CN113207630A - 一种节水型农村灌溉系统 - Google Patents

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马振宇
赵瑞波
王敬斌
李志远
马义强
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Abstract

本申请涉及一种节水型农村灌溉系统,涉及灌溉系统的领域;其包括灌溉渠、集雨装置及灌溉管,灌溉渠由混凝土堆砌而成,灌溉渠交错设置于庄稼地表面,且灌溉渠顶部不高于庄稼地表面;集雨装置包括集雨箱及集雨管,其中集雨箱设于庄稼地下方,集雨管连通在集雨箱与灌溉渠间,集雨管顶部不高于灌溉渠底部,且集雨管与集雨箱间连通设置有集水阀;灌溉管连通在集雨箱与灌溉渠间,灌溉管与集雨箱间连通设置有抽水泵。本申请达到了提高最大化的对收集到的雨水进行利用的效果。

Description

一种节水型农村灌溉系统
技术领域
本申请涉及灌溉系统的领域,尤其是涉及一种节水型农村灌溉系统。
背景技术
农作物收益作为农村建设的主要经济来源,保证农作物的高产稳产十分必要,定时对农作物进行灌溉是保证高产稳产的必要手段。
现有的农村灌溉系统一般直接采用集水井内的水进行灌溉,集水井的水源来自地下水;但为响应地下水超采综合治理政策,一些地方提出对雨水进行收集,将雨水收集至某处进行储存,在需要进行灌溉时,通过管道等将储存的雨水作为灌溉水源对农作物进行灌溉,以从源头上避免地下水超采。
针对上述中的相关技术,发明人认为存在以下缺陷:将雨水收集到某处进行储存,使用时再通过管道等将储存的雨水输送至灌溉现场,收集及运输的过程,易造成部分雨水浪费,不便对最大化的对雨水进行利用。
发明内容
为了改善雨水利用率低的问题,本申请提供一种节水型农村灌溉系统。
本申请提供的一种节水型农村灌溉系统采用如下的技术方案:
一种节水型农村灌溉系统,包括灌溉渠、集雨装置及灌溉管,灌溉渠由混凝土堆砌而成,灌溉渠交错设置于庄稼地表面,且灌溉渠顶部不高于庄稼地表面;集雨装置包括集雨箱及集雨管,其中集雨箱设于庄稼地下方,集雨管连通在集雨箱与灌溉渠间,集雨管顶部不高于灌溉渠底部,且集雨管与集雨箱间连通设置有集水阀;灌溉管连通在集雨箱与灌溉渠间,灌溉管与集雨箱间连通设置有抽水泵。
通过采用上述技术方案,在遇到雨水天气时,打开集水阀,使集雨箱与灌溉渠连通,此时落入灌溉渠的雨水可通过集雨管最终进入集雨箱内,集雨箱对收集的雨水进行储存;由于集水渠顶部不高于庄稼地表面,因此落在庄稼地表面的水最终可流向灌溉渠,并通过集雨管流入集雨箱内;当需要对庄稼地上的农作物进行灌溉时,只需打开抽水泵,集雨箱内收集到的水便可由灌溉管漫出,并最终漫至庄稼地表面,实现农作物的浇灌;在庄稼地下方设置集雨箱,并将集雨管及灌溉管直接设于灌溉渠内,节省了收集到的雨水往复运输的过程,从而减少雨水从收集到用于灌溉的过程中因蒸发或风干等原因造成损失的可能性,进而便于更大化的对收集到的雨水进行利用。
可选的,灌溉渠顶部均设有过滤板,过滤板上开设有多个滤孔。
通过采用上述技术方案,过滤板的设置,便于将枯枝树叶等阻留在灌溉渠外,以便使雨水更加顺畅的有集雨管进入集雨箱内部,或由灌溉管漫出,从而便于雨水的收集与利用。
可选的,过滤板上表面自中间向平行于其自身长度方向的两侧逐渐倾斜,且过滤板以其两侧高度最低。
通过采用上述技术方案,当有枯枝树叶等落至过滤板表面时,由于过滤板上表面向两侧倾斜的设置,便于使落至过滤板表面的枯枝树叶等最终沿过滤板滑至过滤板两侧,以便雨水落至灌溉渠内。
可选的,过滤板垂直于自身长度方向的截面呈圆弧形,圆弧朝向背离灌溉渠。
通过采用上述技术方案,过滤网截面呈圆弧形的设置,在便于使落至过滤板表面的枯枝树叶最终滑至过滤板两侧的同时,便于人或工具通过过滤板。
可选的,过滤板上表面设有多个防滑条纹。
