CN207201612U - 一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其结构包括自动控制系统、水泵、进水管、逆止阀、闸阀、进排气阀、离心过滤器、施肥罐、砂石过滤器、检查口、网式过滤器、出水管、汇集管、滴灌装置，水泵连接有进水管的首部，进水管上依次安装有逆止阀、闸阀、进排气阀，进水管的尾部与离心过滤器相连接，离心过滤器的顶部通过管道与施肥罐相连通，砂石过滤器设在施肥罐侧面并通过管道与施肥罐连接，网式过滤器连接在砂石过滤器侧面，网式过滤器与汇集管之间通过出水管相连接，本实用新型采用传感器对农田的灌溉进行实时监测，便于将信息反馈给处理器对灌溉的水量进行调整控制，全程自动化，无需人工操作介入。

Description

一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统

技术领域

本实用新型是一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，属于农田水利灌溉领域。

背景技术

发展灌溉排水，调节地区水情，改善农田水分状况，防治旱、涝、盐、碱灾害，以促进农业稳产高产的综合性科学技术。农田水利在国外一般称为灌溉和排水。农田水利涉及水力学、土木工程学、农学、土壤学，以及水文、气象、水文地质及农业经济等学科。其任务是通过工程技术措施对农业水资源进行拦蓄、调控、分配和使用，并结合农业技术措施进行改土培肥，扩大土地利用，以达到农业高产稳产的目的。

现有技术公开了申请号为：20110330483119.9的实用新型公开了一种农田水利节水灌溉装置，包括引水管，在所述引水管的前端设置有喇叭形接水槽，靠近接水槽后端的引水管上通过两个三通接头并联设置有两条分流管，分流管的前端设置有流量控制开关，分流管中间位置设置有过滤装置，在所述引水管的后端通过管接头连接有主管道，主管道与L型分路管道连通，在L型分路管道与主管道之间还设有流量分控阀。利用接水槽进行接水，引水更加方便，通过流量控制开关，可以使水流从一侧或两侧的分流管的过滤装置通过，能够方便的过滤掉水中的杂质或水草等杂物，防止水管堵塞，在主管道上设置若干L型分路管道，并且在L型分路管道上设置流量分控阀，能够根据需要调节水资源的输送量，节约水资源。但现有技术在实行滴灌技术的同时，无法进行对农田的状况进行实时监控，采用人工控制水量不精确，自动化程度不够高。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型目的是提供一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，以解决现有技术在实行滴灌技术的同时，无法进行对农田的状况进行实时监控，采用人工控制水量不精确，自动化程度不够高。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其结构包括自动控制系统、水泵、进水管、逆止阀、闸阀、进排气阀、离心过滤器、施肥罐、砂石过滤器、检查口、网式过滤器、出水管、汇集管、滴灌装置，所述水泵连接有进水管的首部，所述进水管上依次安装有逆止阀、闸阀、进排气阀，所述进水管的尾部与离心过滤器相连接，所述离心过滤器的顶部通过管道与施肥罐相连通，所述砂石过滤器设在施肥罐侧面并通过管道与施肥罐连接，所述网式过滤器连接在砂石过滤器侧面，所述网式过滤器与汇集管之间通过出水管相连接，所述汇集管分设有个滴灌装置，所述水泵、滴灌装置与自动控制系统通过电连接；所述滴灌装置由三通管、连管、流量控制阀、分水管、毛管组成，所述汇集管通过三通管与连管一端连接在一起并组成T型结构，所述连管上设有流量控制阀，所述连管另一端与分水管垂直连接，所述分水管与毛管联通且两者相互垂直，所述流量控制阀与自动控制系统通过电连接；所述自动控制系统由存储器、温湿度传感器、流量传感器、压力传感器、信号处理器电路、A/D转换器、MCU微处理器、太阳能电池板、GPRS/GPS模块构成，所述温湿度传感器、流量传感器、压力传感器分别连接于信号处理器电路，所述信号处理器电路通过A/D转换器与MCU微处理器相连接，所述MCU微处理器分别与存储器、太阳能电池板、GPRS/GPS模块电连接；所述温湿度传感器包括探针、器体、电线，所述器体为扁平状，所述器体底部焊接有个并排的探针，所述探针之间相互平行,所述探针插设在农田上；所述流量传感器包括导向件、壳体、显示仪表、接头、检测器、导磁叶轮，所述导向件位于壳体中轴线上，所述导向件中间与导磁叶轮活动连接，所述导磁叶轮上方设有检测器，所述检测器通过接头与显示仪表电连接，所述壳体安装在出水管上；所述压力传感器包括测压头、螺纹接口、电阻桥式电路、接线盒，所述测压头上设有螺纹接口且两者为一体结构，所述测压头通过电阻桥式电路与接线盒电连接，所述螺纹接口与管道螺纹连接。

