CN115024207A - 一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统，包括污水潜水泵支承湖水过滤装置、污水潜水泵、预制减速带、微喷淋喷头、土壤湿度自动控制装置、具有出水口并设于土壤中的汇水管路和设于出水口上的电磁阀，汇水管路的管身上部开孔，土壤湿度自动控制装置分别与污水潜水泵的控制部分、电磁阀连接，预制减速带分别与污水潜水泵、微喷淋喷头通过输水管路连接，土壤湿度自动控制装置监测土壤湿度状况，控制开启污水潜水泵，使湖水通过输水管路进入预制减速带并再输送至微喷淋喷头对植物微喷淋，或者开启出水口上的电磁阀，将汇水管路收集的水分排至湖泊。本发明根据植物所需土壤湿度使用湖水喷淋，保证植物生长需要的湿度，控制喷淋水量，节约水资源。

Description

一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统

技术领域

本发明涉及一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，人们对生活环境质量越来越重视，城市绿化面积也在逐渐增加，为了节省水资源，目前逐渐使用湖水对校园、公园等公共场所绿化进行微喷淋，形成微喷淋水循环系统。

为了实现湖水对植物微喷淋，现有的微喷淋水循环系统包括污水潜水泵、水泵支承湖水过滤装置、输水管路和微喷淋喷头。污水潜水泵对湖水进行抽水，污水潜水泵大都需要固定安装在水泵支承湖水过滤装置上使用，还需过滤水下垃圾。现有水泵支承湖水过滤装置为箱体，水泵支承网架侧面板网与顶部盖板一般使用钢丝制成的板网材质并焊接固定于钢结构框架体上，无法进行更换。在使用过程中会因为常年累月浸泡在水中，容易导致钢丝断裂，从而出现过大缺口。在水泵抽水过程中过大的颗粒物会堵塞雾化喷淋口，使其无法进行喷淋，而且很多公园、校园的水泵支承架的支腿一般为焊接固定而无法进行高度调节并达到水平稳定状态。

输水管路往往要横跨马路，但很多公园、校园在初建时没有设置预埋水管，使得输水管路直接裸露于路面上，不但来往的车辆容易压爆裸露于路面的水管，而且在开挖破土铺设水管后还要修补路面，对路面环境造成破坏。而使用非开挖水平定向钻孔铺管技术时，需要用到专门的设备，技术、成本要求较高。另外，公园、校园里来往行人众多，需要提醒来往的车辆减速避让行人而设置减速带。

传统的微喷淋喷头是单喷头结构，在最前端设置一个喷口的喷头，喷淋作业范围较小，对于大面积的植物浇灌，其效率相对较低。目前多采用自动喷淋方式对农作物、人工绿化等植物进行浇灌，通过在植物种植范围内设置若干喷淋管进行水雾或水流的喷射实现喷淋。传统的一根喷淋管上仅设置一个喷淋孔，其喷淋方向或角度唯一，这样会存在喷淋死角，并且由于喷淋孔较少，导致喷淋效率低。

现有的土壤湿度检测仪仅用来检测土壤湿度情况，由于土壤湿度检测仪与植物喷淋系统是分开独立设置的，因而植物喷淋系统不能及时依据土壤的湿度状况对植物进行自动控制喷淋，也不能更有效地配合植物喷淋系统对植物合理的进行喷淋。另外，现有海绵城市设计也仅解决了雨水收集问题，而并未解决海绵城市植物养护问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、自动化程度高、可保证植物生长需要的湿度、节约水资源的湖水微喷淋植物自动灌溉系统。

本发明的目的通过以下的技术措施来实现：一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于，包括设于湖泊中的用于支承污水潜水泵的装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置、污水潜水泵、兼具输水功能的预制减速带、微喷淋喷头、土壤湿度自动控制装置、具有出水口并设于土壤中的汇水管路和设于出水口上的电磁阀，所述汇水管路的管身上部开孔用于收集土壤中的水分，所述土壤湿度自动控制装置分别与污水潜水泵的控制部分、电磁阀连接，所述预制减速带分别与污水潜水泵、微喷淋喷头通过输水管路连接，所述土壤湿度自动控制装置监测土壤湿度状况，控制开启污水潜水泵，使湖水通过输水管路进入预制减速带并再输送至微喷淋喷头对植物进行微喷淋，或者控制开启出水口上的电磁阀，将汇水管路收集的水分排至湖泊中。