通过采用上述技术方案,当有人或工具车由过滤板上经过时,防滑条纹的设置,可增大人或工具车与过滤板间的摩擦力,从而提高人或工具车由过滤板经过时的安全性。
可选的,灌溉渠内设有过滤网,过滤网用于遮挡集雨管及灌溉管与灌溉渠的连通处。
通过采用上述技术方案,若有泥沙透过过滤板最终进入灌溉渠内,则过滤网可对其做有效阻留,以提高进入集雨箱内的雨水的质量。
可选的,过滤板与灌溉渠一侧顶部铰接配合,铰接轴线平行于灌溉渠的长度方向;灌溉渠另一侧壁的顶部开设有限位槽,过滤板底部对应位置与限位槽周向侧壁抵接;位于灌溉渠交错处的过滤板,与相邻过滤板铰接配合,且其背离与其铰接的过滤板的一侧与该侧相邻的过滤板通过螺栓相对固定。
通过采用上述技术方案,当需要对过滤网进行清理时,可将各螺栓拧下,便将对应过滤板以其与灌溉渠或过滤板对应位置的铰接轴线为转动轴向远离灌溉渠底部的方向转动,以便灌溉渠内过滤网的清理;过滤网的定时清理,便于提高集雨管的集水效率。
可选的,集雨箱上表面连通设置有观察箱,观察箱上表面为透明设置,且观察箱顶部裸露在空气中;集雨箱底部连通设置有排水管,排水管处于常闭状态,且排水管远离集雨箱的一端通入集水井。
通过采用上述技术方案,观察箱可用于观察集雨箱内的页面高度,当集雨箱内的雨水过多时,使排水管处于敞开状态,以使集雨箱内的雨水可通过排水管进入集水井内,从而减小因集雨箱内的雨水过多而导致集水阀或抽水泵等损坏的可能性。
可选的,还包括电源及控制系统,其中电源用于向控制系统供电;控制系统包括:检测模块,连接于电源,用以获取集雨箱内雨水液面高度,并输出液位检测信号;控制模块,连接于检测模块输出端以获取液位检测信号,并将液位检测信号与第一预设液位信号做比较,在液位检测信号超出第一预设液位信号时,输出执行信号;执行模块,连接于控制模块输出端以获取执行信号,并响应执行信号使排水管处于敞开状态。
通过采用上述技术方案,当集雨箱中收集到的雨水的液面高度超出第一预设液面信号时,控制模块输出执行信号至执行模块,以使执行模块使排水管处于敞开状态,其中,第一预设液位信号可以对应集雨箱中的最高限位的液面高度;通过控制系统实现排水管的自动排水,节省了使用者观察页面高度的时间,从而有效节省人力。
可选的,控制系统还包括报测试模块及报警模块,测试模块连接于电源,使用者控制测试模块输出测试信号;控制模块在接收到测试信号时,将液位检测信号与第二预设液位信号进行比较,并在液位检测信号低于第二预设检测信号时输出报警信号;报警模块连接于控制模块输出端以获取报警信号,并响应报警信号进行报警。
通过采用上述技术方案,使用者在使用集雨箱内的雨水对农作物进行灌溉前,首先使测试模块输出测试信号至控制模块,以使控制模块将集雨箱内当前的液面高度与第二预设液位信号对应的液面高度进行比较,当当前液面高度小于第二预设液位信号对应的液面高度时,控制模块输出报警信号至报警模块,报警模块作出报警指示,以便使用者及时使用其他水源对农作物进行灌溉;其中,第二预设液位信号对应的液面高度可以为灌溉该处农作物所需的最少的雨水量。
综上所述,本申请包括以下至少一种有益技术效果:
1.直接在庄稼地下方设置集雨装置,集雨管直接连通在灌溉渠底部,需要集雨时,便把集雨阀打开,需要使用集雨箱内的雨水进行灌溉时便打开抽水泵;有效节省了雨水在收集或使用时来回运输的时间,同时减少因来回运输造成收集到的雨水浪费的可能性;
2.通过控制系统控制排水管敞开或关闭,以便在集雨箱内雨水过多时,集雨箱内的雨水可及时的有排水管排至集水井,减小集水阀或抽水泵等收到损坏的可能性;
3.过滤板截面呈弧形的设置及过滤网的设置,便于提高集雨效率及效果,以便更好的对雨水进行收集。
附图说明
图1是本申请实施例的整体结构示意图;
图2是为显示集雨装置的局部示意图;
图3是为显示灌溉管的局部剖视图;
图4是图3中A部分为显示过滤网的局部示意图;
图5是为显示控制系统的原理图。
