CN117248595A - 一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及雨水收集利用技术领域，尤其是涉及一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其包括蓄水箱和配电柜，所述蓄水箱的的干部固定安装有导水斗，所述导水斗的底部和蓄水箱内顶部相连通，所述导水斗的顶部中间通过螺栓安装有圆环，所述圆环的顶部固定安装有过滤机构，所述过滤机构的顶部固定安装有凝结收集机构，所述配电柜设置于蓄水箱的后端。本申请能够利用西北干旱半干旱区丰富的光能和风能等自然资源，利用光伏板和风力发电机进行蓄能供给，同时利用昼夜温差进行凝结水的储蓄，通过蓄水箱对雨水、径流和凝结水进行收集，然后通过灌溉机构和简易的土壤水分感知系统，即湿度传感器，即可实现对作物的智能灌溉。

Description

一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统

技术领域

本申请涉及雨水收集利用技术领域，尤其是涉及一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统。

背景技术

目前雨水收集是一种可持续的水资源管理方法，可以将雨水收集起来用于灌溉、洗车、冲厕所等非饮用用途，雨水收集可以减少城市排水系统的压力，同时也可以节约用水，也可为野外缺水地区，黄河中游多沙粗沙区是黄河流域主要的泥沙策源地，该区域士壤侵蚀类型复杂，强度大，治理难是长期以来制约黄河流域社会经济高质量发展的因素之一。

通过检索，中国专利公告号CN211037217U公开了一种覆沙砒砂岩区坡顶雨水收集治理结构，其包括鱼鳞坑，截流沟，引流沟，截水沟以及集水窖，其中，在坡顶的两侧分别设置一条引流沟，多个鱼鳞坑用截水沟连接，截水沟呈W形分布，截水沟与引流沟相通；截流沟呈弧形设置，每条截流沟均垂直于坡向设置，且每条截流沟在坡向方向上相互交错，每条截流沟只与其中一条引流沟相连，两条引流沟均与坡顶沟头处设置的集水窖相连；本实用新型采用地表收集结合壤中流收集的方式，解决了覆沙砒砂岩坡顶由于浮沙的存在，导致坡顶植物存活率低，坡顶雨水无法收集等问题。

针对上述中的相关技术，发明人发现存在以下缺陷：上述设备主要利用收集雨水来辅助对周遭绿植进行灌溉以达到避免泥土流失的目的，然而其在应用过程中其缺少相应的过滤结构，使用过程中泥沙极为容易涌入设备的内部，长此以往设备内部被泥沙弥漫填充，会显著的降低蓄水能力，使得该结构整体蓄水能力随着长时间的使用而降低，同时在西北等干旱半干旱区地区，风能和太阳能资源丰富，但降水时空分布不均且蒸发剧烈，导致水资源非常稀缺。同时，在我国西北等干旱半干旱区地区昼夜温差较大，因此凝结水的收集也是极为重要的，而上述设备缺少凝结水收集功能，整体水液收集能力较差，因此需要对现有技术进行改进。

发明内容

为了提高本设备水资源蓄积能力以及防堵塞功能，本申请提供一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统。

本申请提供的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，采用如下的技术方案：包括蓄水箱和配电柜，所述蓄水箱的的干部固定安装有导水斗，所述导水斗的底部和蓄水箱内顶部相连通，所述导水斗的顶部中间通过螺栓安装有圆环，所述圆环的顶部固定安装有过滤机构，所述过滤机构的顶部固定安装有凝结收集机构，所述配电柜设置于蓄水箱的后端，所述配电柜的内部固定安装有蓄电池，所述蓄水箱的两侧均固定安装有灌溉机构，所述灌溉机构的底部和蓄水箱内底部相连通，所述配电柜的顶部后端固定安装有支撑杆，所述支撑杆的顶部转动连接有风力发电机，所述风力发电机的背面固定安装有导向尾鳍，所述配电柜的底部固定安装有湿度传感器，所述配电柜的内部固定安装有控制模块。

可选的，所述过滤机构包括锥形网罩，所述锥形网罩固定安装于圆环的顶部，所述锥形网罩的顶部转动连接有转盘，所述转盘的外侧等间距固定安装有连接杆，所述连接杆呈L形设置，所述连接杆的内侧固定安装有剐蹭刷板，所述剐蹭刷板的内侧和锥形网罩的外表面贴合连接，所述转盘的顶部和凝结收集机构的底部固定连接。