进一步地，所述离心过滤器包括底架、集砂罐、过滤器下壳体、过滤器上壳体、出口管、进口管，所述底架上焊接有集砂罐，所述集砂罐上方连接有过滤器下壳体，所述过滤器下壳体与过滤器上壳体未一体结构，所述过滤器上壳体侧面设有进口管，所述出口管与进口管垂直，所述出口管设在过滤器上壳体顶中央。

进一步地，所述集砂罐为圆柱形，圆形柱的集砂罐与地面平行。

进一步地，所述过滤器下壳体为下窄上宽的锥形状。

进一步地，所述闸阀包括手轮、阀杆、密封法兰、阀体组成，所述手轮与密封法兰相互平行，所述阀杆顶部与手轮垂直连接，所述阀杆底部穿过密封法兰与阀体活动连接，所述密封法兰固定在阀体上方。

进一步地，所述水泵连接有回收集水装置，所述回收集水装置由托网、厌氧滤层、好氧滤层、集水管、塑料薄膜、提升泵构成，所述塑料薄膜在托网下方围成池状且两者连接在一起，所述塑料薄膜内部由上往下依次设置有厌氧滤层、好氧滤层、集水管，所述集水管与提升泵相连接，所述托网设在农田底部。

进一步地，所述集水管包括集水管段、集水孔、送水管段，所述集水管段设置在塑料薄膜内，所述集水管段表面打穿有集水孔，所述集水管段与送水管段连接且为一体结构，所述送水管段尾部连接与提升泵。

本实用新型采用传感器对农田的灌溉进行实时监测，便于将信息反馈给处理器对灌溉的水量进行调整控制，全程自动化，无需人工操作介入，自动化程度高。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统的结构示意图。

图2为本实用新型自动控制系统的结构示意图。

图3为本实用新型温湿度传感器的结构示意图。

图4为本实用新型流量传感器的结构示意图。

图5为本实用新型压力传感器的结构示意图。

图6为本实用新型离心过滤器的结构示意图。

图7为本实用新型闸阀的结构示意图。

图8为本实用新型回收集水装置的结构示意图。

图9为本实用新型集水管的结构示意图。

图中：自动控制系统-1、水泵-2、进水管-3、逆止阀-4、闸阀-5、进排气阀-6、离心过滤器-7、施肥罐-8、砂石过滤器-9、检查口-10、网式过滤器-11、出水管-12、汇集管-13、滴灌装置-14、三通管-140、连管-141、流量控制阀-142、分水管-143、毛管-144、存储器-101、温湿度传感器-102、流量传感器-103、压力传感器-104、信号处理器电路-105、A/D转换器-106、MCU微处理器-107、太阳能电池板-108、GPRS/GPS模块-109、探针-1020、器体-1021、电线-1022、导向件-1031、壳体-1032、显示仪表-1033、接头-1034、检测器-1035、导磁叶轮-1036、测压头-1040、螺纹接口-1041、电阻桥式电路-1042、接线盒-1043、底架-70、集砂罐-71、过滤器下壳体-72、过滤器上壳体-73、出口管-74、进口管-75、手轮-50、阀杆-51、密封法兰-52、阀体-53、回收集水装置-15、托网-150、厌氧滤层-151、好氧滤层-152、集水管-153、塑料薄膜-154、提升泵-155、集水管段-1530、集水孔-1531、送水管段-1532。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本实用新型。

