CN207653203U - 一种干旱地区节水灌溉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型专利公开了一种干旱地区节水灌溉装置，属节水灌溉装置领域，包括，包括输水装置、蓄水容器、精密灌溉控制隔间、控制系统和太阳能系统；所述太阳能系统为整个系统供电；所述输水装置包括主输水管和副输水管；所述蓄水容器埋设于土壤之下；所述精密灌溉控制隔间与蓄水容器相连；其中，控制系统包括第一电磁阀、第二电磁阀、土壤湿度传感器和单片机。本实用新型提供的干旱地区节水灌溉装置，结构简单，便于施工操作，在具有优良蓄水、节水能力的同时具有减少土壤水分蒸发和补充土壤水分的能力；有效解决了干旱地区植物灌溉问题，提高植物种植成活率，节约灌溉用水，实现精密灌溉，提高干旱地区防风固沙能力。

Description

一种干旱地区节水灌溉装置

技术领域

本实用新型属于灌溉装置领域，特别是涉及一种干旱地区节水、保水灌溉装置。

背景技术

全球沙漠化给地区经济发展和社会稳定带来巨大安全挑战，造成环境破坏，加剧沙漠化发展，增加局部沙尘天气的频率。首先土壤沙化侵蚀了土壤的肥力，使其丧失耕值的能力，有限的土地资源面临更为严重的挑战，其次使大气环境恶化，由于土壤大面积沙化，使风夹带大量沙尘在近地面大气中运移，极易形成沙尘暴，其主要原因是干旱地区蒸发量远远大于降雨量，加上土壤裸露，植物根系保水效果差，导致植物枯死，长期以来造成干旱地区作物不容易成活，防沙固沙效果减弱。设计出一套节水灌溉装置用以解决干旱地区植物生长供水问题已刻不容缓。

发明内容

本发明解决的技术问题：针对上述不足，克服现有灌溉缺陷，本实用新型的目的是提供一种干旱地区节水灌溉装置。

本发明的技术方案：

一种干旱地区节水灌溉装置，包括输水装置、蓄水容器、精密灌溉控制隔间、控制系统和太阳能系统；

其中所述太阳能系统为整个系统供电，通过导线与第一电磁阀、第二电磁阀、水位控制器、土壤湿度传感器和单片机相连；

其中，所述输水装置包括主输水管和副输水管，主输水管连接水源，给副输水管供水；

其中，所述蓄水容器埋设于土壤之下，与输水装置相连，在蓄水容器内安装有水位控制器；

其中，所述精密灌溉控制隔间与蓄水容器相连；所述精密灌溉控制隔间内设置有毛细管，毛细管下端位于精密灌溉控制隔间底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间顶部向外延伸；

其中，控制系统包括第一电磁阀、第二电磁阀、土壤湿度传感器和单片机；单片机安装于蓄水容器外部，水位控制器、第一电磁阀、第二电磁阀和土壤湿度传感器分别与单片机相连；

其中，所述第一电磁阀安装于主输水管与副输水管连接处，与太阳能系统通过导线相连，控制输水管给蓄水容器输水；

其中，所述水位控制器安装于蓄水容器内，通过导线与太阳能系统和单片机相连接，通过容器内水位高低来控制电磁阀开关，及时补充蓄水容器内水量；

其中，所述第二电磁阀安装于精密灌溉控制隔间底部，通过导线与太阳能系统和单片机相连，控制蓄水容器给精密灌溉控制隔间供水；

其中，所述毛细管置于精密灌溉控制隔间内部，一端置于蓄水容器底部，另一端向外延伸埋于地下植物根系处，通过毛吸作用将水导入土壤，改变土壤相对含水量；

其中所述土壤湿度传感器埋于土壤下层植物根系处，通过导线与太阳能系统和单片机连接，监测土壤湿度,控制第二电磁阀工作；

其中，所述蓄水容器上部安装有透气阀，容器埋于土壤下层与副输水管相连，防止水分蒸发，储存水源给植物供水；

其中，所述单片机安装于蓄水容器外部，可以单独安装或封装于其他结构或部件之上；

本实用新型的一个具体实施方式，所述精密灌溉控制隔间为细长中空结构，设置在蓄水容器外部，底部通过第二电磁阀与蓄水容器底部相连，精密灌溉控制隔间顶部设置开孔，毛细管一端位于精密灌溉控制隔间内底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间顶部向外延伸；

本实用新型的一个具体实施方式，所述精密灌溉控制隔间为细长中空结构，位于蓄水容器内，精密灌溉控制隔间底部与蓄水容器底部固定相连，在精密灌溉控制隔间底部安装第二电磁阀，精密灌溉控制隔间顶部与蓄水容器顶部相连，毛细管一端位于精密灌溉控制隔间内底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间顶部向外延伸；

