CN111802237A - 一种旱地集雨灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种旱地集雨灌溉装置，包括防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置、可拆杂质过滤装置、集水箱、控制组件、水泵和双模灌溉装置，所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置设于集水箱上壁，所述可拆杂质过滤装置设于集水箱上壁，可拆杂质过滤装置设于防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置和集水箱之间，所述控制组件设于集水箱侧壁，所述水泵设于集水箱侧壁，水泵的输入端与集水箱贯通相连，所述双模灌溉装置设于水泵输出端。本发明属于农业灌溉术领域，具体是提供了一种实用性高、充分收集利用降雨、避免遮挡农作物生长、降低无效蒸发，保证土地湿润度，针对局部干旱灌溉的旱地集雨灌溉装置。

Description

一种旱地集雨灌溉装置

技术领域

本发明属于农业灌溉术领域，具体是指一种旱地集雨灌溉装置。

背景技术

目前，在干旱地区种植果树时，灌溉设施少，全年主要依靠降水。但是由于降雨量较少，自然降水无法集中而且渗透深度不足，达不到根系分布区域，往往无法满足果树的正常需水要求，导致旱地种植的果树丰产性差，果个小，品质欠佳。

随着全球变暖与干旱化加剧，雨水利用技术决定全球农业与林业发展的关键技术，我国是一个旱区农业比重很大的国家，旱区面积约占国土陆地总面积的56％，其中半干旱偏旱区、半干旱区、半湿润偏旱区是旱作农业的主体区域，旱区农业生产的主要制约因素表现在两个方面：一是水资源从数量上不能满足作物需水量的要求，二是由于水资源年内时间与空间分布极不均匀，从时间上不能满足作物需水的要求；多年的旱区农业实践表明，发展集水农业是一条重要的技术途径。集水农业一方面注重集水、储水和补灌技术的研究，另一方面更注重雨水就地富集利用技术；将年降雨有效的富集于植物根域和土壤深部，降低无效蒸发，增加种植区土壤含水量，每亩土地的年获水量完全可以满足农业生产需要，这就需要对土壤水分进行空间与时间的调节，降低无效蒸发，变无效降雨为有效降雨，充分利用雨水。

发明内容

为解决上述现有难题，本发明提供了一种实用性高、充分收集利用降雨、避免遮挡农作物生长、降低无效蒸发，保证土地湿润度，针对局部干旱灌溉的旱地集雨灌溉装置。

本发明采取的技术方案如下：本发明一种旱地集雨灌溉装置，包括防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置、可拆杂质过滤装置、集水箱、控制组件、水泵和双模灌溉装置，所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置设于集水箱上壁，所述可拆杂质过滤装置设于集水箱上壁，可拆杂质过滤装置设于防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置和集水箱之间，所述控制组件设于集水箱侧壁，所述水泵设于集水箱侧壁，水泵的输入端与集水箱贯通相连，所述双模灌溉装置设于水泵输出端；所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置包括集雨管、液压杆、推动套环、自撑铰接杆、伞骨和集雨伞面，所述集水箱上壁设有固定台，所述集雨管设于固定台上壁，所述伞骨铰接设于集雨管上端侧壁，所述伞骨绕集雨管侧壁圆周等间距分布，所述集雨伞面固接设于伞骨上且中部与集雨管上壁固接，集雨伞面中心设有集雨通孔，所述液压杆设于集雨管侧壁上，液压杆设于伞骨下方，所述推动套环滑动套接设于集雨管上，所述推动套环固接设于液压杆上端，液压杆伸缩带动推动套环沿集雨管上下滑动，所述自撑铰接杆两端分别铰接设于伞骨中部和推动套环侧壁上，所述自撑铰接杆绕推动套环圆周等间距分布，液压杆伸缩带动推动套环上下滑动，推动套环通过自撑铰接杆带动伞骨绕伞骨与集雨管铰接处上下转动，伞骨上下转动带动集雨伞面向上撑开或向下收拢从而在下雨时可及时收集雨水，在不下雨时，伞面收拢避免影响农作物的正常生长，保证其阳光充足；所述集雨管下壁设有出水管，所述可拆杂质过滤装置与出水管相连，所述可拆杂质过滤装置包括过滤进水管、过滤上腔、过滤下腔、过滤网和卡箍，所述过滤进水管套接设于出水管内，所述卡箍套接设于出水管与过滤进水管连接处，卡箍将出水管与过滤进水管紧密连接在一起，所述过滤下腔固接设于集水箱上壁且与集水箱贯通相连，所述过滤下腔呈上下贯通的中空腔体设置，过滤下腔上端外侧壁设有螺纹，所述过滤上腔呈圆台形设置，所述过滤上腔上端设于过滤进水管远离出水管的一端，过滤上腔下端内侧壁设有螺纹，过滤上腔和过滤下腔螺纹可拆卸连接，所述过滤下腔内侧壁设有卡接件，所述过滤网设于卡接件上，过滤网通过卡接件可拆卸设于过滤下腔内，过滤网对集雨管和集雨伞面收集的雨水进行过滤，可拆卸设置的过滤上腔和过滤下腔便于对过滤网上的杂质进行清洁。