实施例1

请参阅图1-图7，本实用新型提供一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统技术方案：其结构包括自动控制系统1、水泵2、进水管3、逆止阀4、闸阀5、进排气阀6、离心过滤器7、施肥罐8、砂石过滤器9、检查口10、网式过滤器11、出水管12、汇集管13、滴灌装置14，所述水泵2连接有进水管3的首部，所述进水管3上依次安装有逆止阀4、闸阀5、进排气阀6，所述进水管3的尾部与离心过滤器7相连接，所述离心过滤器7的顶部通过管道与施肥罐8相连通，所述砂石过滤器9设在施肥罐8侧面并通过管道与施肥罐8连接，所述网式过滤器11连接在砂石过滤器9侧面，所述网式过滤器11与汇集管13之间通过出水管12相连接，所述汇集管13分设有4个滴灌装置14，所述水泵2、滴灌装置14与自动控制系统1通过电连接；所述滴灌装置14由三通管140、连管141、流量控制阀142、分水管143、毛管144组成，所述汇集管13通过三通管140与连管141一端连接在一起并组成T型结构，所述连管141上设有流量控制阀142，所述连管141另一端与分水管143垂直连接，所述分水管143与毛管144联通且两者相互垂直，所述流量控制阀142与自动控制系统1通过电连接；所述自动控制系统1由存储器101、温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104、信号处理器电路105、A/D转换器106、MCU微处理器107、太阳能电池板108、GPRS/GPS模块109构成，所述温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104分别连接于信号处理器电路105，所述信号处理器电路105通过A/D转换器106与MCU微处理器107相连接，所述MCU微处理器107分别与存储器101、太阳能电池板108、GPRS/GPS模块109电连接；所述温湿度传感器102包括探针1020、器体1021、电线1022，所述器体1021为扁平状，所述器体1021底部焊接有3个并排的探针1020，所述探针1020之间相互平行,所述探针1020插设在农田上；所述流量传感器103包括导向件1031、壳体1032、显示仪表1033、接头1034、检测器1035、导磁叶轮1036，所述导向件1031位于壳体1032中轴线上，所述导向件1031中间与导磁叶轮1036活动连接，所述导磁叶轮1036上方设有检测器1035，所述检测器1035通过接头1034与显示仪表1033电连接，所述壳体1032安装在出水管12上；所述压力传感器104包括测压头1040、螺纹接口1041、电阻桥式电路1042、接线盒1043、接线柱1044，所述测压头1040上设有螺纹接口1041且两者为一体结构，所述测压头1040通过电阻桥式电路1042与接线盒1043电连接，所述螺纹接口1041与管道螺纹连接，所述离心过滤器7包括底架70、集砂罐71、过滤器下壳体72、过滤器上壳体73、出口管74、进口管75，所述底架70上焊接有集砂罐71，所述集砂罐71上方连接有过滤器下壳体72，所述过滤器下壳体72与过滤器上壳体73未一体结构，所述过滤器上壳体73侧面设有进口管75，所述出口管74与进口管75垂直，所述出口管74设在过滤器上壳体73顶中央，所述集砂罐71为圆柱形，圆形柱的集砂罐71与地面平行，所述过滤器下壳体72为下窄上宽的锥形状，所述闸阀5包括手轮50、阀杆51、密封法兰52、阀体53组成，所述手轮50与密封法兰52相互平行，所述阀杆51顶部与手轮50垂直连接，所述阀杆51底部穿过密封法兰52与阀体53活动连接，所述密封法兰52固定在阀体53上方。

本专利所说的A/D转换器106即模数转换器，是把经过与标准量(或参考量)比较处理后的模拟量转换成以二进制数值表示的离散信号的转换器，简称ADC或A/D转换器。

在进行使用时，水泵2的作用是将水流加压至系统所需压力并将其输送到输水管网,过滤设备是将水流过滤，防止各种污物进入滴灌系统堵塞滴头或在系统中形成沉淀，施肥罐8的作用是使易溶于水并适于根施的肥料、农药、除草剂、化控药品等在施肥罐内充分溶解，然后再通过滴灌装置14输送到作物根部，自动控制系统1是通过温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104对农田的灌溉情况进行实时监测，根据反馈的信息控制流量控制阀142对水流量进行及时调控。

