CN111616037A - 一种园林绿化用循环节水式灌溉设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，包括：储水单元、配水管路、灌溉管路、降水收集管路以及控制单元；该设备通过储水单元从外部河流引入灌溉水，河流水相较自来水而言，水温高，富含有机质，且不含有氯气，更利于植物生长；在外部河流，水位变低时可以引入自来水，可以防止水质变差、变臭。灌溉管路采用地下滴灌的方式，用水量小，循环使用，水利用率高。控制单元控制循环灌溉过程在五种工作状态间循环，除在加注时需要人工干预，其余工作状态自动进行，无需专人值守，省心省力。该设备还能充分利用自然降水。降水通过雨水管导入第一水箱第一部分进行储存，蒸发少，经过沉淀后，用于灌溉，减少自来水的消耗。

Description

一种园林绿化用循环节水式灌溉设备
技术领域
本发明涉及园林灌溉技术领域，尤其是一种园林用循环节水式灌溉装置。
背景技术
园林，是运用工程技术和艺术手段，致力于改善人类居住环境的人造景观。作为园林绿化工作中的重要一环，灌溉是人工的方法或机械的方法以不同的灌水形式，补充园林绿地的土壤水分，满足植物的水分需要。在此过程中，树木和各种绿色植物的种植、养护工作量日益增多，园林绿化中需要对花草、树木进行灌溉。现有的灌溉技术，大多是统一浇水、叶面喷灌、地表喷灌，由于装置设计的不够合理，在灌溉时，大部分的水没有被充分利用；再者，灌溉水多以自来水为主，灌溉效果差，不利于植物生长还造成水资源的浪费，增加了灌溉成本的同时也不符合当今社会绿色环保的主题。
发明内容：
本发明提供了一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，用于解决现有技术中水资源浪费的问题。
本发明采用如下技术方案：
一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，包括：与外部河流连通的储水单元、与所述储水单元连通的配水管路、与所述配水管路连通的灌溉管路以及控制单元；所述储水单元包括：第一水箱以及第一两通阀，所述第一水箱设置在地表以下，内部竖直设有隔水挡板A，该隔水挡板A将所述第一水箱隔为两部分，所述第一水箱设有进水口，所述第一水箱的进水口与所述第一水箱的第一部分连通；所述第一两通阀一端与外部河流水源连通，所述第一两通阀另一端与所述第一水箱进水口连通；所述配水管路包括：水泵、第一三通阀以及第二三通阀，所述第一三通阀第一口与所述水泵吸水口连通，所述第一三通阀第二口与所述第一水箱第一部分连通，所述第一三通阀第三口与所述第一水箱第二部分连通；所述第二三通阀第一口与所述水泵出水口连通，所述第二三通阀第二口与所述第一水箱第二部分连通；所述灌溉管路包括：滴灌管以及第二水箱，所述滴灌管外壁设有微孔，所述第二水箱内部设有隔水挡板B，该隔水挡板B将所述第二水箱分隔为两部分，所述第二水箱第一部分设有出水口，所述第二水箱第二部分设有进水口；所述滴灌管一端与所述第二三通阀第三口连通，所述滴灌管另一端与所述第二水箱进水口连通；所述第二水箱出水口与所述第一水箱第二部分连通；所述控制单元包括：控制器、触摸屏、第一液位传感器以及第二液位传感器，所述第一液位传感器固定设置在所述第一水箱第一部分，所述第二液位传感器固定设置在所述第一水箱第二部分，所述第一液位传感器、所述第二液位传感器、所述第一两通阀、所述第一三通阀以及第二三通阀分别与所述控制器电连接，所述触摸屏与所述控制器通信连接。
进一步地，所述灌溉管路还包括：渗漏网，所述滴灌管为硬管，所述渗漏网套在所述滴灌管的外表面，用于将滴灌管的灌溉水渗入地下的同时防止泥沙进入所述滴灌管。
进一步地，还包括：降水收集管路，所述降水收集管路用于将降水收集后，存入所述储水单元；所述降水收集管路包括：雨水管以及第二两通阀，所述雨水管铺设在地表以下，所述雨水管用于将地表水导入所述第一水箱；所述第二两通阀一端与所述水泵出水口连通，另一端与外部河流连通。
