树木的周围以树木为圆心、直径1米至2米的圆周范围内等距地安装不少于2个所述的筒壳，每个筒壳均位于所述的圆周上；

第四、将每个筒壳的盖体的水源进口与水源的供水管连接。

有益效果

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明所述的大型乔木垂直灌水器埋在地下且靠近大型乔木的根系，不会刺激根系朝向地表生长；灌水器中设置有蓄水材料，能够缓慢向大型乔木的根系释放水分和养分，长时间保持根系附近的土壤湿润；所述的垂直灌水器与水源之间的管路上还设置有湿度感应阀，所述的湿度感应阀同样埋入地下感测根系附近土壤的湿度，如果湿度大，则所述的湿度感应阀切断水源；如果湿度小，则所述的湿度感应阀切断水源接通水源，使得水源向所述的垂直灌水器供水，因此能够准确把握灌水的时机。另外，本发明所述的大型乔木垂直灌水器还充分考虑了植物的根须生长对灌水器的影响，利用自动化的手段抑制植物的根须朝向灌水器生长的趋势，同时又不会损害植物根须的正常生长，解决了因植物根须包裹而造成灌水器堵塞的技术问题。

附图说明

附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的具体实施方式一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。

图1是本发明所述的大型乔木垂直灌水器的安装示意图。

图2是本发明所述的大型乔木垂直灌水器的结构示意图。

图3是本发明所述的盖体的结构示意图。

图4至图6是本发明所述的大型乔木垂直灌水器的组装示意图。

图7是本发明所述的大型乔木垂直灌水器的连接示意图。

图8是本发明控制器的电路图。

具体实施方式

在下文中更详细地描述了本发明以有助于对本发明的理解。

如图1至图8所示，本发明所述的大型乔木垂直灌水器包括筒壳1、盖体2和过滤袋3，所述的筒壳一端封闭，另一端设置有开口，所述的盖体盖合在所述的开口上；所述的筒壳内部形成中空腔体7，所述的过滤袋设置在该中空腔体中；所述的过滤袋内部设置有蓄水材料5；所述筒壳的周壁上设置有多个出水孔；所述的盖体上设置有雨水进口6和水源进口11。

所述的水源进口11设置在所述盖体的中心处，所述的雨水进口6设置有多个，多个所述的雨水进口围绕在水源进口的四周均匀设置。

优选地，所述的雨水进口6设置在低洼的地方，例如在树木的附近设置蓄水的浅水池，当下雨的时候，浅水池中积蓄的雨水可以通过雨水进口6进入蓄水材料5。干旱的时候则通过水源进口11由水源供水。

所述的水源进口11上还设置有水源盖12，所述的水源盖通过可折叠的弹性连接臂固定在所述的盖体上，通过弹性连接臂的折叠和打开从而封闭或打开所述的水源进口。当关闭水源进口的时候，水源进口11上为平面，优选略低于地面，这样不影响割草机等机械的正常工作，也不会绊倒行人。

所述的盖体2的地面垂直向下设置有圆环裙边8，所述圆环裙边的底部设置有凸起部13。

优选地，所述的大型乔木垂直灌水器还包括固定环9，所述的过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折(如图4和5)，所述的盖体2的圆环裙边8将固定环9卡住，所述的凸起部13的内侧壁设置有朝向盖体2的中心部的卡爪，所述的卡爪将过滤袋和固定环卡紧。

所述的蓄水材料5是采用1重量份粉煤灰煅烧熟料和0.3-0.5重量份煤矸石混合而成的多源煤基固废土壤保水调理剂，所述的多源煤基固废土壤保水调理剂在1100℃以上的温度下将粉煤灰煅烧熟料和煤矸石置于密闭环境中焙烧2小时至4小时，高温焙烧粉煤灰和煤矸石的硅酸盐玻璃网络结构产生直接的破坏和重构作用，将网络高聚体转变成低聚体，粉煤灰和煤矸石煅烧后颗粒变得多孔，呈蓬松态，低聚体经水化改性作用，形成亲水活性基团，使低聚体具有吸水能力和螯合能力；当土壤环境呈现富水时，低聚体呈现出吸水能力，且保持稳定态；当环境呈现贫水时，活性基团间的单键力仍保持其亲和状态，但根系的吸附力大于单键力，低聚体释放水分供植物生长所需。