本实用新型的自动控制系统1、水泵2、进水管3、逆止阀4、闸阀5、进排气阀6、离心过滤器7、施肥罐8、砂石过滤器9、检查口10、网式过滤器11、出水管12、汇集管13、滴灌装置14、三通管140、连管141、流量控制阀142、分水管143、毛管144、存储器101、温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104、信号处理器电路105、A/D转换器106、MCU微处理器107、太阳能电池板108、GPRS/GPS模块109、探针1020、器体1021、电线1022、导向件1031、壳体1032、显示仪表1033、接头1034、检测器1035、导磁叶轮1036、测压头1040、螺纹接口1041、电阻桥式电路1042、接线盒1043、底架70、集砂罐71、过滤器下壳体72、过滤器上壳体73、出口管74、进口管75、手轮50、阀杆51、密封法兰52、阀体53，部件均为通用标准件或本领域技术人员知晓的部件，其结构和原理都为本技术人员均可通过技术手册得知或通过常规实验方法获知，本实用新型解决的问题是现有技术在实行滴灌技术的同时，无法进行对农田的状况进行实时监控，采用人工控制水量不精确，自动化程度不够高，本实用新型通过上述部件的互相组合，可以采用传感器对农田的灌溉进行实时监测，便于将信息反馈给处理器对灌溉的水量进行调整控制，全程自动化，无需人工操作介入，自动化程度高，具体如下所述：

所述自动控制系统1由存储器101、温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104、信号处理器电路105、A/D转换器106、MCU微处理器107、太阳能电池板108、GPRS/GPS模块109构成，所述温湿度传感器102、流量传感器103、压力传感器104分别连接于信号处理器电路105，所述信号处理器电路105通过A/D转换器106与MCU微处理器107相连接，所述MCU微处理器107分别与存储器101、太阳能电池板108、GPRS/GPS模块109电连接；所述温湿度传感器102包括探针1020、器体1021、电线1022，所述器体1021为扁平状，所述器体1021底部焊接有3个并排的探针1020，所述探针1020之间相互平行,所述探针1020插设在农田上；所述流量传感器103包括导向件1031、壳体1032、显示仪表1033、接头1034、检测器1035、导磁叶轮1036，所述导向件1031位于壳体1032中轴线上，所述导向件1031中间与导磁叶轮1036活动连接，所述导磁叶轮1036上方设有检测器1035，所述检测器1035通过接头1034与显示仪表1033电连接，所述壳体1032安装在出水管12上；所述压力传感器104包括测压头1040、螺纹接口1041、电阻桥式电路1042、接线盒1043、接线柱1044，所述测压头1040上设有螺纹接口1041且两者为一体结构，所述测压头1040通过电阻桥式电路1042与接线盒1043电连接，所述螺纹接口1041与管道螺纹连接。

实施例2

在灌溉过程中无法对农田中的多余的水进行回收利用，造成多余水量的浪费。

参考图8-图9，所述水泵2连接有回收集水装置15，所述回收集水装置15由托网150、厌氧滤层151、好氧滤层152、集水管153、塑料薄膜154、提升泵155构成，所述塑料薄膜154在托网150下方围成池状且两者连接在一起，所述塑料薄膜154内部由上往下依次设置有厌氧滤层151、好氧滤层152、集水管153，所述集水管153与提升泵155相连接，所述托网150设在农田底部，所述集水管153包括集水管段1530、集水孔1531、送水管段1532，所述集水管段1530设置在塑料薄膜154内，所述集水管段1530表面打穿有集水孔1531，所述集水管段1530与送水管段1532连接且为一体结构，所述送水管段1532尾部连接与提升泵155。

农田通过托网150承托住，灌溉农田时多余的水通过托网15下渗，流经厌氧滤层151、好氧滤层152到达塑料薄膜154底部，通过集水孔1531进入集水管153，由提升泵155提取利用，该装置能够对多余的水量进行回收利用，更加节能环保。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其结构包括自动控制系统(1)、水泵(2)、进水管(3)、逆止阀(4)、闸阀(5)、进排气阀(6)、离心过滤器(7)、施肥罐(8)、砂石过滤器(9)、检查口(10)、网式过滤器(11)、出水管(12)、汇集管(13)、滴灌装置(14)，其特征在于：