可选的，所述凝结收集机构包括六角套管，所述六角套管固定安装于转盘的顶部，所述六角套管的内侧滑动连接有六角滑杆，所述六角套管的上端一侧螺纹连接有固定螺栓，所述固定螺栓的端部贯穿六角套管，所述六角滑杆的一侧等间距开设有限位孔，所述固定螺栓的端部插接于限位孔的内侧，所述六角滑杆的顶部固定安装有顶盘，所述顶盘的外侧固定安装有凝结收集组件。

可选的，所述凝结收集组件包括收集斗，所述收集斗等间距固定安装于顶盘的外表面，所述收集斗的顶部固定安装有支板，所述支板的两侧等间距固定安装有凝结架。

可选的，所述凝结架的侧面形状为V字形，所述收集斗的底部固定连接有排出嘴。

可选的，所述收集斗的底部外侧固定安装有折弯连杆，所述折弯连杆的外侧固定安装有光伏板，所述光伏板倾斜设置，所述收集斗的底部内侧固定安装有导风侧板。

可选的，所述蓄水箱的背面一侧固定安装有溢流管，所述溢流管的侧面形状设置为L形，所述溢流管的外端向下垂直设置，所述溢流管的外端固定安装有过滤网罩。

可选的，所述蓄水箱的背面另一侧固定连接有进水管，所述进水管的外端固定连接有连接法兰，所述进水管外端呈垂直向上设置，所述蓄水箱的内部后端一侧固定安装有液位传感器。

可选的，所述灌溉机构包括安装座，所述安装座固定安装于蓄水箱的顶部两侧，所述安装座的顶部固定安装有水泵，所述水泵的输入端和蓄水箱内底部相连通，所述水泵的输出端固定安装有喷灌网架。

可选的，所述配电柜的背面铰接有柜门，所述配电柜的顶部固定安装有支撑架，所述支撑架的顶部固定安装有遮挡板，所述遮挡板的顶部也固定安装有光伏板。

综上所述，本申请包括以下有益技术效果：

通过导水斗和顶部的收集斗对地面的雨水收集导向，能够快速的将雨水导入蓄水箱内，应用期间当土壤湿度较低时，可通过温湿度传感器辅助检测土壤湿度，控制模块运行启动水泵运行，通过水泵运行即可将水液抽送到喷灌网架处，能够对周围的绿植进行灌溉，使得本设备具有自动收集雨水，同时能够自动灌溉，提高了绿植存活率，无需人工操作，整体使用起来较为便捷。

使用期间当收集斗、支板和导风侧板向上移动，可避免导风侧板被遮挡，在此期间外界的风力吹动导风侧板，由于导风侧板和支板的设置，能够提高六角滑杆顶部的风阻，此时随着导风侧板被吹动，即可辅助带动转盘主动，通过转盘转动即可带动连接杆内侧的剐蹭刷板转动，通过剐蹭刷板转动即可对锥形网罩的外表面进行剐蹭清理，能够起到较好的自动清理功能，同时锥形网罩为圆锥形，被清理的杂质和自然下落到底部，可避免锥形网罩被堵塞的情况，便于自动清理，提高了过滤效率。

由于支板的外表面等间距安装了凝结架，支板和凝结架的设置使整个凝结收集机构与空气接触面积提高，由于昼夜温差较大，因此在夜间时空气中的水分会凝结，水汽附着于凝结架的外表面，通过凝结架的底部导向，促使凝结水液汇聚到凝结架的最底部滴落，最后通过导水斗将水液导向排送到蓄水箱的内部，能够起到较好的絮凝水收集功能，使得本设备结合雨水收集，能够提高本设备整体的水液蓄积能力。

附图说明

图1是本申请实施例中整体结构示意图；

图2是本申请实施例中后视的结构示意图；

图3是本申请实施例中仰视的结构示意图；

图4是本申请实施例中蓄水箱内部的结构示意图；

图5是本申请实施例中过滤机构和凝结水收集机构正视的结构示意图；

图6是本申请实施例中过滤机构和凝结水收集机构仰视的结构示意图；

图7是本申请实施例中凝结水收集组件的结构示意图；

图8是本申请实施例中系统模块电路连接的结构示意图。

附图标记：1、蓄水箱；2、配电柜；3、导水斗；4、圆环；5、过滤机构；51、锥形网罩；52、转盘；53、连接杆；54、剐蹭刷板；6、凝结收集机构；61、六角套管；62、六角滑杆；63、固定螺栓；64、限位孔；65、顶盘；66、收集组件；661、收集斗；662、支板；663、凝结架；664、排出嘴；665、折弯连杆；666、导风侧板；667、光伏板；7、灌溉机构；71、安装座；72、水泵；73、喷灌网架；8、支撑杆；9、风力发电机；10、导向尾鳍；11、湿度传感器；12、溢流管；13、过滤网罩；14、进水管；15、液位传感器；16、连接法兰；17、柜门；18、支撑架；19、遮挡板。