本发明可以根据植物所需的土壤湿度使用湖水对其进行喷淋，能够保证植物生长需要的湿度，使校园或园林等场所的植物健康成长，控制喷淋水量，节约水资源。

本发明所述装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置包括箱体上分布有微孔的外箱体和内箱体，内箱体置于外箱体中对湖水进行双层过滤。所述内箱体和外箱体的底面为同一板体，所述内箱体和外箱体分别包括立体框架和可拆卸安装在所述立体框架的顶面和侧面上有微孔的顶板和侧板，所述内箱体和外箱体的顶板上开有供污水潜水泵的出水管穿过的孔洞，所述孔洞的孔缘与所述出水管之间设有密封结构。

本发明装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置设置外箱体和内箱体，可以两层过滤湖水直径较大的颗粒物与垃圾进入污水潜水泵里，保证了污水潜水泵泵送的水满足喷头喷淋的要求。内箱体和外箱体的的顶板和侧板可拆卸安装在立体框架上，因此可通过更换具有不同微孔孔径的板体，实现微孔孔径的大小调节，使用安装方便，可以有效阻挡较大颗粒进入污水潜水泵，从而防止堵塞喷淋头的喷淋口，而且，装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置的顶面设有顶板及密封结构，可以阻挡直径较大的颗粒物与垃圾从顶部进入到箱体内部，阻止直径较大的颗粒物及垃圾进入到污水潜水泵里，密封性好，提高了工作可靠性；湖水可从外箱体和内箱体的顶面与侧面同时进水，增大了进水量，进一步提高工作效率。

本发明在立体框架的底面上设有支腿，所述支腿的下端连接有可调节高度的伸缩支承脚架。伸缩支承脚架与支腿可伸缩连接用螺栓固定，从而实现箱体的高度调节，可以灵活调整装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置适应湖底高差，保证该支承装置处于水平稳定状态，提高装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置的使用环境适用性。

本发明所述兼具输水功能的预制减速带包括预制的减速带主体和一对连接管，所述减速带主体是上表面为拱形、底面为与路面相适应平面的长扁形块状体，在所述减速带主体内沿其长度方向设有若干条输水通道，所述连接管的内管端分别与所述减速带主体的两端部连接，所述供水管的底面高于所述减速带主体的底面，所述连接管斜向上设置，且所述连接管的管口自所述减速带主体朝向所述供水管的方向逐渐增大，其外管端与供水管连接以连通输水通道与供水管。

本发明兼具输水功能的预制减速带可替代水管有通水功能，又有对车辆的减速功能，减速带主体像通常的减速带一样安装在路面上，不易被压坏，延长使用寿命，不用对路面开挖破土，不会破坏路面，而且减速带主体为预制构件，施工简单，提高施工效率。

本发明所述微喷淋喷头包括壳体、进水管、限位螺栓和内置于壳体中的刮刀，所述壳体上分布有喷淋孔，所述进水管的上部管段伸入壳体内且其顶端通过限位螺栓与壳体顶面连接，所述进水管的上部管段沿其圆周设置有多列出水孔，所述壳体可转动安装在进水管上，进水管喷水从喷淋孔喷出的反作用力使壳体相对于刮刀向同一方向转动以清理堵塞喷淋孔的杂质颗粒。壳体上分布有多个喷淋孔，可以同时多方向、多角度地进行微喷淋，能够对植物进行微喷淋和大面积喷淋，喷淋水均匀，避免产生喷淋死角，喷淋覆盖面积更广，而且刮刀相对于壳体转动可以自动清理堵塞喷淋孔的杂质颗粒，喷淋孔不堵塞、喷水流畅，保证喷头正常工作；通过喷水的反作用力使壳体转动，能够在更短的时间内对同一地点喷淋数次，提高了喷淋效率。

本发明所述刮刀采用橡胶材质且为一对，对称安装在所述进水管的上部管段上，所述刮刀的上边缘和外侧的边缘为刀刃部与喷淋孔的内口沿相接触。

本发明所述壳体主要由盒体和连接在盒体开口上的顶盖组成，在顶盖上分布有向上的喷淋孔，顶盖上的喷淋孔沿顶盖的圆周分布为多圈，外圈的喷淋孔的孔口为圆锥形，可竖直向上喷水，内圈的喷淋孔通过调整其孔内壁的倾斜度斜向喷水；在盒体的侧壁上分布有与径向成切线同一方向的喷淋孔，盒体侧壁上的喷淋孔沿圆周排列为多圈，同一圈喷淋孔的孔内壁的倾斜度相同，不同圈的喷淋孔的喷水方向不同，其中一些喷淋孔斜向上喷水，另一些喷淋孔斜向下喷水。

