CN208039359U - 一种智能水资源蓄取装置 - Google Patents
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Abstract
一种水资源蓄取装置，包括蓄水单元、喷水单元、电路单元。蓄水单元包括集水装置、净水结构和蓄水箱体和管道，蓄水箱体包括扩展水源管道；喷水单元包括喷头、管道模块和水泵，喷头可以选择多种工作模式；电路单元包括控制电路板、传感器模块、供电装置、散热模块和用户操作面板：控制电路板可实现控制整机运行；传感器模块用于检测周围环境并收集参数。本实用新型可以根据环境的需要，单个或多个连接铺设，并能智能的选择水源喷洒模式，提高水源利用率；同时可以收集自然雨水，减少浇灌植物和除尘作业对人类生活用水的依赖。
Description
技术领域
本实用新型涉及水资源蓄取领域，尤其是一种智能水资源蓄取装置。
背景技术
水作为人类活动过程中，最宝贵的资源之一：干旱地区需要灌溉浇水防止土地荒漠化。雾霾地区需要洒水治霾，绿化区域需要水资源蓄取保持植物生长，工地粉尘浓度大，需要洒水防尘，提高空气质量......万物生长都离不开水资源。节约水资源，成为了水资源蓄取过程的重中之重。
传统水资源蓄取方式比如洒水车，只能从水库，或者通过自来水管道引水，浪费了大量的人类生活水源，而且洒水车喷头往往只有单一的喷水模式，需要人工控制喷水过程，浪费人工劳动力的同时，还浪费了不少的水资源。
再比如农田的灌溉系统，同样是只能通过水库或自来水管道引水，在灌溉过程中，只能人工控制开启或者关闭灌溉，既增加了人工成本，又没办法按照土地、植物对水的实际需求量来进行浇水灌溉，浪费的大量的水资源，导致农业灌溉智能化低。
再比如工地的粉尘处理，不能通过空气状态实时监控来完成。需要通过人工洒水的方式，十分不便。
在中国实用新型CN 204721975 U中公开了一种智能浇灌装置，包括MCU、人机交互设备、传感器、供电模块、浇灌模块；人机交互设备用于对浇灌对象的土壤环境设定温度/湿度基准值并发送给所述MCU ；传感器用于实时监测土壤环境的温度/ 湿度值；MCU 用于实时采集所述传感器监测到的温度/ 湿度值，并与基准值比较，若传感器监测到的温度/湿度值低于所述基准值时对所述浇灌模块发出浇灌指令，若高于所述基准值时发出停止浇灌指令；供电模块用于提供所述MCU 及所述浇灌模块所需的电能。但是这一实用新型既没有办法收集水资源，也没有办法根据实际需求来智能选择喷水模式。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种更加智能的水资源蓄取装置，不仅可以智能的收集水资源，还可以智能的选择喷水模式进行喷水。
为了解决上述技术问题，本实用新型的水资源蓄取装置由蓄水单元、喷水单元、电路单元组成。
其中，喷水单元由抽水泵、喷头，管道组成，喷头可由超声波雾化喷头和普通型洒水喷头结合组成，两种喷头并联在同一根管道上。
电路单元包括控制电路板、传感器模块、供电装置、散热模块和用户操作面板。控制电路板用于控制整机运行；传感器模块用于检测周围环境参数；供电装置包括太阳能电池板和蓄电池箱；用户操作面板实现人机交互；散热模块控制处理器模块温度；
所述传感器模块包括水位、箱压、空气尘埃颗粒和温湿度感应模块，水位、
箱压传感器位于蓄水箱体内，空气空气尘埃颗粒和温湿度感应模块位于蓄水箱体外部，与空气直接接触，传感器模块与控制电路板中主控MCU连接；
所述控制电路板位于用户操纵面板下方，包括主控MCU，远程通讯模块，电源控制电路，散热模块控制电路。用户操作面板可实现人机交互功能。
采用这样的结构后，可由传感器模块探测环境参数，例如空气尘埃颗粒指数、环境温度、环境湿度、蓄水箱水位、压力等，传输到主控MCU，通过主控MCU对数据进行分析，还可以通过远程通讯模块，将数据传输至远程客户端服务器，通过服务器对数据分析处理，再将下一步指令传输到主控MCU，凭借供电装置提供的电力，通过喷头进行智能选择喷水模式进行水资源浇灌，提高水资源的利用率。
本实用新型的智能水资源蓄取装置还可以有拥有由集水装置、净水结构和蓄水箱体构成的蓄水模块。
集水装置可以是可拆卸的漏斗式雨水收集装置。
净水结构包括出沙口、双层吸水膜和直通型筛状导水通孔设计；出沙口是管道侧壁上开的缺口，双层吸水膜位于出沙口下端，倾斜放置在管道内侧，与水平面的倾角在30到40度之间；直通型筛状导水通孔位于双层吸水膜下端，并与其直接连接。
蓄水箱体为密闭的结构；蓄水箱体上端还设计有带有密封圈的箱体盖结构，蓄水箱体上端还设有扩展水源管道。
通过这种结构，可以将自然雨水收集到蓄水箱体中，并且将雨水中的沙水分离，得到较为干净的水资源，同时可以将水资源蓄取装置的蓄水箱体铺设在地底下，将喷水模块与集水装置露在地表，可以实现土地表面种植，提高土地的利用率。还可以将多个本水资源蓄取装置通过扩展水源管道结构连接一起，根据实际用水需求，形成地下水资源蓄取网络，更加智能化调度水资源。