进一步地，所述双模灌溉装置包括送水管、灌溉总管、灌溉分管、连接杆、土壤湿度传感器和电磁阀，所述送水管设于水泵输出端上，所述灌溉总管设于送水管远离水泵的一端，所述灌溉分管设于灌溉总管上且与灌溉总管贯通相连，所述灌溉总管上设有多组灌溉分管，所述电磁阀设于灌溉分管与灌溉总管连接处，所述灌溉分管下壁设有渗透微孔，所述连接杆设于灌溉分管下壁，所述土壤湿度传感器设于连接杆下端，所述土壤湿度传感器埋设于土壤内，土壤湿度传感器实时检测土壤的湿度，所述灌溉分管下壁设有多组土壤湿度传感器，多组土壤湿度传感器便于对不同位置土壤湿度进行检测，便于对局部干旱的土壤进行灌溉。

进一步地，所述电磁阀的数量与灌溉分管的数量相同，每根灌溉分管上设有一个电磁阀，电磁阀便于控制灌溉分管的通断从而便于对局部干旱土壤进行灌溉，避免水资源浪费。

进一步地，所述伞骨的数量与自撑铰接杆的数量相等，所述伞骨与自撑铰接杆一一对应铰接。

进一步地，所述集雨管中部设有倒圆台形设置的挡雨件，所述挡雨件设于可拆杂质过滤装置和控制组件上方，挡雨件与集雨伞面对可拆杂质过滤装置和控制组件遮风挡雨，延长装置使用寿命。

进一步地，所述集雨伞面上壁设有集雨湿度传感器，集雨湿度传感器便于检测是否下雨，从而实现集雨伞面的智能开合。

进一步地，所述控制组件包括控制腔、控制器、电源和无线通讯模组，所述控制腔设于集水箱上壁，所述控制器、电源和无线通讯模组设于控制腔内，所述电源分别与液压杆、水泵、集雨湿度传感器、土壤湿度传感器、电磁阀、控制器、无线通讯模组电性连接，所述控制器分别与液压杆、水泵、集雨湿度传感器、土壤湿度传感器、电磁阀、无线通讯模组电性连接。

采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种旱地集雨灌溉装置结构简单，设计合理，通过集雨湿度传感器智能判断是否下雨并控制集雨伞面自动开合智能收集雨水，无需人为控制，保证雨水收集及时充分，伞状设置便于收集更多雨水，同时自动开合的集雨伞面既能充分收集雨水同时在不下雨的时候自动收拉，避免影响农作物的正常生长，通过土壤湿度传感器将土地分成多块区域检测土壤湿度，便于对局部干旱的土地进行局部灌溉，避免水资源浪费，通过渗透的方式，对土地及农作物进行渗透灌溉，既保证灌溉充足，又避免无效水蒸发。