本实用新型的一个具体实施方式，所述精密灌溉控制隔间为细长中空结构，位于蓄水容器内，精密灌溉控制隔间底部与蓄水容器底部固定相连，在精密灌溉控制隔间底部安装第二电磁阀，精密灌溉控制隔间外壁与蓄水容器顶部密闭连接，精密灌溉控制隔间顶部超出蓄水容器，毛细管一端位于精密灌溉控制隔间内底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间顶部向外延伸；

有益效果：本实用新型提供的干旱地区节水灌溉装置，结构简单，便于施工操作，在具有优良蓄水、节水能力的同时具有减少土壤水分蒸发和补充土壤水分的能力；有效解决了干旱地区植物灌溉问题，提高植物种植成活率，节约灌溉用水，实现精密灌溉，提高干旱地区防风固沙能力，非常适用于干旱地区进行绿化种植。

附图说明

图1为本实用新型一种干旱地区节水灌溉装置立体结构示意图。

图2为本实用新型一种干旱地区节水灌溉装置实施例1结构示意图。

图3为本实用新型一种干旱地区节水灌溉装置实施例2结构示意图。

图中：1、太阳能系统；2、导线；3、主输水管；4、第一电磁阀；5、副输水管；6、蓄水容器；7、水位控制器；8、精密灌溉控制隔间；9、第二电磁阀；10、毛细管；11、土壤湿度传感器；12、单片机；13、透气阀。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施例的附图，对本实用新型实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

本实用新型中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。

本实用新型中所述的“内、外”的含义指的是相对于设备本身而言，指向设备内部的方向为内，反之为外，而非对本实用新型的装置机构的特定限定。

本实用新型中所述的“连接”的含义可以是部件之间的直接连接也可以是部件间通过其它部件的间接连接。

以下结合实施例和附图对本实用新型作进一步的说明，参见图1-3。

实施例1：

一种干旱地区节水灌溉装置，如图1和图2所示，包括太阳能系统1，主输水管3，第一电磁阀4，副输水管5，蓄水容器6，水位控制器7，精密灌溉控制隔间8，第二电磁阀9，毛细管10，土壤湿度传感器11，单片机12；

其中太阳能系统1包括光伏组件、独立运行逆变器，安装于地表装置上方，具体安装方式和连接方式为现有技术，太阳能系统1为整个装置供电；在有光照时太阳能系统工作给整个装置供电，当无光照时，土壤水分蒸发较慢，太阳能系统停止工作，装置停止供水；

其中主输水管3连接水源，副输水管5连接在主输水管3上，按一定距离铺设，每一副输水管5都与一个或多个蓄水容器6相连；

其中，蓄水容器6为柱状容器，本实施例中蓄水容器6容积为10L，埋于地下0.5米，其上部设置有透气阀13，其内底部安装有水位控制器7，水位控制器7与太阳能系统1和单片机12通过导线2连接；

其中，所述精密灌溉控制隔间8为细长中空结构，位于蓄水容器6内，精密灌溉控制隔间8底部与蓄水容器6底部固定相连，在精密灌溉控制隔间8底部安装第二电磁阀9，精密灌溉控制隔间8顶部与蓄水容器6顶部相连，精密灌溉控制隔间8底部与蓄水容器6顶部均设置有开孔，毛细管10一端位于精密灌溉控制隔间8内底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间8顶部8和蓄水容器6顶部向外延伸；

其中第二电磁阀9安装于精密灌溉控制隔间8底部，通过导线与太阳能系统1、和单片机12相连，通过太阳能系统1供电，土壤湿度传感器11传递信号，单片机12控制，实现对精密灌溉控制隔间8的供水，实现精密灌溉；

其中土壤湿度传感器11通过导线2与太阳能系统1、和单片机12 相连，安装于植物根系处，土壤湿度传感器11内设置有土壤湿度上限与下限，当土壤湿度达到上限时，土壤湿度传感器11将信号传递到单片机12，单片机12对信号处理后传递至第二电磁阀9进而控制第二电磁阀9闭合，中断对精密灌溉控制隔间8供水，当土壤湿度达到下限时，土壤湿度传感器11将信号传递到单片机12，单片机12对信号处理后传递至第二电磁阀9控制第二电磁阀9打开，开始对精密灌溉控制隔间8供水；

其中，本实施例中，控制系统包括第一电磁阀4、第二电磁阀9、土壤湿度传感器11和单片机12；单片机12安装于蓄水容器外部，本实施例中，单片机安装于太阳能系统1内，具体安装方式为现有技术，控制系统与太阳能系统1之间均通过导线2相连；

其中，所述毛细管10一端位于精密灌溉控制隔间8内底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间8顶部向外延伸进入土壤中；