本发明所述土壤湿度自动控制装置包括中央控制箱和土壤湿度控制器，所述中央控制箱包括箱体和内置于箱体中的电源、相连接的逆变器和变频器，所述电源为中央控制箱和土壤湿度控制器提供电力，所述变频器与水泵的电控部分连接；所述土壤湿度控制器包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针、与水泵电控部分连接的第一对射型光电开关、与电磁阀连接的第二对射型光电开关、与水泵电控部分连接的第一中间继电器、与电磁阀连接的第二中间继电器，所述第一对射型光电开关位于指针所指土壤湿度下限位置处，所述第二对射型光电开关位于指针所指土壤湿度上限位置处，当指针转动至土壤湿度下限值位置时，激活第一对射式关电开关的触点闭合，继而使第一中间继电器触点闭合，进而激活中央控制箱控制开启水泵；当指针转动至土壤湿度上限值位置时，激活第二对射式关电开关的触点闭合，继而使第二中间继电器触点闭合，进而激活第二中间继电器和电磁阀，使电磁阀开启，土壤表面上和土壤中的水被疏导至排水管并最终进入湖泊；当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵和电磁阀都处于停止运行和关闭状态。

本发明所述土壤包括自上而下设置的种植土层、土工布层、透水层、回填土层和原土层，所述汇水管路位于所述透水层和回填土层之间。

本发明所述汇水管路上的出水口与设置在原土层中以10％坡度向下倾斜的排水管连接，所述排水管的一端向上延伸与在种植土层表面上设置的溢流式雨水口连通，另一端伸至湖泊而将汇水管路收集的水排至湖泊中。

本发明所述土壤湿度控制器还包括蜂鸣器和警报灯，指针转动至土壤湿度下限值位置时，蜂鸣器和警报灯被激活而使警报灯亮起、蜂鸣器鸣笛，以提示绿化管理人员。

本发明利用土壤湿度控制器中的指针转动去遮挡感应光电开关，光电开关根据实际情况而设定的最低湿度和最高湿度，最低湿度和最高湿度处的光电开关分别控制污水潜水泵和管道电磁阀，依据土壤的湿度状况对植物进行微喷淋，并可以合理、灵活、有效地对土壤湿度的自动控制，有利于植物的生长，同时有效的利用湖水及雨水喷淋植物。

与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果：

⑴本发明可以根据植物所需要的土壤湿度利用湖水进行喷淋，保证植物需要的湿度，使校园或园林等场所的植物健康成长，控制喷淋水量，节约水资源。

⑵本发明装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置的顶板和侧板可拆卸安装在立体框架上，因此可通过更换具有不同微孔孔径的板体，实现微孔孔径的大小调节，使用安装方便，可以有效阻挡较大颗粒进入污水潜水泵，从而防止堵塞喷淋头的喷淋口，而且，本发明内、外箱体的顶面设有顶板及密封结构，可以阻挡直径较大的颗粒物与垃圾从顶部进入箱体内，阻止直径较大的颗粒物及垃圾进入到污水潜水泵里，密封性好，提高了工作可靠性；湖水可从外箱体和内箱体的顶面与侧面同时进水，增大了进水量，进一步提高工作效率。

⑶本发明装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置的伸缩支承脚架与支腿可伸缩连接用螺栓固定，可以灵活调整使支承装置适应湖底高低变化，以保证该支承装置处于水平稳定状态，提高使用环境适用性。

⑷本发明兼具输水功能的预制减速带可替代水管具有通水功能又具有对车辆的减速功能，减速带主体像通常的减速带一样安装在路面上，不易被压坏，延长使用寿命，不用对路面开挖破土，不会破坏路面，而且，减速带主体为预制构件，施工简单，提高施工效率。

⑸本发明微喷淋喷头的壳体包括盒体和顶盖，盒体上分布有与径向成切线同一方向的喷淋孔，顶盖上沿着圆周分布有多圈喷淋口，外圈的喷淋孔的孔口为圆锥形，可竖直向上喷水，内圈的喷淋孔设置向外倾斜的喷淋口，可斜向喷水，能够对植物进行微喷淋和大面积喷淋，喷淋水均匀，避免产生喷淋死角，喷淋覆盖面积更广，而且刮刀相对于壳体向一个方向转动，可以自动清理堵塞喷淋孔的杂质颗粒，喷淋孔不堵塞、喷水流畅，保证喷头正常工作；通过喷水的反作用力使壳体转动，能够在更短的时间内对同一地点喷淋数次，提高了喷淋效率。