本发明所述的大型乔木垂直灌水器在使用时，如图4至图6所示，首先在过滤袋内装入蓄水材料5，然后将过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，用盖体2的圆环裙边8将固定环9卡住，使凸起部13上的卡爪将过滤袋和固定环卡紧；然后将过滤袋放入筒壳内部的中空腔体中；完成所述的大型乔木垂直灌水器的组装。

在将所述的大型乔木垂直灌水器安装到地面以下时，如图1所示，可以在树木附近的地表T处挖出一个深度不小于1米的竖直孔，将筒壳1竖直安装到竖直孔中，也可以直接用锤子或其他液压设备将垂直灌水器的筒壳敲到地下，垂直灌水器的盖体2和筒壳均能承受锤子的冲击或其他液压设备的压力。本领域技术人员能够理解，本发明所述的大型乔木垂直灌水器也可以在种植或移植大型乔木的时候，直接在种植洞的附近预留出安装大型乔木垂直灌水器的安装孔。

所述的盖体上的水源进口11用于与水源的供水管连接，灌水时，水源的供水管通过水源进口11将水送入垂直灌水器的中空腔体7，水进入与蓄水材料5并部分储存在蓄水材料5中，蓄水材料5无法储存的水通过筒壳1的周壁上的多个出水孔排出到大型乔木的根系所在的土壤环境中。当灌水结束的时候，蓄水材料5中的水仍然可以长时间持续地向大型乔木的根系提供水分。

如图2所示，在优选的实施例中，蓄水材料5没有把所述的中空腔体7完全填满，也就是说蓄水材料5的上表面与盖体2的下表面之间的距离大于0，优选地大于10厘米，而且筒壳的周壁上的多个出水孔也与盖体2的下表面之间保持大于10厘米的距离，这样保证通过本发明所述的大型乔木垂直灌水器灌溉的水进入深层地下，不会刺激乔木的根系向地表生长。

为了准确把握浇水时机，本发明还在水源进口11处设置湿度感应阀，所述湿度感应阀的湿度感应探头设置在蓄水材料5内，当湿度感应探头检测到蓄水材料5的湿度低于预定值时，控制所述的湿度感应阀开启，允许水源的供水管向所述的大型乔木垂直灌水器供水；当湿度感应探头检测到蓄水材料5的湿度高于预定值时，控制所述的湿度感应阀关闭，使水源的供水管停止向所述的大型乔木垂直灌水器供水。

优选地，如图7所示，所述的大型乔木垂直灌水器还包括供水装置4，所述供水装置4包括：

水源41、输水总管42、水泵43，所述输水总管42为三通管，所述水泵43的入水端与水源41连通(通过水管连通)，所述水泵43的出水端与所述输水总管42第二端连通；优选的，可在输水总管上设置阀门。

输水支管网(图中未示出，可根据实际需求设置为不同结构)，该输水支管网的进水端与所述输水总管42第一端连通，所述输水支管网的出水端连接所述水源进口11；

养分输送装置44，该养分输送装置的输出端与所述输水总管42的第三端连通。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