在使用时，太阳能系统1为整个装置供电；水源通过主输水管3，经副输水管5，进入蓄水容器6；蓄水容器6内的水位控制器7将水位信息发送单片机12传递，由单片机12控制第一电磁阀4，控制输水进程；植物根系的土壤湿度传感器11将土壤湿度数据发送单片机12，单片机12控制第二电磁阀9，以控制蓄水容器6内进入精密灌溉控制隔间8的水量，达到精确灌溉之目的；同时利用毛细管10进行精确灌溉的同时，也能够实现缓慢灌溉之目的，避免大量一次性灌溉达到的水分流失；在阴雨天，无光照，土壤水分蒸发速率慢，装置停止工作。

实施例2：

一种干旱地区节水灌溉装置，如图3所示，包括太阳能系统1，主输水管3，第一电磁阀4，副输水管5，蓄水容器6，水位控制器7，精密灌溉控制隔间8，第二电磁阀9，毛细管10，土壤湿度传感器11 ，单片机12；

其中太阳能系统1包括光伏组件、独立运行逆变器，安装于地表装置上方，具体安装方式和连接方式为现有技术，太阳能系统1为整个装置供电；在有光照时太阳能系统工作给整个装置供电，当无光照时，土壤水分蒸发较慢，太阳能系统停止工作，装置停止供水；

其中主输水管3连接水源，副输水管5连接在主输水管3上，按一定距离铺设，每一副输水管5都与一个或多个蓄水容器6相连；

其中，所述蓄水容器6为柱状容器，本实施例中所述蓄水容器6容积为10L，埋于地下0.5米，其上部设置有透气阀13，其内部安装有水位控制器7，水位控制器7与太阳能系统1和单片机12通过导线2连接；

其中，所述精密灌溉控制隔间8为细长中空结构，设置在蓄水容器6外部，底部通过第二电磁阀9与蓄水容器6底部相连，精密灌溉控制隔间8顶部设置开孔，通过精密灌溉控制隔间8将毛细管10与蓄水容器6分隔，以实现精密灌溉；

其中土壤湿度传感器11通过导线与太阳能系统1、和单片机12 相连，安装于植物根系处，土壤湿度传感器11内设置有土壤湿度上限与下限，当土壤湿度达到上限时，土壤湿度传感器11将信号传递到单片机12，单片机12对信号处理后传递至第二电磁阀9进而控制第二电磁阀9闭合，中断对精密灌溉控制隔间8供水，当土壤湿度达到下限时，土壤湿度传感器11将信号传递到单片机12，单片机12对信号处理后传递至第二电磁阀9控制第二电磁阀9打开，开始对精密灌溉控制隔间8供水；

其中，本实施例中，控制系统包括第一电磁阀4、第二电磁阀9、土壤湿度传感器11和单片机12；单片机12安装于蓄水容器外部，本实施例中，单片机安装于太阳能系统1内，具体安装方式为现有技术，控制系统与太阳能系统1之间均通过导线2相连。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (4)

1.一种干旱地区节水灌溉装置，其特征在于：包括输水装置、蓄水容器、精密灌溉控制隔间、控制系统和太阳能系统；

其中，所述输水装置包括主输水管和副输水管；

其中，所述蓄水容器埋设于土壤之下，与输水装置相连，在蓄水容器内安装有水位控制器；

其中，所述精密灌溉控制隔间与蓄水容器相连；所述精密灌溉控制隔间内设置有毛细管，毛细管下端位于精密灌溉控制隔间底部，另一端穿过精密灌溉控制隔间顶部向外延伸；

其中，控制系统包括第一电磁阀、第二电磁阀、土壤湿度传感器和单片机；第一电磁阀安装于主输水管和副输水管之间，或输水装置与蓄水容器之间；第二电磁阀安装于精密灌溉控制隔间与蓄水容器之间；土壤湿度传感器埋设与土壤之下；单片机安装于蓄水容器外部，水位控制器、第一电磁阀、第二电磁阀和土壤湿度传感器分别与单片机相连；

其中，所述太阳能系统为整个系统供电。

2.根据权利要求1所述的干旱地区节水灌溉装置，其特征在于：所述蓄水容器上部安装有透气阀。

3.根据权利要求1所述的干旱地区节水灌溉装置，其特征在于：所述精密灌溉控制隔间设置在蓄水容器外部，为细长中空结构，底部通过第二电磁阀与蓄水容器底部相连，精密灌溉控制隔间顶部设置开孔。

4.根据权利要求1所述的干旱地区节水灌溉装置，其特征在于：所述精密灌溉控制隔间设置在蓄水容器内，为细长中空结构，底部通过第二电磁阀与蓄水容器相连，顶部设置开孔，蓄水容器对应的顶部设置有相应的开口结构。