具体实施方式

以下结合附图1-8对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统。如图1所示，包括蓄水箱1，蓄水箱1的的干部固定安装有导水斗3，导水斗3的底部和蓄水箱1内顶部相连通，导水斗3的顶部中间通过螺栓安装有圆环4，圆环4的顶部固定安装有过滤机构5，过滤机构5的顶部固定安装有凝结收集机构6，配电柜2设置于蓄水箱1的后端，蓄水箱1的两侧均固定安装有灌溉机构7，灌溉机构7的底部和蓄水箱1内底部相连通，蓄水箱1的背面一侧固定安装有溢流管12，蓄水箱1的背面另一侧固定连接有进水管14，配电柜2的顶部后端固定安装有支撑杆8，支撑杆8的顶部转动连接有风力发电机9，风力发电机9的背面固定安装有导向尾鳍10，配电柜2的底部固定安装有湿度传感器11，配电柜2的内部固定安装有控制模块，控制模块设置为单片机。

请参考图1-图7，过滤机构5包括锥形网罩51，锥形网罩51固定安装于圆环4的顶部，锥形网罩51的顶部转动连接有转盘52，转盘52的外侧等间距固定安装有连接杆53，连接杆53呈L形设置，连接杆53的内侧固定安装有剐蹭刷板54，剐蹭刷板54的内侧和锥形网罩51的外表面贴合连接，转盘52的顶部和凝结收集机构6的底部固定连接；通过设置过滤机构5，使得本设备在使用期间，可通过锥形网罩51辅助对水液进行过滤，在有风天气时，可通过风吹动凝结收集机构6，即可辅助带动转盘52转动，通过转盘52转动便可带动剐蹭刷板54转动，通过剐蹭刷板54转动，便可对锥形网罩51外表面进行剐蹭清理，使得本装置整体具有较好的防堵自动清理功能，而设置锥形网罩51，可提高本设备的过滤面积，可提高过滤效果，使用期间只需定期对导水斗3内部杂质进行清理即可，使得本设备无需频繁清理。

请参考图1-图7，凝结收集机构6包括六角套管61，六角套管61固定安装于转盘52的顶部，六角套管61的内侧滑动连接有六角滑杆62，六角套管61的上端一侧螺纹连接有固定螺栓63，固定螺栓63的端部贯穿六角套管61，六角滑杆62的一侧等间距开设有限位孔64，固定螺栓63的端部插接于限位孔64的内侧，六角滑杆62的顶部固定安装有顶盘65，顶盘65的外侧固定安装有凝结收集组件66；通过设置凝结收集机构6，使得本设备在使用过程中，可通过调节六角滑杆62在六角套管61的内侧滑动，通过扭动固定螺栓63插接到限位孔64内侧，即可将六角滑杆62稳定的安装于六角套管61的内侧，能够使得本装置在使用期间整体便于灵活调整凝结收集组件66的高度，方便设备使用，可避免其被遮挡，同时便于进行检修。

请参考图1-图7，凝结收集组件66包括收集斗661，收集斗661等间距固定安装于顶盘65的外表面，收集斗661的顶部固定安装有支板662，支板662的两侧等间距固定安装有凝结架663；通过设置凝结收集组件66，使得本设备在使用过程中，可通过支板662上设置的凝结架663来提高和空气的接触面积，能够快速的凝结水，可起到较好的水凝结效果能够提高本设备蓄水能力。

请参考图7，凝结架663的侧面形状为V字形，收集斗661的底部固定连接有排出嘴664；通过设置V字形的凝结架663，使得本设备在使用过程中，可通过V字形的凝结架663辅助对凝结水液进行汇聚导向，能够提高蓄水导水能力。

请参考图1-图7，收集斗661的底部外侧固定安装有折弯连杆665，折弯连杆665的外侧固定安装有光伏板667，光伏板667倾斜设置，收集斗661的底部内侧固定安装有导风侧板666；通过设置折弯连杆665外侧的光伏板667，可通过光伏板667辅助转换电能，能够提高本设备整体的电能续航能力，可降低能耗，设置导风侧板666可提高空气接触面积，进而使得风能够更好的吹动导风侧板666，使得导风侧板666带动转盘52转动，便于本设备对锥形网罩51进行自动清理。

请参考图1-图4，蓄水箱1的背面一侧固定安装有溢流管12，溢流管12的侧面形状设置为L形，溢流管12的外端向下垂直设置，溢流管12的外端固定安装有过滤网罩13；通过设置溢流管12，可使得本设备在使用过程中，通过溢流管12辅助导向多余的水液，同时设置溢流管12底部的过滤网罩13，并且溢流管12外端向下垂直设置，可避免外界的泥沙通过溢流管12进入到设备内部，能够起到较好的防堵作用。