上述供水装置结构简单，便于供水，上述技术方案实现将水与养分混合后输送，以促进大型乔木的生长。

在一个实施例中，如图7所示，所述养分输送装置44包括：

底座441；

第一箱体442，固定在底座441上端，所述第一箱体442内储存养分(根据需要设置养分种类)；

第二箱体443，固定在底座441上端，且位于第一箱体442一侧，所述第二箱体443内壁为水平放置的圆柱形；

第一安装座444，固定连接在第二箱体443顶端；

第二安装座445，固定连接在底座441顶端，且位于第二箱体远离第一箱体的一侧；

第一转动杆446，沿左右方向水平设置，所述第一转动杆446与第一安装座444及第二安装座445转动连接，所述第一转动杆446的一端伸入第一箱体442内；

搅拌叶片4417，搅拌叶片4417设在所述第一转动杆446位于第一箱体442内的端部；

密封板448，竖直设置在第二箱体443内，所述密封板448纵向截面与第二箱体443内壁纵向截面大小及形状匹配；

第一连接管449，连通第一箱体442和第二箱体443相互靠近的一侧；

第二转动杆447，平行于第一转动杆446，所述第二转动杆447的第一端与第二箱体443远离第一箱体442的一侧转动连接，所述第二转动杆447的第一端位于第二箱体443内，所述第二转动杆447的第二端与第二安装座445转动连接，所述第二转动杆447的第一端沿其长度方向设有螺纹孔；

螺纹杆4411，螺纹连接在所述螺纹孔内；

电机4412，固定连接在第二安装座445上或底座441上，所述电机4412的输出轴平行于第一转动杆446；

第一齿轮4413，固定套接在电机4412的输出轴上；

第二齿轮4414和第三齿轮4415，均套接在第二转动杆447上；

第四齿轮4416，套接在第一转动杆446上，所述第二齿轮4414与第一齿轮4413啮合传动，所述第三齿轮4415与第二齿轮4414啮合传动；

第二连接管4410，设置在第二箱体443靠近第一箱体442一侧，且位于第一连接管449下方；

所述第一连接管和第二连接管均设置电磁阀；

控制器，与电源、所述电机、各电磁阀、水泵电连接。电磁阀用于控制启闭和流速。

优选的，所述控制器可设置在第一箱体或第二箱体上，可在大型乔木附近处设置控制室，将供水装置设置在控制室内，或者通过远距离供水。所述电源可为外接电源或蓄电池，优选的，也可设置太阳能发电装置为蓄电池供电。

优选的，可在第二箱体内位于密封板远离第一箱体的一侧设置空气连接管，在第二箱体远离第一箱体的一侧设置第三连接管，第三连接管与输水总管连通，用于向水中输送氧，提高水的溶氧量，便于保证植被的可靠生长。可在第二箱体靠近第一箱体的一侧与三通管道的第二端连通的第四连接管，用于输送水来清洗第二箱体。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：

电机未启动时，所述密封板位置可与第二箱体靠近第一箱体的一侧密封接触，用于密封第一连接管；

需要供养分时，通过控制器控制电机转动，电机通过第一齿轮和第二齿轮的啮合带动第二转动杆转动，第二转动杆通过第三齿轮和第四齿轮的啮合的带动第一转动杆转动，第一转动杆转动实现对第一箱体内养分进行搅拌；

第二转动杆转动时，带动螺纹杆在第一转动杆内左右伸缩移动，以带动密封板左右移动，打开第一连接管，在负压及水压作用下，第一箱体内养分进入第二箱体内密封板左侧，通过第二连接管进入输水总管；

上述技术方案通过电机驱动即可实现搅拌和输送养分，实现将水与养分混合后输送，以促进植物的生长，且控制可靠方便，便于本发明的使用。

所述大型乔木垂直灌水器的筒壳埋入地下以后，由于吸收水分的本能，植物的根须会逐渐朝向筒壳的方向生长，时间长了以后植物的根须会把筒壳紧密包裹住，造成灌水器堵塞。

为了避免植物的根须把筒壳紧密包裹住，申请人经过大量的试验并结合多年的工作经验，发现可以通过向筒壳内通入一定量的根系生长抑制剂，以抑制植物的根须朝向筒壳生长的趋势。但是根系生长抑制剂的种类和浓度一定要严格限制，否则会对植物造成伤害。