进一步地，所述配水管路还包括：第一过滤器以及第二过滤器，所述第一过滤器以及所述第二过滤器均为Y形过滤器，所述第一过滤器进水口与所述第一水箱第一部分连通，出水口与所述第一三通阀第三口连通，所述第二过滤器进水口与所述第一水箱第二部分连通，出水口与所述第一三通阀第二口连通。
进一步地，所述灌溉管路还包括：第三过滤器，所述第三过滤器为Y形过滤器，所述第三过滤器进水口与所述第二水箱出水口连通，所述第三过滤器出水口与所述第一水箱第二部分连通。
进一步地，所述第一水箱第二部分的上表面设有加注口。
进一步地，所述控制单元还包括：第一压力传感器以及第二压力传感器，所述第一压力传感器测压口与所述水泵吸水口连通，所述第二压力传感器测压口与所述水泵出水口连通，所述第一压力传感器以及所述第二压力传感器分别与所述控制器电连接。
进一步地，所述渗漏网为不低于200目的尼龙网。
本发明的积极效果如下：园林绿化用循环节水式灌溉设备，通过第一水箱从外部河流引入灌溉水，河流水相较自来水而言，水温高，富含有机质，且不含有氯气，更利于植物生长；在外部河流较长一段时间引出灌溉后，水位变低时可以引入自来水，此举可以防止外部河流中的水质变差、变臭。第一水箱设有隔板，在经过充分沉淀后再引入灌溉管路，防止堵塞管路、磨损水泵。灌溉管路采用地下滴灌的方式，核心采用套有渗漏网的硬质滴灌管，用水量小，循环使用，水利用率高。该设备还设有控制单元，控制单元控制循环灌溉过程在五种工作状态间循环，除在加注时需要人工干预，其余工作状态自动进行，无需专人值守，省心省力。
该设备还设有降水收集管路，能充分利用自然降水。降水通过雨水管导入第一水箱第一部分进行储存，蒸发少，经过沉淀后，用于灌溉，减少自来水的消耗。当降雨量达到一定程度后，第一水箱不能储存后，还可以通过第二三通阀导入外部河流进行储存，水资源利用充分浪费少，还能减少对城市雨水管道占用。
该设备还设有Y形过滤器以及压力传感器的设备，能够及时发现管路淤堵，并停机发出警告，保护设备不被故障损坏。工作人员无需拆开管路即可将Y形过滤器的滤网取出清理，操作简单，省时省力。
附图说明
图1为本发明实施方式主视示意图；
图2为本发明实施方式俯视示意图；
图3为本发明实施方式控制单元连接示意图；
图4为本发明实施方式滴漏管结构示意图。
图中：第一水箱110、第一两通阀120、水泵210、第一三通阀220、第二三通阀230、第一过滤器240、第二过滤器250、滴灌管310、第二水箱320、渗漏网330、第三过滤器340、控制器410、触摸屏420、第一液位传感器430、第二液位传感器440、第一压力传感器450、第二压力传感器460、雨水管510、第二两通阀520、河流600、植物700。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，如图1、图2、图3以及图4所示，包括：与外部河流600连通的储水单元、与储水单元连通的配水管路、与配水管路连通的灌溉管路以及控制单元；储水单元用于从外部河流600获取灌溉水并加以沉淀，配水管路用于从储水单元获取灌溉水并输送到灌溉管路，灌溉管路用于灌溉园林绿地，控制单元用于控制水循环过程。
储水单元包括：第一水箱110以及第一两通阀120，第一水箱110设置在地表以下，第一水箱110侧面靠近底面的一侧设有进水口，上表面设有通水口以及加注口，加注口用于加入化肥、农药。内部竖直设有隔水挡板A，该隔水挡板A将第一水箱110隔为两部分，进水口与第一部分连通，加注口位于第二部分的上表面；第一两通阀120一端与外部河流600水源连通，另一端与第一水箱110进水口连通。
配水管路包括：水泵210、第一三通阀220以及第二三通阀230，第一三通阀220第一口与水泵210吸水口连通，第二口与第一水箱110第一部分连通，第三口与第一水箱110第二部分连通；第二三通阀230第一口与水泵210出水口连通，第二口与第一水箱110第二部分连通。