附图标记说明:1、庄稼地;2、灌溉渠;21、限位槽;3、灌溉管;31、抽水泵;4、集雨装置;41、集雨箱;411、观察箱;412、排水管;42、集雨管;5、过滤板;51、滤孔;52、防滑条纹;6、过滤网;7、控制系统;71、检测模块;72、测试模块;73、控制模块;74、执行模块;75、报警模块。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种节水型农村灌溉系统。
参照图1和图2,一种节水型农村灌溉系统包括灌溉渠2、集雨装置4及灌溉管3,其中灌溉渠2顶部不高于庄稼地1表面,灌溉渠2设有多个,且交错分布在各个最小浇灌单元的四周,其中最小浇灌单元为依据现场实际需求的最小浇灌面积,可以是一亩,也可以是两亩;集雨装置4包括集雨箱41及集雨管42,其中集雨箱41设于庄稼地1表面以下,集雨管42连通在灌溉渠2与集雨箱41间,集雨管42与灌溉渠2的连通处有多个,且集雨管42与灌溉渠2的连通处分布在各个灌溉渠2的交错处,集雨管42与集雨箱41的连通处设有集雨阀(图中未示出),集雨阀(图中未示出)处于常闭状态;灌溉管3亦连通在集雨箱41与灌溉渠2间,灌溉管3与灌溉渠2的连通处有多个,且分布在各个灌溉渠2交错处,灌溉管3靠近集雨箱41的一端连通设置有抽水泵31,在不需要对农作物进行灌溉时,抽水泵31不工作,灌溉管3与集雨箱41不连通。
当有雨水落至庄稼地1表面时,打开集雨阀(图中未示出),使灌溉渠2与集雨箱41连通;此时由于灌溉渠2顶部不高于庄稼地1表面,因此,落至庄稼地1表面上且富余的雨水最终将落至灌溉渠2,并最终经过集雨管42汇入集雨箱41,完成雨水的收集;当需要对庄稼地1表面上农作物进行浇灌时,可将抽水泵31打开,在抽水泵31的作用下,集雨箱41中的雨水最终可由灌溉管3漫至灌溉渠2,直至漫至各个最小浇灌区域;由于集雨管42及灌溉管3与灌溉渠2的连通处均分布在灌溉渠2相互交错的位置,因此便于快速地对雨水进行收集,以及对庄稼地1表面农作物进行灌溉;直接在庄稼地1下方设置集雨装置4,减少了收集到的雨水在运输中造成浪费的可能性,从而便于最大化的对雨水进行利用。
参照图3和图4,灌溉渠2上均设有过滤板5,过滤板5将灌溉渠2顶部封闭,过滤板5上开设有多个滤孔51;位于各灌溉渠2长度方向上的过滤板5,其长度方向的一侧与灌溉渠2铰接配合,铰接轴线平行于灌溉渠2的长度方向;灌溉渠2背离其与过滤板5铰接的一侧顶部开设有限位槽21,过滤板5底部对应位置与限位槽21周向侧壁抵接,且过滤板5靠近限位槽21的一侧通过螺栓与灌溉渠2相对固定;位于各灌溉渠2交错处的过滤板5,其一侧与相邻过滤板5铰接配合,限位槽21还开设在与该过滤板5另一侧相邻的过滤板5上表面,该过滤板5对应位置与对应限位槽21周向侧壁抵接,后通过螺栓固定;过滤板5竖直截面呈圆弧形,且以中间位置高度最高。
雨水在落入灌溉渠2时,若雨水中存在枯枝树叶等,则过滤板5可对其做有效阻留;同时,由于过滤板5竖直截面呈圆弧形的设置,便于使过滤板5表面上的枯枝树叶等最终落至过滤板5两侧,以便雨水进入灌溉渠2,并最终通过集雨管42汇入集雨箱41;过滤板5竖直截面呈圆弧形的设置,也为人或工具车的通过提供了便利。
参照图3和图4,灌溉渠2内设有过滤网6,过滤网6位于集雨管42与灌溉渠2的连通处,以及灌溉管3与灌溉渠2的连通处;若有泥沙等最终透过过滤板5进入灌溉渠2,则过滤网6可对其做有效阻留;当需要对过滤网6进行清理时,只需拧下各螺栓,使过滤板5以其与灌溉渠2的铰接轴线为转动轴向远离灌溉渠2的方向转动,以为过滤网6的清理提供便利。
参照图2和图5,节水型农村灌溉系统还包括观察箱411、排水管412及控制系统7,排水管412连通在集雨箱41底部,排水管412处于常闭状态,排水管412另一端通入集水井;观察箱411连通在集雨箱41上表面,观察箱411上表面为透明设置,且观察箱411顶部与庄稼地1表面平齐;使用者可以通过观察箱411对集雨箱41内部的雨水液面高度进行查看,以便使用者通过控制系统7及时使排水管412处于敞开状态,从而对集雨阀(图中未示出)或抽水泵31等做有效保护。