在试验过程中，申请人发现二硝基苯胺、三氟拉林或二甲戊乐灵都有很好的根系生长抑制效果，可以作为根系生长抑制剂使用。根系生长抑制剂可以盛放在储药罐中，通过连接在储药罐和所述的水源进口11之间的供药管将根系生长抑制剂送入水中，根系生长抑制剂和水一起进入蓄水材料5内，并与水一起通过所述筒壳的周壁上的多个出水孔由内向外均匀渗透。

为了严格控制根系生长抑制剂的浓度，所述的蓄水材料5内设置有浓度传感器；所述的浓度传感器用于检测根系生长抑制剂的浓度。

所述的供药管上设置有控制供药管通断的控制阀；所述的控制阀和浓度传感器与均与浓度控制器电连接，所述浓度控制器还连接有电源，所述浓度控制器通过供电电路与电源连接，如图8所示，所述供电电路包括：

第九电阻R9，该第九电阻的第一端连接控制器电源正极，该第九电阻的第二端连接第八电阻R8的一端，所述第八电阻R8的另一端接地；

第十电阻R10，该第十电阻的第一端连接控制器电源正极；

稳压集成芯片，该稳压集成芯片的参考极连接第九电阻R9的第二端，该稳压集成芯片的阴极连接第十电阻R10的第二端，该稳压集成芯片的阳极接地；

第十一电阻R11，该第十一电阻的一端连接第十电阻R10的第二端，该第十一电阻的另一端接地；

第二运算放大器U2，该第二运算放大器的负输入端连接第十电阻R10的第二端；

第十二电阻R12，该第十二电阻的一端连接第二运算放大器U2的正输入端，该第十二电阻的另一端接地；

第六电阻R6，该第六电阻的一端连接第二运算放大器U2的正输入端，该第六电阻的另一端连接控制器电源正极；

第三电容C3，该第三电容的一端连接第二运算放大器U2的正输入端，该第三电容的另一端连接第二运算放大器U2的电源端；

晶体三极管Q，该晶体三极管的基极连接第二运算放大器U2的输出端，该晶体三极管的发射极接地；

第三稳压集成芯片U5，该第三稳压集成芯片的输入端连接晶体三极管Q的集电极，该第三稳压集成芯片的基准电压端连接控制器电源正极；优选的，所述第三稳压集成芯片可集成有电流转换电路，转换至合适电流供控制器使用。