附图说明

图1为本发明一种旱地集雨灌溉装置结构示意图；

图2为图1的A部分局部放大图；

图3为本发明一种旱地集雨灌溉装置的防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置结构示意图；

图4为本发明一种旱地集雨灌溉装置的可拆杂质过滤装置内部结构示意图；

图5为本发明一种旱地集雨灌溉装置的控制组件剖视图；

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：1、防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置，2、可拆杂质过滤装置，3、集水箱，4、控制组件，5、水泵，6、双模灌溉装置，7、集雨管，8、液压杆，9、推动套环，10、自撑铰接杆，11、伞骨，12、集雨伞面，13、固定台，14、集雨通孔，15、出水管，16、过滤进水管，17、过滤上腔，18、过滤下腔，19、过滤网，20、卡箍，21、卡接件，22、送水管，23、灌溉总管，24、灌溉分管，25、连接杆，26、土壤湿度传感器，27、电磁阀，28、渗透微孔，29、挡雨件，30、集雨湿度传感器，31、控制腔，32、控制器，33、电源，34、无线通讯模组。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示，本发明一种旱地集雨灌溉装置，包括防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置1、可拆杂质过滤装置2、集水箱3、控制组件4、水泵5和双模灌溉装置6，所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置1设于集水箱3上壁，所述可拆杂质过滤装置2设于集水箱3上壁，可拆杂质过滤装置2设于防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置1和集水箱3之间，所述控制组件4设于集水箱3侧壁，所述水泵5设于集水箱3侧壁，水泵5的输入端与集水箱3贯通相连，所述双模灌溉装置6设于水泵5输出端；所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置1包括集雨管7、液压杆8、推动套环9、自撑铰接杆10、伞骨11和集雨伞面12，所述集水箱3上壁设有固定台13，所述集雨管7设于固定台13上壁，所述伞骨11铰接设于集雨管7上端侧壁，所述伞骨11绕集雨管7侧壁圆周等间距分布，所述集雨伞面12固接设于伞骨11上且中部与集雨管7上壁固接，集雨伞面12中心设有集雨通孔14，所述液压杆8设于集雨管7侧壁上，液压杆8设于伞骨11下方，所述推动套环9滑动套接设于集雨管7上，所述推动套环9固接设于液压杆8上端，所述自撑铰接杆10两端分别铰接设于伞骨11中部和推动套环9侧壁上，所述自撑铰接杆10绕推动套环9圆周等间距分布，所述集雨管7下壁设有出水管15，所述可拆杂质过滤装置2与出水管15相连，所述可拆杂质过滤装置2包括过滤进水管16、过滤上腔17、过滤下腔18、过滤网19和卡箍20，所述过滤进水管16套接设于出水管15内，所述卡箍20套接设于出水管15与过滤进水管16连接处，所述过滤下腔18固接设于集水箱3上壁且与集水箱3贯通相连，所述过滤下腔18呈上下贯通的中空腔体设置，过滤下腔18上端外侧壁设有螺纹，所述过滤上腔17呈圆台形设置，所述过滤上腔17上端设于过滤进水管16远离出水管15的一端，过滤上腔17下端内侧壁设有螺纹，过滤上腔17和过滤下腔18螺纹可拆卸连接，所述过滤下腔18内侧壁设有卡接件21，所述过滤网19设于卡接件21上，过滤网19通过卡接件21可拆卸设于过滤下腔18内。

其中，所述双模灌溉装置6包括送水管22、灌溉总管23、灌溉分管24、连接杆25、土壤湿度传感器26和电磁阀27，所述送水管22设于水泵5输出端上，所述灌溉总管23设于送水管22远离水泵5的一端，所述灌溉分管24设于灌溉总管23上且与灌溉总管23贯通相连，所述灌溉总管23上设有多组灌溉分管24，所述电磁阀27设于灌溉分管24与灌溉总管23连接处，所述灌溉分管24下壁设有渗透微孔28，所述连接杆25设于灌溉分管24下壁，所述土壤湿度传感器26设于连接杆25下端，所述土壤湿度传感器26埋设于土壤内，所述灌溉分管24下壁设有多组土壤湿度传感器26，所述电磁阀27的数量与灌溉分管24的数量相同，每根灌溉分管24上设有一个电磁阀27，所述伞骨11的数量与自撑铰接杆10的数量相等，所述伞骨11与自撑铰接杆10一一对应铰接。

所述集雨管7中部设有倒圆台形设置的挡雨件29，所述挡雨件29设于可拆杂质过滤装置2和控制组件4上方；所述集雨伞面12上壁设有集雨湿度传感器30，所述控制组件4包括控制腔31、控制器32、电源33和无线通讯模组34，所述控制腔31设于集水箱3上壁，所述控制器32、电源33和无线通讯模组34设于控制腔31内，所述电源33分别与液压杆8、水泵5、集雨湿度传感器30、土壤湿度传感器26、电磁阀27、控制器32、无线通讯模组34电性连接，所述控制器32分别与液压杆8、水泵5、集雨湿度传感器30、土壤湿度传感器26、电磁阀27、无线通讯模组34电性连接。