参照图5,节水型农村灌溉系统还包括电源,电源用于向控制系统7供电;控制系统7包括检测模块71、控制模块73、执行模块74,其中检测模块71包括液位传感器,液位传感器设于集雨箱41内部,液位传感器连接于电源,用于对集雨箱41内部液位进行检测,并输出液位检测信号;控制模块73包括控制器,控制器信号输入端连接于液位传感器信号输出端以获取液位检测信号,并将液位检测信号与第一预设液位信号做比较,其中第一预设检测信号对应集雨箱41内最高上限液位,当液位检测信号大于第一预设液位信号时,控制器输出执行信号;执行模块74包括电磁阀,电磁阀设于排水管412与集雨箱41的连通处,且电磁阀处于常闭状态;电磁阀信号输入端连接于控制器信号输出端以获取执行信号,并响应执行信号由常闭状态变更为打开状态。
液位传感器实时的对集雨箱41内部的液位进行检测,并同步输出液位检测信号至控制器;当集雨箱41内部的水超过集雨箱41所能盛装的最高上限液位时,控制器可输出执行信号至电磁阀,使电磁阀处于打开状态,以便集雨箱41内的雨水可最终进入集水井,减小因集雨箱41内部的雨水过多导致最终集雨阀(图中未示出)或抽水泵31受损,而导致收集到的雨水漫至庄稼地1表面造成浪费的可能性;控制系统7的设置,节省了使用者由观察箱411观察集雨箱41内部雨水液面高度的时间,提高了系统的自动化度。
参照图3和图5,控制系统7还包括测试模块72及报警模块75,测试模块72包括测试开关,测试开关为按键开关,当有人按下测试开关时,测试开关输出测试信号;控制器另一个信号输入端连接于测试开关信号输出端以获取测试信号,控制器响应测试信号,将液位检测信号与第二预设液位信号进行比较,并在液位检测信号小于第二预设液位信号时,输出报警信号,其中第二预设液位信号对应集雨箱41内最低液位,最低液位对应可以用于灌溉当前区域的最少水量;灌溉管3伸入集雨箱41内部,且灌溉管3底部低于集雨箱41最低液位;报警模块75包括蜂鸣器,蜂鸣器信号输入端连接于控制器信号输出端以获取报警信号,并响应报警信号进行鸣叫;报警模块75还可以包括指示灯等,且蜂鸣器或指示灯设于任一移动终端上,移动终端可以是使用者的手机,也可以是庄稼地1里的水井控制柜;其中,移动终端为手机时,测试开关设于手机上,移动终端为水井控制柜时,测试开关设于水井控制柜上。
使用者在需要对庄稼进行灌溉时,可首先按下测试开关,此时控制器可将液位检测信号与第二预设液位信号进行比较,此时若集雨箱41内的雨水液面高度小于最低液面高度,则控制器将输出报警信号至蜂鸣器或指示灯,蜂鸣器响应报警信号进行鸣叫,以在听觉上直观警示使用者;指示灯响应报警信号进行显亮,以在视觉上直观警示使用者,从而使使用者明确当前集雨箱41内的水不足以用于灌溉,以减小抽水泵31做无用功的可能性,同时便于使用者及时通过其他水源对农作物进行灌溉。
本申请实施例一种节水型农村灌溉系统的实施原理为:当有雨水落至庄稼地1表面时,打开集雨阀(图中未示出),使灌溉渠2与集雨箱41连通,以使落入灌溉渠2内的雨水可通过集雨管42进入集雨箱41内;同时,由于灌溉渠2表面不高于庄稼地1表面,因此落至庄稼地1表面上且富余的雨水最终将落至灌溉渠2,并最终经过集雨管42汇入集雨箱41,以实现雨水的收集;当需要对庄稼地1表面上农作物进行浇灌时,将抽水泵31打开,抽水泵31使集雨箱41中的雨水最终可由灌溉管3漫至灌溉渠2,以便实现庄稼地1的灌溉;直接在庄稼地1下方设置集雨装置4,便于减小收集到的雨水在运输中造成浪费的可能性,从而便于最大化的对雨水进行利用,即提高对收集到的雨水的利用率。