请参考图1-图4，蓄水箱1的背面另一侧固定连接有进水管14，进水管14的外端固定连接有连接法兰16，进水管14外端呈垂直向上设置，蓄水箱1的内部后端一侧固定安装有液位传感器15；通过设置蓄水箱1，使得本设备在使用过程中，可通过连接法兰16连接外置的管道，使用过程中，可根据需要通过液位传感器15检测蓄水箱1内部水的液位，当水液处于较低状态时，控制模块可开启外部的送水结构，通过连接法兰16和进水管14配合，对蓄水箱1内部加水，可避免蓄水箱1内部缺水的情况。

请参考图1-图4，灌溉机构7包括安装座71，安装座71固定安装于蓄水箱1的顶部两侧，安装座71的顶部固定安装有水泵72，水泵72的输入端和蓄水箱1内底部相连通，水泵72的输出端固定安装有喷灌网架73；通过设置灌溉机构7，使得本设备在使用过程中，当湿度传感器11检测到土壤中缺水时，控制模块通过启动水泵72运行，即可将蓄水箱1内部的水液抽送到喷灌网架73的内部，通过喷灌网架73形成灌溉，可以较好的利用储蓄的水资源，可提高周遭绿植和农作物的存活率。

请参考图1-图4，配电柜2的背面铰接有柜门17，配电柜2的顶部固定安装有支撑架18，支撑架18的顶部固定安装有遮挡板19，遮挡板19的顶部也固定安装有光伏板667；通过设置柜门17，可在使用期间，通过打开柜门17便可对配电柜2内部的电子元器件进行检修，而设置遮挡板19，可使得配电柜2具有较好的防雨能力，而设置光伏板667可配合风力发电机9来提高本设备的续航能力，同时设置导向尾鳍10，可通过微风吹动导向尾鳍10转动，导向尾鳍10被风吹动，即可带动风力发电机9的扇叶时刻面对风向，可提高本设备整体的风力发电能力。

本申请实施例一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统的实施原理为：本设备使用期间，将本设备埋入到所需使用位置地面的泥土中，此时导水斗3和地面持平，在雨天时，可通过导水斗3和顶部的收集斗661辅助导向收集地面的雨水，能够快速的将雨水向内侧导送，此时雨水通过导水斗3内侧的水液进入到蓄水箱1的内部，同时收集斗661底部的排出嘴664可将收集斗661收集的水液向下导向使其流入到导水斗3的内部，雨水通过导水斗3顶部的过滤网罩13辅助进行过滤即可进入到蓄水箱1的内部，应用期间当土壤湿度较低时，可通过温湿度传感器11辅助检测土壤湿度，控制模块运行启动水泵72运行，通过水泵72运行即可将水液抽送到喷灌网架73处，能够对周围的绿植进行灌溉，使得本设备具有自动收集雨水，同时能够自动灌溉，提高了绿植存活率，无需人工操作，整体使用起来较为便捷，通过设置凝结收集机构6，使得本设备在使用过程中，可根据需要来调节六角套管61内侧的六角滑杆62滑动，通过调节六角滑杆62灵活活动，即可辅助调节凝结收集机构6进行高度调整，此时通过扭动固定螺栓63插接到限位孔64内侧，即可辅助灵活调整凝结收集机构6的高度，使用过程中配合过滤机构5，使得在使用期间当收集斗661、支板662和导风侧板666向上移动，可避免导风侧板666被遮挡，在此期间外界的风力吹动导风侧板666，由于导风侧板666和支板662的设置，能够提高六角滑杆62顶部的风阻，此时随着导风侧板666被吹动，即可辅助带动转盘52主动，通过转盘52转动即可带动连接杆53内侧的剐蹭刷板54转动，通过剐蹭刷板54转动即可对锥形网罩51的外表面进行剐蹭清理，能够起到较好的自动清理功能，同时锥形网罩51为圆锥形，被清理的杂质和自然下落到底部，可避免锥形网罩51被堵塞的情况，便于自动清理，提高了过滤效率，本设备由于支板662的外表面等间距安装了凝结架663，通过支板662和凝结架663的设置，能够使得整个凝结收集机构6与空气接触面积提高，由于昼夜温差较大，因此在夜间时空气中的水分会凝结，水汽附着于凝结架663的外表面，通过凝结架663的底部导向，能够促使凝结的水液向下导向，水液汇聚到凝结架663的最底部，此时水液会进入到收集斗661的内部，通过收集斗661底部的排出嘴664滴落到导水斗3的内部，通过导水斗3导向，即可辅助将水液导向排送到蓄水箱1的内部，能够起到较好的絮凝水收集功能，本设备在使用过程中，由于设置了风力发电机9配合光伏板667，可辅助续航供给蓄电池，能够降低本装置的电能损耗，实现自己自足的功能。