⑹本发明利用土壤湿度控制器中的指针转动去遮挡感应光电开关，光电开关根据实际情况而设定的最低湿度和最高湿度，最低湿度和最高湿度处的光电开关分别控制污水潜水泵和管道电磁阀，可依据土壤的湿度状况对植物进行微喷淋，可以合理、灵活、有效的对土壤湿度的自动控制，有利于植物的生长，同时有效地利用湖水及雨水喷淋植物。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

图1是本发明的整体组成结构示意图；

图2是本发明装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置的结构示意图；

图3是本发明预制减速带的立体结构示意图；

图4是本发明预制减速带的减速带主体通过连接管与供水管连接的剖视图；

图5是本发明预制减速带的供水管法兰盘的主视图；

图6是本发明预制减速带的密封圈的主视图；

图7是本发明微喷淋喷头的剖视图；

图8是本发明土壤湿度自动控制装置使用时的结构示意图；

图9是本发明土壤湿度自动控制装置组成结构示意图；

图10是本发明土壤湿度自动控制装置中的土壤湿度控制器。

具体实施方式

如图1所示，是本发明一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统，包括设于湖泊中的污水潜水泵1、用于支承污水潜水泵1的装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置2、兼具输水功能的预制减速带4、自动清理喷淋孔的微喷淋喷头5、土壤湿度自动控制装置6、具有出水口并设于土壤中的汇水管路d23和设于出水口上的电磁阀d9，汇水管路d23的管身上部开孔用于收集土壤中的水分，土壤湿度自动控制装置6分别与污水潜水泵的控制部分、电磁阀连接，预制减速带4分别与污水潜水泵1、微喷淋喷头5 通过输水管路连接，土壤湿度自动控制装置监测土壤湿度状况，控制开启污水潜水泵1，使湖水47通过输水管路进入预制减速带4，并再输送至微喷淋喷头5对植物进行微喷淋，或者控制开启出水口上的电磁阀d9，将汇水管路d23收集的水分排至湖泊47中。

其中，如图2所示，装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置2包括箱体上分布有微孔的外箱体和内箱体，内箱体置于外箱体中对湖水进行双层过滤。外箱体和内箱体均为矩形体，内箱体和外箱体分别包括矩形立体框架a2和可拆卸安装在立体框架a2 的顶面和侧面上的顶板a4和侧板a3，顶板a4和侧板a3均是微孔板，微孔板采用不锈钢板，外箱体微孔板上的微孔较大，为2mm，内箱体微孔板上的微孔较小，为0.3mm。内箱体和外箱体的顶板上开有供污水潜水泵1的出水管a6穿过的孔洞，孔洞的孔缘与出水管a6之间设有密封结构，在本实施例中，密封结构是安装在顶板开孔孔缘上的密封圈a5。内箱体和外箱体的底面为同一板体，具体采用不锈钢垫板。污水潜水泵1放置在不锈钢垫板上。在立体框架a2的底面上设有支腿，支腿的下端连接有可调节高度的伸缩支承脚架a1，伸缩支承脚架a1与支腿可伸缩连接用螺栓固定，可以灵活调整使支承装置适应湖底高低变化，以保证该支承装置处于水平稳定状态。

侧板分别由外箱体的四块侧板和内箱体的四块侧板组成。外箱体的顶板由三块微孔板组成，内箱体的顶板由两块微孔板组成，并用自攻螺钉直接把外箱体顶板的三块微孔板和内箱体顶板的两块微孔板固定在装配式水泵支承湖水过滤装置上部，顶板和侧板均可通过装配化进行孔径更换。外箱体顶板的两块微孔板以及内箱体顶板的两块微孔板的一侧边缘上设有缺口，缺口内侧为与出水管相适应的弧形边缘，在弧形边缘设有密封条，具体采用半圆形的橡胶圈，橡胶圈可通过玻璃胶粘结固定在弧形边缘上，两微孔板上的缺口对合使其上的橡胶圈组合成密封圈a5，自攻螺钉与螺栓孔配合，通过拧紧安装在螺栓孔上的自攻螺钉，使得微孔板上的缺口对合而使半圆形的橡胶圈组合形成圆形与出水管紧压橡胶圈。

内箱体和外箱体的矩形立体框架由顶框、侧杆和底框连接而成，在每根侧杆上设有一对沿着侧杆长度方向延伸的∟型角钢，可根据∟形角钢外侧的位置，将侧板安装于∟形角钢上。外箱体的侧板和内箱体的侧板位于∟形角钢所限制的空间内，再拧紧自攻螺钉，使外箱体的侧板和内箱体的侧板紧贴∟形角钢的外侧处，防止侧板位移，实现侧板与立体框架的连接；底框由底杆组成，在底杆上设有沿着底杆长度方向延伸的∟型角钢，侧板的下侧嵌装在底框的∟型角钢上并连接固定，以实现侧板与立体框架的连接；外箱体和内箱体的矩形立体框架之间通过连接杆相连，连接杆具体连接在外箱体和内箱体的矩形立体框架上端的角部上。