第二集成芯片U4，该第二集成芯片的输入端连接第三稳压集成芯片U5的输出端；

第五电容C5，该第五电容的一端连接第二集成芯片U4的输入端，该第五电容的另一端接地；

第三二极管D3，该第三二极管的负极连接第二集成芯片U4的输出端；

电感L，该电感的一端连接第二集成芯片U4的输出端；

熔断体F，该熔断体的一端连接所述电感L的另一端，所述熔断体F的另一端连接控制器的电源端；

所述浓度传感器通过调理电路连接浓度控制器，所述调理电路包括：

第二二极管D2，该第二二极管的负极连接所述浓度传感器；

第一电阻R1，该第一电阻的一端连接第一电源V1，该第一电阻的另一端连接第二二极管D2的正极；

第二电阻R2，该第二电阻的第一端连接第二二极管D2的正极；

第一二极管D1，该第一二极管的负极连接第二电阻R2的第二端，该第一二极管的正极接地；

第三电阻R3，该第三电阻的一端连接第二电阻R2的第二端；

第一运算放大器U1，该第一运算放大器的负输入端连接第三电阻R3的另一端，该第一运算放大器的输出端连接控制器；

第二电容C2，该第二电容的一端连接第一运算放大器U1的负输入端，该第二电容的另一端连接第一运算放大器U1的正输入端；

第四电容C4，该第四电容的一端连接第二电阻R2的第二端，该第四电容的另一端接地；

第五电阻R5，该第五电阻的一端连接第一运算放大器U1的正输入端，该第五电阻的另一端接地；

第四电阻R4，该第四电阻的一端连接第一电源V1，该第四电阻的另一端连接第一运算放大器U1的正输入端；

第七电阻R7，该第七电阻的一端连接第一运算放大器U1的正输入端，该第七电阻的另一端连接第一运算放大器U1的输出端；

第一电容C1，该第一电容的一端连接第一电源V1，该第一电容的另一端连接第一运算放大器U1的输出端。

上述技术方案的工作原理和有益效果为：所述的浓度传感器用于检测蓄水材料5中根系生长抑制剂的浓度，并将检测结果传输给浓度控制器，浓度控制器内预设有浓度标准值，当所述浓度传感器检测到的浓度值大于浓度标准值时，浓度控制器立即向供药管上的控制阀发送控制信号，控制所述的控制阀立刻关闭。由于水持续供应，流动的水会稀释根系生长抑制剂，当浓度传感器检测到的浓度值小于浓度标准值时，经过预定的时间后，控制器向供药管上的控制阀发送控制信号，控制所述的控制阀缓慢开启，直至所述的浓度传感器检测到的浓度值接近浓度标准值时，浓度控制器控制所述的控制阀稳定在此时的开度。

上述供电电路中通过U3、U4、U5、D3实现稳压作用，通过C5、C3、C4实现低频滤波、高频滤波，通过U3、R8-13实现过压保护，通过L、F实现过流保护，以上能够保证本发明控制器可靠供电，进而保证可靠监控浓度。上述调理电路中通过C1、C2、C4实现滤波去噪，通过U1实现放大信号以及滞回比较，保证信号可靠传输。

本发明还提供一种大型乔木垂直灌水器的分布方法，包括以下步骤：

第一、在过滤袋内装入蓄水材料5，然后将过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，用盖体2的圆环裙边8将固定环9卡住，使凸起部13上的卡爪将过滤袋和固定环卡紧；然后将过滤袋放入筒壳内部的中空腔体中；完成所述的大型乔木垂直灌水器的组装；

第二、在树木附近的地表T处挖出一个深度不小于1米的竖直孔，将筒壳1竖直安装到竖直孔中，或者直接用锤子或液压设备将筒壳敲到地下；

第三、重复步骤二，在树木的周围以树木为圆心、直径1米至2米的圆周范围内等距地安装不少于2个所述的筒壳，每个筒壳均位于所述的圆周上；

第四、将每个筒壳的盖体2的水源进口11与水源的供水管连接。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。

Claims (9)

1.一种大型乔木垂直灌水器，其特征在于，该大型乔木垂直灌水器包括筒壳、盖体和过滤袋，所述的筒壳一端封闭，另一端设置有开口，所述的盖体盖合在所述的开口上；所述的筒壳内部形成中空腔体，所述的过滤袋设置在该中空腔体中；所述的过滤袋内部设置有蓄水材料；所述筒壳的周壁上设置有多个出水孔；所述的盖体上设置有雨水进口和水源进口；