灌溉管路包括：滴灌管310以及第二水箱320，滴灌管310为硬管，本实施方式为PVC管，滴灌管310外表面设有若干的微孔，微孔为直径不超3㎜的通孔，该微孔用于将滴灌管310内部的灌溉水渗入植物700根部的土壤中。滴管管310外面套有渗漏网330，用于将滴灌管的灌溉水渗入地下的同时防止泥沙进入所述滴灌管310，渗漏网330为不低于200目的尼龙网。第二水箱320内部设有隔水挡板B，该隔水挡板B将第二水箱320分隔为两部分，第二水箱320第一部分设有出水口，本实施方式出水口设置在第二水箱320靠近水箱底的侧壁上，第二部分设有进水口，本实施方式进水口设置在第二水箱320第二部分的上表面上；滴灌管310一端与第二三通阀230第三口连通，另一端与第二水箱320进水口连通；第二水箱320出水口与第一水箱110第二部分连通。
控制单元包括：控制器410、触摸屏420、第一液位传感器430以及第二液位传感器440，第一液位传感器430固定设置在第一水箱110第一部分，用于检测第一水箱110第一部分的液位，并将该液位信号反馈到控制器410，第二液位传感器430固定设置在第一水箱第二部分，用于检测第一水箱110第二部分的液位并将该液位信号反馈到控制器410。第一液位传感器430、第二液位传感器440、第一两通阀120、第一三通阀220以及第二三通阀230分别与控制器410电连接，触摸屏420与控制器410通信连接，控制器410本实施方式采用PLC，型号为S7-200。
该设备具有五种工作状态：加水状态、沉淀状态、水转移状态、灌溉状态以及可选的加注状态；还具有五个设定的阈值：加水液位阈值、沉淀时间阈值、转移液位阈、灌溉时间阈值、第一水箱第二部分低水位阈值；一个选项：是否加注选项。设备根据阈值以及选项在五种工作状态间循环。设备的阈值以及选项通过触摸屏420输入控制单元。
加水状态，控制器410控制第一两通阀120打开，当第一液位传感器430反馈的液位信号达到加水液位阈值时，关闭第一两通阀120，并进入沉淀状态。沉淀状态，当达到加水液位阈值时，开始计时，当达到沉淀时间阈值时，开始进入水转移状态。水转移状态，控制器410控制第一三通阀220第一口与第三口连通，第二三通阀230第一口与第三口连通，启动水泵210，第一水箱110第一部分的水转移至第二部分，当达到第二液位传感器440反馈的液位信号达到转移液位阈值时关闭水泵210。灌溉状态，控制器410控制第一三通阀220第一口与第二口连通，第二三通阀230第一口与第二口连通，启动水泵210，灌溉水一部分水通过滴灌管310被输送到植物700根系的土壤中，另一部分灌溉水通过第二水箱320回流到第一水箱110的第二部分，当达到灌溉时间阈值关闭水泵210，或当通过第二液位传感器440反馈的液位信号低于第一水箱第二部分低水位阈值时，关闭水泵210，并转入加水状态。此外，如果通过触摸屏420打开加注选项时，在水转移状态后，控制器410会通过触摸屏420发出警告，操作者加注后，如加注化肥后，通过点选警告，控制器410控制设备进入灌溉状态。
园林绿化用循环节水式灌溉设备，通过第一水箱110从外部河流600引入灌溉水，河流水相较自来水而言，第一水温高，更利于植物700生长；第二，富含有机质，且不含有氯气，此外，在外部河流600较长一段时间引出作为灌溉水后，水位变低时可以引入自来水，此举可以防止外部河流600中的水质变差、变臭。第一水箱110设有隔板，在经过充分沉淀后再引入灌溉管路，防止堵塞管路、磨损水泵210。灌溉管路采用地下滴灌的方式，核心采用套有渗漏网330的硬质滴灌管310，用水量小，循环使用，水利用率高。该设备还设有控制单元，控制单元控制循环灌溉过程在五种工作状态间循环，除在加注时需要人工干预，其余工作状态自动进行，无需专人值守，省心省力。
进一步地，为更充分利用自然水资源，还包括：降水收集管路，降水收集管路用于将降水收集后，存入储水单元；降水收集管路包括：雨水管510以及第二两通阀520，雨水管510平铺铺设在地表以下，雨水管510出水口与第一水箱110第一部分连通；第二两通阀520一端与水泵210出水口连通，另一端与外部河流600连通。