顶板与侧板上设有螺栓孔，在螺栓孔处安装自攻螺钉，将顶板和侧板分别安装在箱体内、外框上。

立体框架a2是由顶框、侧杆和底框焊接而成。在安装时，采用校正的方式确保侧杆与不锈钢垫板相互垂直，在立体框架a2的底面设有十字形的支承架，支承架采用矩形钢管制成，支承架的端部与外箱体和内箱体立体框架的底框连接，不锈钢垫板固定在该支承架上并与底框相连，确保不锈钢垫板具有承载水泵的承载能力。

如图3～6所示，兼具输水功能的预制减速带4包括预制的减速带主体b1和一对连接管b3，减速带主体b1是上表面为拱形、底面为与路面相适应平面的长扁形块状体，在本实施例中，减速带主体b1的横截面轮廓线为等腰梯形，减速带主体b1的形状与现有标准减速带的形状相似，高度固定为40mm，宽度为300mm，长度可随马路宽度进行改变。在减速带主体b1内沿其长度方向设有若干条输水通道，根据在减速带主体的不同部位，输水通道的孔口形状不同，比如在减速带主体的中部，输水通道的孔口形状为正方形，而在两侧为梯形和三角形，各种孔口形状的边角均为圆弧过渡。减速带主体采用合金钢或者弹性材料制成，弹性材料具体可使用橡胶材料，其可发生轻微变形但不会被破坏，缓震，抗拉性好。连接管b3的内管端与减速带主体b1的端部连接，连接管b3的外管端与Φ50的供水管b4连接以连通输水通道与供水管b4，减速带主体b1的通水面积大于DN50供水管b4管径面积，可接入DN50规格及以下的供水管。

供水管b4的底面高于减速带主体b1的底面，连接管b3斜向上设置，连接管b3 的管口自减速带主体b1朝向供水管b4的方向逐渐增大，且其管口由圆角四边形管口渐变为圆形管口。减速带主体b1的两端具有安装腔，连接管b3的管端与安装腔相适配并位于安装腔中经熔接使连接管b3和减速带主体b1连接为一体。

供水管b4与连接管b3相连的管端各具有法兰盘，供水管b4上的法兰盘b2，连接管b3上的法兰盘b5，两法兰盘b2、b5之间设有密封圈b6并由螺栓b7过法兰盘和密封圈连接固定而使供水管b4和连接管b3相连，具体是用M10螺栓与Φ12介子、M10紧固螺母、M10防松螺母依次进行连接固定。连接管b3上法兰盘b5的螺栓孔为圆形螺栓孔，密封圈b6上的螺栓孔b7为椭圆形螺栓孔且其长度方向沿垂直方向(参见图6)，供水管b4上法兰盘b2的螺栓孔b8为椭圆形螺栓孔且其长度方向沿垂直方向(参见图 5)，可避免汽车路过时因震动对供水管及减速带主体造成破坏。

预制减速带的施工过程如下：将连接管的管端与减速带主体两端加工时嵌入熔接形成一体，将预制好的本发明运输至需要进行水管跨马路连接的位置，用胶水将预制减速带主体的底面粘贴在路面固定好，将两边连接管的圆形管口法兰盘与供水管管口法兰盘中间夹一片橡胶片(密封圈)，用M10螺栓插入连接管圆形螺栓孔法兰盘与供水管椭圆形螺栓孔法兰盘及橡胶片的椭圆形螺栓孔中，M10螺栓从连接管圆形管口法兰盘一侧穿过连接管圆形管口法兰盘，再穿过橡胶片，最后穿过供水管管口法兰盘，再将Φ12介子从供水管管口法兰盘一侧套入M10螺栓，再将M10紧固螺母从供水管椭圆形螺栓孔法兰盘一侧扭入M10螺栓进行固定，最后将M10防松螺母从供水管椭圆形螺栓孔法兰盘一侧扭入M10螺栓上，即可通水使用。