所述的大型乔木垂直灌水器还包括供水装置，所述供水装置包括：

水源、输水总管、水泵，所述输水总管为三通管，所述水泵的入水端与水源连通，所述水泵的出水端与所述输水总管第二端连通；

输水支管网，该输水支管网的进水端与所述输水总管第一端连通，所述输水支管网的出水端连接所述水源进口；

养分输送装置，该养分输送装置的输出端与所述输水总管的第三端连通；

所述养分输送装置包括：

底座；

第一箱体，固定在底座上端，所述第一箱体内储存养分；

第二箱体，固定在底座上端，且位于第一箱体一侧，所述第二箱体内壁为水平放置的圆柱形；

第一安装座，固定连接在第二箱体顶端；

第二安装座，固定连接在底座顶端，且位于第二箱体远离第一箱体的一侧；

第一转动杆，沿左右方向水平设置，所述第一转动杆与第一安装座及第二安装座转动连接，所述第一转动杆的一端伸入第一箱体内；

搅拌叶片，搅拌叶片设在所述第一转动杆位于第一箱体内的端部；

密封板，竖直设置在第二箱体内，所述密封板纵向截面与第二箱体内壁纵向截面大小及形状匹配；

第一连接管，连通第一箱体和第二箱体相互靠近的一侧；

第二转动杆，平行于第一转动杆，所述第二转动杆的第一端与第二箱体远离第一箱体的一侧转动连接，所述第二转动杆的第一端位于第二箱体内，所述第二转动杆的第二端与第二安装座转动连接，所述第二转动杆的第一端沿其长度方向设有螺纹孔；

螺纹杆，螺纹连接在所述螺纹孔内；

电机，固定连接在第二安装座上或底座上，所述电机的输出轴平行于第一转动杆；

第一齿轮，固定套接在电机的输出轴上；

第二齿轮和第三齿轮，均套接在第二转动杆上；

第四齿轮，套接在第一转动杆上，所述第二齿轮与第一齿轮啮合传动，所述第三齿轮与第二齿轮啮合传动；

第二连接管，设置在第二箱体靠近第一箱体一侧，且位于第一连接管下方；

所述第一连接管和第二连接管均设置电磁阀；

控制器，与电源、所述电机、各电磁阀和水泵电连接。

2.根据权利要求1所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的水源进口设置在所述盖体的中心处，所述的雨水进口设置有多个，多个所述的雨水进口围绕在水源进口的四周均匀设置。

3.根据权利要求1所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的水源进口上还设置有水源盖，所述的水源盖通过可折叠的弹性连接臂固定在所述的盖体上，通过弹性连接臂的折叠和打开从而封闭或打开所述的水源进口。

4.根据权利要求3所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的盖体的底面垂直向下设置有圆环裙边，所述圆环裙边的底部设置有凸起部。

5.根据权利要求4所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的大型乔木垂直灌水器还包括固定环，所述的过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，所述的盖体的圆环裙边将固定环卡住，所述的凸起部的内侧壁设置有朝向盖体的中心部的卡爪，所述的卡爪将过滤袋和固定环卡紧。

6.根据权利要求1所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的蓄水材料是采用1重量份粉煤灰煅烧熟料和0.3-0.5重量份煤矸石混合而成的多源煤基固废土壤保水调理剂，所述的多源煤基固废土壤保水调理剂在1100℃以上的温度下将粉煤灰煅烧熟料和煤矸石置于密闭环境中焙烧2小时至4小时。

7.根据权利要求1所述的大型乔木垂直灌水器的分布方法，其特征在于，在水源进口处设置湿度感应阀，所述湿度感应阀的湿度感应探头设置在蓄水材料内，当湿度感应探头检测到蓄水材料的湿度低于预定值时，控制所述的湿度感应阀开启，允许水源的供水管向所述的大型乔木垂直灌水器供水；当湿度感应探头检测到蓄水材料的湿度高于预定值时，控制所述的湿度感应阀关闭，使水源的供水管停止向所述的大型乔木垂直灌水器供水。

8.根据权利要求1所述的大型乔木垂直灌水器，其特征在于，所述的蓄水材料内设置有浓度传感器；所述的浓度传感器用于检测根系生长抑制剂的浓度；所述的水源进口还通过供药管与储药罐连接；所述的储药罐中盛放有根系生长抑制剂；所述的供药管上设置有控制供药管通断的控制阀；所述的控制阀和浓度传感器均与控制器电连接；所述的控制阀和浓度传感器均与浓度控制器电连接，所述浓度控制器还连接有电源，所述浓度控制器通过供电电路与电源连接，所述供电电路包括：