所述水泵(2)连接有进水管(3)的首部，所述进水管(3)上依次安装有逆止阀(4)、闸阀(5)、进排气阀(6)，所述进水管(3)的尾部与离心过滤器(7)相连接，所述离心过滤器(7)的顶部通过管道与施肥罐(8)相连通，所述砂石过滤器(9)设在施肥罐(8)侧面并通过管道与施肥罐(8)连接，所述网式过滤器(11)连接在砂石过滤器(9)侧面，所述网式过滤器(11)与汇集管(13)之间通过出水管(12)相连接，所述汇集管(13)分设有4个滴灌装置(14)，所述水泵(2)、滴灌装置(14)与自动控制系统(1)通过电连接；

所述滴灌装置(14)由三通管(140)、连管(141)、流量控制阀(142)、分水管(143)、毛管(144)组成，所述汇集管(13)通过三通管(140)与连管(141)一端连接在一起并组成T型结构，所述连管(141)上设有流量控制阀(142)，所述连管(141)另一端与分水管(143)垂直连接，所述分水管(143)与毛管(144)联通且两者相互垂直，所述流量控制阀(142)与自动控制系统(1)通过电连接；

所述自动控制系统(1)由存储器(101)、温湿度传感器(102)、流量传感器(103)、压力传感器(104)、信号处理器电路(105)、A/D转换器(106)、MCU微处理器(107)、太阳能电池板(108)、GPRS/GPS模块(109)构成，所述温湿度传感器(102)、流量传感器(103)、压力传感器(104)分别连接于信号处理器电路(105)，所述信号处理器电路(105)通过A/D转换器(106)与MCU微处理器(107)相连接，所述MCU微处理器(107)分别与存储器(101)、太阳能电池板(108)、GPRS/GPS模块(109)电连接；

所述温湿度传感器(102)包括探针(1020)、器体(1021)、电线(1022)，所述器体(1021)为扁平状，所述器体(1021)底部焊接有3个并排的探针(1020)，所述探针(1020)之间相互平行,所述探针(1020)插设在农田上；

所述流量传感器(103)包括导向件(1031)、壳体(1032)、显示仪表(1033)、接头(1034)、检测器(1035)、导磁叶轮(1036)，所述导向件(1031)位于壳体(1032)中轴线上，所述导向件(1031)中间与导磁叶轮(1036)活动连接，所述导磁叶轮(1036)上方设有检测器(1035)，所述检测器(1035)通过接头(1034)与显示仪表(1033)电连接，所述壳体(1032)安装在出水管(12)上；

所述压力传感器(104)包括测压头(1040)、螺纹接口(1041)、电阻桥式电路(1042)、接线盒(1043)、接线柱(1044)，所述测压头(1040)上设有螺纹接口(1041)且两者为一体结构，所述测压头(1040)通过电阻桥式电路(1042)与接线盒(1043)电连接，所述螺纹接口(1041)与管道螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其特征在于：所述离心过滤器(7)包括底架(70)、集砂罐(71)、过滤器下壳体(72)、过滤器上壳体(73)、出口管(74)、进口管(75)，所述底架(70)上焊接有集砂罐(71)，所述集砂罐(71)上方连接有过滤器下壳体(72)，所述过滤器下壳体(72)与过滤器上壳体(73)未一体结构，所述过滤器上壳体(73)侧面设有进口管(75)，所述出口管(74)与进口管(75)垂直，所述出口管(74)设在过滤器上壳体(73)顶中央。

3.根据权利要求2所述的一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其特征在于：所述集砂罐(71)为圆柱形，圆形柱的集砂罐(71)与地面平行。

4.根据权利要求2所述的一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其特征在于：所述过滤器下壳体(72)为下窄上宽的锥形状。

5.根据权利要求1所述的一种具有实时监测功能的农田水利节水灌溉系统，其特征在于：所述闸阀(5)包括手轮(50)、阀杆(51)、密封法兰(52)、阀体(53)组成，所述手轮(50)与密封法兰(52)相互平行，所述阀杆(51)顶部与手轮(50)垂直连接，所述阀杆(51)底部穿过密封法兰(52)与阀体(53)活动连接，所述密封法兰(52)固定在阀体(53)上方。