如图7所示，可自动清理喷淋孔的微喷淋喷头5包括壳体C1、内置于壳体中的刮刀C2、上骨架密封圈C3、下骨架密封圈C6、过滤网C7、进水管C4和限位螺栓C5，壳体C1上分布有一定朝向的喷淋孔，进水管C4的上部管段伸入壳体C1内，上部管段上沿其圆周设置有多列出水孔C8，可让水充分进入壳体C1内，进水管C4的上部管段为竖直状且其上端封闭并与壳体C1顶面通过限位螺栓C5连接，壳体C1可转动安装在进水管C4上，具体是：上部管段的上端封口为厚度15mm的封闭面C9，封闭面C9上设有深度12mm的螺纹孔，限位螺栓C5的长度为15mm，插入顶盖C10中间的孔，旋转并与上部管段连接，限位螺栓C5的头部与壳体之间留有1mm的缝隙，能使壳体C5不脱离上部管段的同时在水的带动下旋转喷出水，喷淋植物。

壳体C1主要由盒体C11和连接在盒体开口上的顶盖C10组成，具体连接是：盒体C11的上方离端部5mm为外螺纹，顶盖C10的下方离端部5mm为内螺纹，盒体C11 的上方端部与顶盖C10的下方端部通过螺纹连接成壳体C1。在本实施例中，壳体C1 为圆柱体，盒体C11和顶盖C10的壁厚均为2mm。在顶盖C10的顶面上分布有向上的喷淋孔C12，在盒体C11的侧壁上分布有与径向成切线同一方向的喷淋孔C13，顶盖 C10上的喷淋孔C12的孔径沿顶盖厚度自内向外逐渐增大，盒体C11侧壁上的喷淋孔 C13的孔径沿其侧壁厚度自内向外逐渐增大，其中，顶盖C10上的喷淋孔C12的孔径较小，而盒体C11侧壁上的喷淋孔C13的孔径较大。顶盖C10上的喷淋孔C12为数个，顶盖C10上沿着圆周分布有多圈喷淋孔，外圈的喷淋孔的孔口为圆锥形，可竖直向上喷水，内圈的喷淋孔设置向外倾斜的喷淋口，可斜向喷水。盒体C11侧壁上的喷淋孔C13沿圆周排列为多圈，同一圈喷淋孔C13孔内壁的倾斜度相同，不同圈的喷淋孔C13的喷水方向不同，有的喷淋孔C13可斜向上喷水，有的喷淋孔C13可斜向下喷水。

刮刀C2采用橡胶材质且为一对，对称安装在进水管C4的上部管段上，刮刀C2 的外侧边缘及上边缘为刀刃部与顶盖C10上的喷淋孔C12和盒体C11侧壁上的喷淋孔C13的内口沿相接触，进水管C4从出水孔C8的喷水通过喷淋孔喷出的反作用力使壳体相对于刮刀向同一方向转动以清理堵塞顶盖C10上的喷淋孔C12和盒体C11侧壁上的喷淋孔C13的杂质颗粒，在喷水作用力下，刮刀C2自动刮除阻塞喷淋孔的杂物，而无需其它动力源驱动。

盒体C11的内底面中部设有下凹槽，顶盖C10的内顶面中部设有上凹槽，进水管C4穿过上凹槽和下凹槽使其管壁分别与上凹槽和下凹槽的槽壁之间形成环形的上密封槽和下密封槽，上密封槽内装有上骨架密封圈C3，下密封槽内装有下骨架密封圈C6，使壳体形成内部的封闭空间，水仅从喷淋孔喷出，而不会从壳体其它部位流出，避免漏水现象。

进水管C4位于壳体C1外的管段内设有过滤网C7，可以阻挡较大颗粒进入到壳体内。

微喷淋喷头的组装过程如下：将进水管从壳体底部穿入，将下骨架密封圈安装在壳体的下密封槽内，将上骨架密封圈安装在壳体的上密封槽内，将橡胶刮刀分别安装在进水管的左右两侧，将顶盖旋拧在盒体的开口上固定，再将连接壳体和进水管的螺栓拧紧，即可使用。

如图8～10所示，土壤湿度自动控制装置6包括中央控制箱d8和土壤湿度控制器d50，其中，中央控制箱d8包括箱体和内置于箱体中的电源、相连接的逆变器和变频器，电源通过电源电线d1和土壤湿度控制器d50连接，为中央控制箱d8 和土壤湿度控制器d50提供电力，变频器通过水泵供电线d3与水泵的电控部分连接。土壤湿度控制器包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针d18、与水泵电控部分通过水泵的信号线d2连接的第一对射型光电开关、与电磁阀d9 通过电磁阀电线d4连接的第二对射型光电开关、与水泵电控部分通过水泵电线连接的第一中间继电器、与电磁阀通过电磁阀的信号线连接的第二中间继电器、蜂鸣器d7和警报灯d6，第一对射型光电开关和第二对射型光电开关分别由对射式光电开关发射器和对射式光电开关接收器组成。第一对射型光电开关位于指针d18 所指土壤湿度下限位置处，第二对射型光电开关位于指针d18所指土壤湿度上限位置处，其中，对射式光电开关发射器位于指针d18的上方，而对射型光电开关接收器则位于指针d18的下方。在本实施例中，分别在土壤湿度值17％和44％处设置对射型光电开关，17％～44％为适合一般植物生长的土壤湿度区间值，对射型光电开关设置于土壤湿度值的位置可视不同植物，有不同的区间值而定。