设有降水收集管路的设备新增一种工作状态：排水状态，新增一种阈值：第一水箱第一部分溢出水位阈值。
在出现降水后，降入地表的降水逐步汇入雨水管510,510将收集的降水流入第一水箱110第一部分。当通过第一液位传感器430反馈的液位信号达到第一水箱第一部分溢出水位阈值时，当前工作状态停止，第一三通阀220第一口与第三口连通，第二三通阀230第一口与第二口以及第三口均不通，第二两通阀520打开，水泵210启动，当通过第一液位传感器430反馈的液位信号达到加水液位阈值时，水泵210停止工作，设备进入沉淀状态。
设有降水收集管路的设备，能充分利用自然降水。降水通过雨水管510导入第一水箱110第一部分进行储存，蒸发少，经过沉淀后，用于灌溉，减少自来水的消耗。当降雨量达到一定程度后，第一水箱110不能储存后，还可以通过第二三通阀230导入外部河流600进行储存，水资源利用充分浪费少，还能减少对城市雨水管道占用。
进一步地，为减少管道淤堵以及大规模清淤工作，并适时提醒进行清淤，配水管路还包括：第一过滤器240以及第二过滤器250，第一过滤器240以及第二过滤器250均为Y形过滤器，第一过滤器240进水口与第一水箱110第一部分连通，出水口与第一三通阀220第三口连通，第二过滤器250进水口与第一水箱110第二部分连通，出水口与第一三通阀220第二口连通。灌溉管路还包括：第三过滤器340，第三过滤器340为Y形过滤器，第三过滤器340进水口与第二水箱320出水口连通，出水口与第一水箱110第二部分连通。控制单元还包括：第一压力传感器450以及第二压力传感器460，第一压力传感器450测压口与水泵210吸水口连通，第二压力传感器460测压口与水泵210出水口连通，第一压力传感器450以及第二压力传感器460分别与控制器410电连接。
在使用上，采用第一水箱110以及第二水箱320能够沉淀多数灌溉水中的杂质，单还有部分细小杂质还是会进入循环管路中，故我们在水泵210吸水口位置以及第二水箱320出水口设置了Y形过滤器，采用Y形过滤器过滤的好处是可以随时停机拆出滤芯清理或更换。在水泵210的吸水口以及出水口还设置有压力传感器，当管路发生堵塞，设置在水泵210出水口的第二压力传感器460与设置在水泵210吸水口的第一压力传感器450反馈的压力差会变小，当低于压力差阈值时，控制器410会控制水泵210停止运转，并通过触摸屏420发出警告信息。
设有Y形过滤器以及压力传感器的设备，能够及时发现管路淤堵，并停机发出警告，保护设备不被故障损坏。工作人员无需拆开管路即可将Y形过滤器的滤网取出清理，操作简单，省时省力。
以上所述实施方式仅为本发明的优选实施例，而并非本发明可行实施的穷举。对于本领域一般技术人员而言，在不背离本发明原理和精神的前提下对其所做出的任何显而易见的改动，都应当被认为包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，包括：与外部河流(600)连通的储水单元、与所述储水单元连通的配水管路、与所述配水管路连通的灌溉管路以及控制单元；
所述储水单元包括：第一水箱(110)以及第一两通阀(120)，所述第一水箱(110)设置在地表以下，内部竖直设有隔水挡板A，该隔水挡板A将所述第一水箱(110)隔为两部分，所述第一水箱(110)设有进水口，所述第一水箱(110)的进水口与所述第一水箱(110)的第一部分连通；所述第一两通阀(120)一端与外部河流(600)水源连通，所述第一两通阀(120)另一端与所述第一水箱(110)进水口连通；
所述配水管路包括：水泵(210)、第一三通阀(220)以及第二三通阀(230)，所述第一三通阀(220)第一口与所述水泵(210)吸水口连通，所述第一三通阀(220)第二口与所述第一水箱(110)第一部分连通，所述第一三通阀(220)第三口与所述第一水箱(110)第二部分连通；所述第二三通阀(230)第一口与所述水泵(210)出水口连通，所述第二三通阀(230)第二口与所述第一水箱(110)第二部分连通；