第九电阻，该第九电阻的第一端连接控制器电源正极，该第九电阻的第二端连接第八电阻的一端，所述第八电阻的另一端接地；

第十电阻，该第十电阻的第一端连接控制器电源正极；

稳压集成芯片，该稳压集成芯片的参考极连接第九电阻的第二端，该稳压集成芯片的阴极连接第十电阻的第二端，该稳压集成芯片的阳极接地；

第十一电阻，该第十一电阻的一端连接第十电阻的第二端，该第十一电阻的另一端接地；

第二运算放大器，该第二运算放大器的负输入端连接第十电阻的第二端；

第十二电阻，该第十二电阻的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第十二电阻的另一端接地；

第六电阻，该第六电阻的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第六电阻的另一端连接控制器电源正极；

第三电容，该第三电容的一端连接第二运算放大器的正输入端，该第三电容的另一端连接第二运算放大器的电源端；

晶体三极管，该晶体三极管的基极连接第二运算放大器的输出端，该晶体三极管的发射极接地；

第三稳压集成芯片，该第三稳压集成芯片的输入端连接晶体三极管的集电极，该第三稳压集成芯片的基准电压端连接控制器电源正极；

第二集成芯片，该第二集成芯片的输入端连接第三稳压集成芯片的输出端；

第五电容，该第五电容的一端连接第二集成芯片的输入端，该第五电容的另一端接地；

第三二极管，该第三二极管的负极连接第二集成芯片的输出端；

电感，该电感的一端连接第二集成芯片的输出端；

熔断体，该熔断体的一端连接所述电感的另一端，所述熔断体的另一端连接控制器的电源端；

所述浓度传感器分别通过调理电路连接控制器，所述调理电路包括：

第二二极管，该第二二极管的负极连接所述浓度传感器；

第一电阻，该第一电阻的一端连接第一电源，该第一电阻的另一端连接第二二极管的正极；

第二电阻，该第二电阻的第一端连接第二二极管的正极；

第一二极管，该第一二极管的负极连接第二电阻的第二端，该第一二极管的正极接地；

第三电阻，该第三电阻的一端连接第二电阻的第二端；

第一运算放大器，该第一运算放大器的负输入端连接第三电阻的另一端，该第一运算放大器的输出端连接控制器；

第二电容，该第二电容的一端连接第一运算放大器的负输入端，该第二电容的另一端连接第一运算放大器的正输入端；

第四电容，该第四电容的一端连接第二电阻的第二端，该第四电容的另一端接地；

第五电阻，该第五电阻的一端连接第一运算放大器的正输入端，该第五电阻的另一端接地；

第四电阻，该第四电阻的一端连接第一电源，该第四电阻的另一端连接第一运算放大器的正输入端；

第七电阻，该第七电阻的一端连接第一运算放大器的正输入端，该第七电阻的另一端连接第一运算放大器的输出端；

第一电容，该第一电容的一端连接第一电源，该第一电容的另一端连接第一运算放大器的输出端。

9.根据权利要求1-8任一项所述的大型乔木垂直灌水器的分布方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一、在过滤袋内装入蓄水材料，然后将过滤袋的顶部开口从固定环穿出后翻折，用盖体的圆环裙边将固定环卡住，使凸起部上的卡爪将过滤袋和固定环卡紧；然后将过滤袋放入筒壳内部的中空腔体中；完成所述的大型乔木垂直灌水器的组装；

第二、在树木附近的地表处挖出一个深度不小于1米的竖直孔，将筒壳竖直安装到竖直孔中，或者直接用锤子或液压设备将筒壳敲到地下；

第三、重复步骤二，在树木的周围以树木为圆心、直径1米至2米的圆周范围内等距地安装不少于2个所述的筒壳，每个筒壳均位于所述的圆周上；

第四、将每个筒壳的盖体的水源进口与水源的供水管连接。

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