在本实施例中，土壤包括自上而下设置的种植土层d20、土工布层d21、透水层d22、回填土层d24和原土层d25，汇水管路d23位于透水层d22和回填土层d24 之间。透水层d22具体使用陶粒，其它各层的材料可依据具体实际情况而改变。在本实施例中，土壤湿度的下限值是0～17％，土壤湿度的上限值是44～100％，即土壤湿度17％～44％为一般植物适宜生长的湿度区间。

在本实施例中，汇水管路d23纵横交错设置，汇水管路d23的管道上部管壁开孔，土壤中的水通过开孔汇集到管内，汇水管路d23上的出水口为竖直水管，竖直水管上设置电磁阀d9，竖直水管与设置在原土层d25中以10％坡度向下倾斜的排水管d63连接，排水管d63的一端向上延伸与在种植土层d20表面上设置的溢流式雨水口d78连通，排水管d63的另一端延伸至湖泊47而将汇水管路收集的水排至湖泊47中。

土壤湿度自动控制装置6检测土壤湿度，当土壤湿度处于下限值时，控制开启污水潜水泵1供水给植物喷淋系统，汇水管路上的电磁阀d9处于关闭状态。而当土壤湿度处于上限值时，控制开启汇水管路上的电磁阀d9排出收集的水到湖里，污水潜水泵1处于停止运行状态，当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵1和电磁阀d9都处于停止运行和关闭状态。

本发明的工作原理和具体过程如下：

当土壤湿度控制器的指针转动至土壤湿度下限值0％～17％处时，此时，第一对射型光电开关发射器和第一对射型光电开关接收器被指针遮挡感应，第一中间继电器的电丝线圈通过相线和第一对射型光电开关接收器的水泵的信号线通电发生磁感效应，使第一中间继电器中的磁效应接触杆触点闭合，零线闭合连接，此时相线和零线形成闭合回路警报灯亮、蜂鸣器鸣笛，从第一中间继电器接的零线和电源接的相线经过逆变器，把直流转化为交流，再把逆变器与变频器连接，把单相交流电转化为三相电线，通过UVW三相电线控制水泵，水泵启动后，通过水泵的供水水管供水给微喷头对植物进行喷淋。

当土壤湿度控制器的指针转动至土壤湿度上限值44％～100％处时，第二对射型光电开关发射器和第二对射型光电开关接收器被指针遮挡感应，此时第二中间继电器的电丝线圈通过相线和第二对射型光电开关接收器的电磁阀的信号线通电发生磁感效应，使第二中间继电器中的磁效应接触杆触点闭合，零线闭合连接，此时相线和零线形成闭合回路，电磁阀阀门打开，种植土层的表面已及种植土层中的水依次从种植土层、土工布层、透水层渗透到汇水管路，并通过汇水管路排入排水管，排水管里的水最终流入到湖泊；当雨水聚积到溢流式雨水口的高度时，雨水可从溢流式雨水口流进排水管，从排水管排入湖泊。

当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵和电磁阀都处于停止运行和关闭状态。

以上方案可对绿化进行精准、合理喷淋植物以及调节土壤湿度保证植物的生长，并且湖泊及雨水循环利用。

本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还具有多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：包括用于支承污水潜水泵的装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置、污水潜水泵、兼具输水功能的预制减速带、微喷淋喷头、土壤湿度自动控制装置、具有出水口并设于土壤中的汇水管路和设于出水口上的电磁阀，所述汇水管路的管身上部开孔用于收集土壤中的水分，所述土壤湿度自动控制装置分别与污水潜水泵的控制部分、电磁阀连接，所述预制减速带分别与污水潜水泵、微喷淋喷头通过输水管路连接，所述土壤湿度自动控制装置监测土壤湿度状况，控制开启污水潜水泵，使湖水通过输水管路进入预制减速带并再输送至微喷淋喷头对植物进行微喷淋，或控制开启出水口上的电磁阀，将汇水管路收集的水分排至湖泊中。