所述灌溉管路包括：滴灌管(310)以及第二水箱(320)，所述滴灌管(310)外壁设有微孔，所述第二水箱(320)内部设有隔水挡板B，该隔水挡板B将所述第二水箱(320)分隔为两部分，所述第二水箱(320)第一部分设有出水口，所述第二水箱(320)第二部分设有进水口；所述滴灌管(310)一端与所述第二三通阀(230)第三口连通，所述滴灌管(310)另一端与所述第二水箱(320)进水口连通；所述第二水箱(320)出水口与所述第一水箱(110)第二部分连通；
所述控制单元包括：控制器(410)、触摸屏(420)、第一液位传感器(430)以及第二液位传感器(440)，所述第一液位传感器(430)固定设置在所述第一水箱(110)第一部分，所述第二液位传感器(440)固定设置在所述第一水箱(110)第二部分，所述第一液位传感器(430)、所述第二液位传感器(440)、所述第一两通阀(120)、所述第一三通阀(220)以及第二三通阀(230)分别与所述控制器(410)电连接，所述触摸屏(420)与所述控制器(410)通信连接。
2.根据权利要求1所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述灌溉管路还包括：渗漏网(330)，所述滴灌管(310)为硬管，所述渗漏网(330)套在所述滴灌管(310)的外表面，用于将滴灌管(310)的灌溉水渗入地下的同时防止泥沙进入所述滴灌管(310)。
3.根据权利要求2所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，还包括：降水收集管路，所述降水收集管路用于将降水收集后，存入所述储水单元；
所述降水收集管路包括：雨水管(510)以及第二两通阀(520)，所述雨水管(510)铺设在地表以下，所述雨水管(510)用于将地表水导入所述第一水箱(110)；所述第二两通阀(520)一端与所述水泵(210)出水口连通，另一端与外部河流(600)连通。
4.根据权利要求3所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述配水管路还包括：第一过滤器(240)以及第二过滤器(250)，所述第一过滤器(240)以及所述第二过滤器(250)均为Y形过滤器，所述第一过滤器(240)进水口与所述第一水箱(110)第一部分连通，出水口与所述第一三通阀(220)第三口连通，所述第二过滤器(250)进水口与所述第一水箱(110)第二部分连通，出水口与所述第一三通阀(220)第二口连通。
5.根据权利要求4所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述灌溉管路还包括：第三过滤器(340)，所述第三过滤器(340)为Y形过滤器，所述第三过滤器(340)进水口与所述第二水箱(320)出水口连通，所述第三过滤器(340)出水口与所述第一水箱(110)第二部分连通。
6.根据权利要求5所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述第一水箱(110)第二部分的上表面设有加注口。
7.根据权利要求6所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述控制单元还包括：第一压力传感器(450)以及第二压力传感器(460)，所述第一压力传感器(450)测压口与所述水泵(210)吸水口连通，所述第二压力传感器(460)测压口与所述水泵(210)出水口连通，所述第一压力传感器(450)以及所述第二压力传感器(460)分别与所述控制器(410)电连接。
8.根据权利要求7所述的一种园林绿化用循环节水式灌溉设备，其特征在于，所述渗漏网(330)为不低于200目的尼龙网。
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