以上均为本申请的较佳实施例,并非依此限制本申请的保护范围,故:凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:包括灌溉渠(2)、集雨装置(4)及灌溉管(3),灌溉渠(2)由混凝土堆砌而成,灌溉渠(2)交错设置于庄稼地(1)表面,且灌溉渠(2)顶部不高于庄稼地(1)表面;集雨装置(4)包括集雨箱(41)及集雨管(42),其中集雨箱(41)设于庄稼地(1)下方,集雨管(42)连通在集雨箱(41)与灌溉渠(2)间,集雨管(42)顶部不高于灌溉渠(2)底部,且集雨管(42)与集雨箱(41)间连通设置有集水阀;灌溉管(3)连通在集雨箱(41)与灌溉渠(2)间,灌溉管(3)与集雨箱(41)间连通设置有抽水泵(31)。
2.根据权利要求1所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述灌溉渠(2)顶部均设有过滤板(5),过滤板(5)上开设有多个滤孔(51)。
3.根据权利要求2所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述过滤板(5)上表面自中间向平行于其自身长度方向的两侧逐渐倾斜,且过滤板(5)以其两侧高度最低。
4.根据权利要求3所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述过滤板(5)垂直于自身长度方向的截面呈圆弧形,圆弧朝向背离灌溉渠(2)。
5.根据权利要求2所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述过滤板(5)上表面设有多个防滑条纹(52)。
6.根据权利要求2所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述灌溉渠(2)内设有过滤网(6),过滤网(6)用于遮挡集雨管(42)及灌溉管(3)与灌溉渠(2)的连通处。
7.根据权利要求2所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述过滤板(5)与灌溉渠(2)一侧顶部铰接配合,铰接轴线平行于灌溉渠(2)的长度方向;灌溉渠(2)另一侧壁的顶部开设有限位槽(21),过滤板(5)底部对应位置与限位槽(21)周向侧壁抵接;位于灌溉渠(2)交错处的过滤板(5),与相邻过滤板(5)铰接配合,且其背离与其铰接的过滤板(5)的一侧与该侧相邻的过滤板(5)通过螺栓相对固定。
8.根据权利要求1所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述集雨箱(41)上表面连通设置有观察箱(411),观察箱(411)上表面为透明设置,且观察箱(411)顶部裸露在空气中;集雨箱(41)底部连通设置有排水管(412),排水管(412)处于常闭状态,且排水管(412)远离集雨箱(41)的一端通入集水井。
9.根据权利要求8所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述节水型农村灌溉系统还包括电源及控制系统(7),其中电源用于向控制系统(7)供电;控制系统(7)包括:检测模块(71),连接于电源,用以获取集雨箱(41)内雨水液面高度,并输出液位检测信号;控制模块(73),连接于检测模块(71)输出端以获取液位检测信号,并将液位检测信号与第一预设液位信号做比较,在液位检测信号超出第一预设液位信号时,输出执行信号;执行模块(74),连接于控制模块(73)输出端以获取执行信号,并响应执行信号使排水管(412)处于敞开状态。
10.根据权利要求9所述的一种节水型农村灌溉系统,其特征在于:所述控制系统(7)还包括报测试模块(72)及报警模块(75),测试模块(72)连接于电源,使用者控制测试模块(72)输出测试信号;控制模块(73)在接收到测试信号时,将液位检测信号与第二预设液位信号进行比较,并在液位检测信号低于第二预设检测信号时输出报警信号;报警模块(75)连接于控制模块(73)输出端以获取报警信号,并响应报警信号进行报警。
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