具体使用时，电源33分别为液压杆8、水泵5、集雨湿度传感器30、土壤湿度传感器26、电磁阀27、控制器32、无线通讯模组34通电，管理人员可通过移动终端与无线通讯模组34连接从而发送指令给控制器32，初始状态时集雨伞面12为向下收拢状态，液压杆8被包裹在集雨伞面12内，集雨伞面12为液压杆8起到保护作用，控制器32控制集雨湿度传感器30实时检测集雨伞面12是否有水流过，当集雨湿度传感器30检测到集雨伞面12表面湿度大于预设伞面湿度阈值时，控制器32控制液压杆8伸长，液压杆8伸长带动推动套环9沿集雨管7向上移动，推动套环9通过自撑铰接杆10带动伞骨11绕伞骨11与集雨管7铰接处向上转动，伞骨11带动集雨伞面12向上转动打开呈倒伞状，集雨伞面12收集雨水，收集的雨水沿集雨通孔14落入集雨管7并经集雨管7、出水管15、过滤进水管16进入过滤上腔17和过滤下腔18，过滤网19对收集的雨水进行过滤，过滤后的雨水存储在集水箱3内，控制器32控制土壤湿度传感器26实时检测土壤湿度，当土壤湿度传感器26检测到局部土壤湿度低于预设土壤正常湿度阈值范围时，控制器32控制水泵5工作并控制与检测到局部土壤湿度低于预设土壤湿度阈值的土壤湿度传感器26对应的灌溉分管24上的电磁阀27打开，对应灌溉分管24导通，水泵5从集水箱3内抽水经送水管22、灌溉总管23送至导通的灌溉分管24，水流经渗透微孔28渗透至土壤内和农作物根部，避免水分无效蒸发，针对局部干旱土壤进行灌溉，节约水资源，同时管理人员可通过移动终端发送灌溉指令给控制器32，控制器32控制所有电磁阀27打开，灌溉分管24全部导通，进而对土地进行整体灌溉，当土壤湿度传感器26检测到的土壤湿度值大于预设土壤正常湿度阈值范围时，控制器32控制电磁阀27关闭停止灌溉，方便智能，有效节约水资源，充分利用雨水，当需要对过滤网19进行清洁时，将卡箍20拧松后将过滤进水管16从出水管15上拆下，旋拧过滤上腔17使其从过滤下腔18上拆下，取出过滤网19及其上壁的杂质污物既可。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：包括防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置、可拆杂质过滤装置、集水箱、控制组件、水泵和双模灌溉装置，所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置设于集水箱上壁，所述可拆杂质过滤装置设于集水箱上壁，可拆杂质过滤装置设于防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置和集水箱之间，所述控制组件设于集水箱侧壁，所述水泵设于集水箱侧壁，水泵的输入端与集水箱贯通相连，所述双模灌溉装置设于水泵输出端；所述防遮挡自撑式倒伞状雨水收集装置包括集雨管、液压杆、推动套环、自撑铰接杆、伞骨和集雨伞面，所述集水箱上壁设有固定台，所述集雨管设于固定台上壁，所述伞骨铰接设于集雨管上端侧壁，所述伞骨绕集雨管侧壁圆周等间距分布，所述集雨伞面固接设于伞骨上且中部与集雨管上壁固接，集雨伞面中心设有集雨通孔，所述液压杆设于集雨管侧壁上，液压杆设于伞骨下方，所述推动套环滑动套接设于集雨管上，所述推动套环固接设于液压杆上端，所述自撑铰接杆两端分别铰接设于伞骨中部和推动套环侧壁上，所述自撑铰接杆绕推动套环圆周等间距分布，所述集雨管下壁设有出水管，所述可拆杂质过滤装置与出水管相连，所述可拆杂质过滤装置包括过滤进水管、过滤上腔、过滤下腔、过滤网和卡箍，所述过滤进水管套接设于出水管内，所述卡箍套接设于出水管与过滤进水管连接处，所述过滤下腔固接设于集水箱上壁且与集水箱贯通相连，所述过滤下腔呈上下贯通的中空腔体设置，过滤下腔上端外侧壁设有螺纹，所述过滤上腔呈圆台形设置，所述过滤上腔上端设于过滤进水管远离出水管的一端，过滤上腔下端内侧壁设有螺纹，过滤上腔和过滤下腔螺纹可拆卸连接，所述过滤下腔内侧壁设有卡接件，所述过滤网设于卡接件上。

2.根据权利要求1所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述双模灌溉装置包括送水管、灌溉总管、灌溉分管、连接杆、土壤湿度传感器和电磁阀，所述送水管设于水泵输出端上，所述灌溉总管设于送水管远离水泵的一端，所述灌溉分管设于灌溉总管上且与灌溉总管贯通相连，所述灌溉总管上设有多组灌溉分管，所述电磁阀设于灌溉分管与灌溉总管连接处，所述灌溉分管下壁设有渗透微孔，所述连接杆设于灌溉分管下壁，所述土壤湿度传感器设于连接杆下端，所述土壤湿度传感器埋设于土壤内，所述灌溉分管下壁设有多组土壤湿度传感器。

3.根据权利要求2所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述电磁阀的数量与灌溉分管的数量相同，每根灌溉分管上设有一个电磁阀。

4.根据权利要求1所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述伞骨的数量与自撑铰接杆的数量相等，所述伞骨与自撑铰接杆一一对应铰接。

5.根据权利要求1所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述集雨管中部设有倒圆台形设置的挡雨件，所述挡雨件设于可拆杂质过滤装置和控制组件上方。

6.根据权利要求2所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述集雨伞面上壁设有集雨湿度传感器。

7.根据权利要求6所述的一种旱地集雨灌溉装置，其特征在于：所述控制组件包括控制腔、控制器、电源和无线通讯模组，所述控制腔设于集水箱上壁，所述控制器、电源和无线通讯模组设于控制腔内，所述电源分别与液压杆、水泵、集雨湿度传感器、土壤湿度传感器、电磁阀、控制器、无线通讯模组电性连接，所述控制器分别与液压杆、水泵、集雨湿度传感器、土壤湿度传感器、电磁阀、无线通讯模组电性连接。

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