2.根据权利要求1所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述装配式污水潜水泵支承湖水过滤装置包括箱体上分布有微孔的外箱体和内箱体，内箱体置于外箱体中对湖水进行双层过滤，所述内箱体和外箱体的底面为同一板体，所述内箱体和外箱体分别包括立体框架和可拆卸安装在所述立体框架的顶面和侧面上有微孔的顶板与侧板，所述内箱体和外箱体的顶板上开有供污水潜水泵的出水管穿过的孔洞，所述孔洞的孔缘与所述出水管之间设有密封结构；在立体框架的底面上设有支腿，所述支腿的下端连接有可调节高度的伸缩支承脚架。

3.根据权利要求1所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述兼具输水功能的预制减速带包括预制的减速带主体和一对连接管，所述减速带主体是上表面为拱形、底面为与路面相适应平面的长扁形块状体，在所述减速带主体内沿其长度方向设有若干条输水通道，该对连接管的内管端分别与所述减速带主体的两端部连接，其外管端与供水管连接以连通输水通道与供水管。

4.根据权利要求3所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述供水管的底面高于所述减速带主体的底面，所述连接管斜向上设置，且所述连接管的管口自所述减速带主体朝向所述供水管的方向逐渐增大。

5.根据权利要求1所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述微喷淋喷头包括壳体、进水管、限位螺栓和内置于壳体中的刮刀，所述壳体上分布有喷淋孔，所述进水管的上部管段伸入壳体内且其顶端通过限位螺栓与壳体顶面连接，所述进水管的上部管段沿其圆周设置有多列出水孔，所述壳体可转动安装在进水管上，进水管喷水从喷淋孔喷出的反作用力使壳体相对于刮刀向同一方向转动以清理堵塞喷淋孔的杂质颗粒。

6.根据权利要求5所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述刮刀采用橡胶材质且为一对，对称安装在所述进水管的上部管段上，所述刮刀的上边缘和外侧的边缘为刀刃部与喷淋孔的内口沿相接触。

7.根据权利要求6所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述壳体主要由盒体和连接在盒体开口上的顶盖组成，在顶盖上分布有向上的喷淋孔，顶盖上的喷淋孔沿顶盖的圆周分布为多圈，外圈的喷淋孔的孔口为圆锥形，可竖直向上喷水，内圈的喷淋孔通过调整其孔内壁的倾斜度斜向喷水；在盒体的侧壁上分布有与径向成切线同一方向的喷淋孔，盒体侧壁上的喷淋孔沿圆周排列为多圈，同一圈喷淋孔的孔内壁的倾斜度相同，不同圈的喷淋孔的喷水方向不同，其中一些喷淋孔斜向上喷水，另一些喷淋孔斜向下喷水。

8.根据权利要求1所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述土壤湿度自动控制装置包括中央控制箱和土壤湿度控制器，所述中央控制箱包括箱体和内置于箱体中的电源、相连接的逆变器和变频器，所述电源为中央控制箱和土壤湿度控制器提供电力，所述变频器与水泵的电控部分连接；所述土壤湿度控制器包括土壤湿度检测单元、与土壤湿度检测单元连接的指针、与水泵电控部分连接的第一对射型光电开关、与电磁阀连接的第二对射型光电开关、与水泵电控部分连接的第一中间继电器、与电磁阀连接的第二中间继电器。所述第一对射型光电开关位于指针所指土壤湿度下限位置处，所述第二对射型光电开关位于指针所指土壤湿度上限位置处，当指针转动至土壤湿度下限值位置时，激活第一对射式关电开关的触点闭合，继而使第一中间继电器触点闭合，进而激活中央控制箱控制开启水泵；当指针转动至土壤湿度上限值位置时，激活第二对射式关电开关的触点闭合，继而使第二中间继电器触点闭合，进而激活第二中间继电器和电磁阀，使电磁阀开启，土壤表面上和土壤中的水被疏导至排水管并最终进入湖泊。当土壤湿度处于下限值与上限值之间时，污水潜水泵和电磁阀都处于停止运行和关闭状态。

9.根据权利要求8所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述土壤湿度控制器还包括蜂鸣器和警报灯，指针转动至土壤湿度下限值位置时，蜂鸣器和警报灯被激活而使警报灯亮起、蜂鸣器鸣笛，以提示绿化管理人员。

10.根据权利要求9所述的湖水微喷淋植物自动灌溉系统，其特征在于：所述土壤包括自上而下设置的种植土层、土工布层、透水层、回填土层和原土层，所述汇水管路位于所述透水层和回填土层之间；所述汇水管路上的出水口与设置在原土层中以10％坡度向下倾斜的排水管连接，所述排水管的一端向上延伸与在种植土层表面上设置的溢流式雨水口连通，另一端延伸至湖泊而将汇水管路收集的水排至湖泊中。

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