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)

1.一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，包括蓄水箱（1）和配电柜（2），其特征在于：所述蓄水箱（1）的的干部固定安装有导水斗（3），所述导水斗（3）的底部和蓄水箱（1）内顶部相连通，所述导水斗（3）的顶部中间通过螺栓安装有圆环（4），所述圆环（4）的顶部固定安装有过滤机构（5），所述过滤机构（5）的顶部固定安装有凝结收集机构（6），所述配电柜（2）设置于蓄水箱（1）的后端，所述配电柜（2）的内部固定安装有蓄电池，所述蓄水箱（1）的两侧均固定安装有灌溉机构（7），所述灌溉机构（7）的底部和蓄水箱（1）内底部相连通，所述配电柜（2）的顶部后端固定安装有支撑杆（8），所述支撑杆（8）的顶部转动连接有风力发电机（9），所述风力发电机（9）的背面固定安装有导向尾鳍（10），所述配电柜（2）的底部固定安装有湿度传感器（11），所述配电柜（2）的内部固定安装有控制模块。

2.根据权利要求1所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述过滤机构（5）包括锥形网罩（51），所述锥形网罩（51）固定安装于圆环（4）的顶部，所述锥形网罩（51）的顶部转动连接有转盘（52），所述转盘（52）的外侧等间距固定安装有连接杆（53），所述连接杆（53）呈L形设置，所述连接杆（53）的内侧固定安装有剐蹭刷板（54），所述剐蹭刷板（54）的内侧和锥形网罩（51）的外表面贴合连接，所述转盘（52）的顶部和凝结收集机构（6）的底部固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述凝结收集机构（6）包括六角套管（61），所述六角套管（61）固定安装于转盘（52）的顶部，所述六角套管（61）的内侧滑动连接有六角滑杆（62），所述六角套管（61）的上端一侧螺纹连接有固定螺栓（63），所述固定螺栓（63）的端部贯穿六角套管（61），所述六角滑杆（62）的一侧等间距开设有限位孔（64），所述固定螺栓（63）的端部插接于限位孔（64）的内侧，所述六角滑杆（62）的顶部固定安装有顶盘（65），所述顶盘（65）的外侧固定安装有凝结收集组件（66）。

4.根据权利要求3所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述凝结收集组件（66）包括收集斗（661），所述收集斗（661）等间距固定安装于顶盘（65）的外表面，所述收集斗（661）的顶部固定安装有支板（662），所述支板（662）的两侧等间距固定安装有凝结架（663）。

5.根据权利要求4所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述凝结架（663）的侧面形状为V字形，所述收集斗（661）的底部固定连接有排出嘴（664）。

6.根据权利要求5所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述收集斗（661）的底部外侧固定安装有折弯连杆（665），所述折弯连杆（665）的外侧固定安装有光伏板（667），所述光伏板（667）倾斜设置，所述收集斗（661）的底部内侧固定安装有导风侧板（666）。

7.根据权利要求1所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述蓄水箱（1）的背面一侧固定安装有溢流管（12），所述溢流管（12）的侧面形状设置为L形，所述溢流管（12）的外端向下垂直设置，所述溢流管（12）的外端固定安装有过滤网罩（13）。

8.根据权利要求1所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述蓄水箱（1）的背面另一侧固定连接有进水管（14），所述进水管（14）的外端固定连接有连接法兰（16），所述进水管（14）外端呈垂直向上设置，所述蓄水箱（1）的内部后端一侧固定安装有液位传感器（15）。

9.根据权利要求1所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述灌溉机构（7）包括安装座（71），所述安装座（71）固定安装于蓄水箱（1）的顶部两侧，所述安装座（71）的顶部固定安装有水泵（72），所述水泵（72）的输入端和蓄水箱（1）内底部相连通，所述水泵（72）的输出端固定安装有喷灌网架（73）。

10.根据权利要求6所述的一种用于风水复合侵蚀区的雨水集储灌溉系统，其特征在于：所述配电柜（2）的背面铰接有柜门（17），所述配电柜（2）的顶部固定安装有支撑架（18），所述支撑架（18）的顶部固定安装有遮挡板（19），所述遮挡板（19）的顶部也固定安装有光伏板（667）。