附图说明
图1是本实用新型实施例的整体结构图的主视图
图2是喷头结构示意图
图3是本实用新型实施例的净水结构示意图
图中标记：
1、太阳能电池板；2、光照自适应转台；3、光照自适应控制MCU；4、用户操作面板；5、控制电路板；6、散热模块；7、蓄电池单元；8、水泵；9、喷头；91超声波雾化喷头；92普通型洒水喷头；10、集水装置；11、净水结构；12、开孔防堵设计；13、开孔挡片设计；14、箱体盖；15、扩展水源管道16、蓄水箱体；17、传感器模块；18、管道；19、滤沙口出口；20、沙水混合物；21、吸水轻质薄膜22、直通型筛状导水通孔。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型为一种智能水资源蓄取装置，包括蓄水单元、喷水单元、电路单元。
如图1所示，喷水单元由喷头9、水泵8和管道18构成，其中喷头是超声波雾化喷头91与普通型洒水喷头92组合而成，两种喷头并联在同一根管道18上；水泵8连接的管道18末端，设置有挡片13，挡片上开有小孔，用于防止杂物堵住管道18。工作时，水泵8从蓄水箱体16中抽水，根据不同需求使用不同的喷头9，达成智能喷水，节约资源的效果。
蓄水单元由集水装置10、净水结构11、蓄水箱体16和管道18组成。集水装置10可以采用漏斗式集水装置且设置为可拆装更换，以调节漏斗集雨面积，便于进行空中的雨水的收集、喷头中心部位未利用的水源回收，也可以是槽型的引水结构，便于收集地表面的积水，还可以是漏斗型结构和槽型引水结构的组合。
集水装置10连接的管道18的末端采用开孔防堵设计12，这样确保收集的雨水从集水装置10到蓄水箱体16的管道18不会堵塞。
净水结构11如附图2所示，由滤沙口出口19，吸水轻质薄膜21，直通型筛状导水通孔22构成，出沙口(19)是管道18侧壁上开的缺口，吸水轻质薄膜21位于出沙口19下端，倾斜放置在管道18内侧，与水平面的倾角为35度；直通型筛状导水通孔22位于吸水轻质薄膜21下端，并与其直接连接。当沙水混合物20到达净水结构11时，水被吸水轻质薄膜21吸收，并进入直通型筛状导水通孔22，然后由直通型筛状导水通孔22沿管道18导入蓄水箱体16，而沙石20则从滤沙口出口19排出。
蓄水箱体16如图1所示，是密闭的结构；蓄水箱体16上端还设计有箱体盖结构14，用于查看蓄水箱体16内的状态，箱体盖结构14包含密封圈，用于防止水源溢出。
蓄水箱体16上端还包括扩展水源管道15，通过扩展水源管道15可以将多个本智能水资源蓄取装置或者其他水源连接在一起，形成水资源蓄取网络，达到水源运输方便，调度统一的效果。
电路单元包括控制电路板、传感器模块、供电装置、散热模块和用户操作面板组成。
控制电路板模块5位于用户操纵面板下端，由主控MCU，远程通讯模块，电源控制电路，散热模块控制电路集成。
传感器模块17包括水位、箱压、空气尘埃颗粒、红外和温湿度感应模块，其中，水位、箱压传感器位于蓄水箱体内，水位模块电路用于用于蓄水囊水位信息反馈采集，箱压用于箱内压力的实时数据采集反馈，确保箱内水的气压值的稳定。
空气空气尘埃颗粒和温湿度感应模块位于蓄水箱体外部，与空气直接接触，空气尘埃传感器采集空气质量信息，改变喷头工作模式：当出现沙尘土则采用超声波雾化除尘，正常则采用普通型洒水喷头喷洒植物。其中，温湿度传感器则设置为检测环境，判断是否进行洒水工作，雾化和智能分配箱内的水。
供电装置包括太阳能电池板1、光照自适应转台2、光照自适应控制MCU 3和和蓄电池单元7；
太阳能电池板1采用普通硅材料的太阳能板和砷化镓太阳能板按1:1混合而成。砷化镓太阳能板降低太阳能板的面积，增大太阳能能量的利用率；普通硅材料的太阳能板面积大但成本低。通过混合太阳能板的设计可以提高太阳能发电的
效率。
光照自适应转台2采用光照传感器，连接太阳能电池板1和光照自适应控制MCU 3。
光照自适应控制MCU 3采用低成本简单单片机，实现光照自适应转台2的数据处理，控制太阳能电池板1的转动。
蓄电池单元7包含蓄电池和电源电路，用于太阳能电池板1电能的存储和用于光照自适应控制MCU 3和控制电路板模块5的供电及其他单元的供电功能。
所述用户操作面板4实现人机交互功能，通过控制电路板模块5采集到的光照、温度、湿度等信息的显示，通过触摸按键的输入控制太阳能电池板1、光照自适应转台2的转动、转速，控制用户操作面板4的显示，控制喷头9喷射。
所述远程通讯模块是ROLA通信模块，除此之外，还可以可以是NB-IOT通信模块、可以是其他类型无线网络连接模块，还可以其中的随机组合，确保无论信号好坏，本智能水资源蓄取装置都可以连接上远程服务器。
所述散热模块6可以是转速可调的电机风扇，根据内部的电路温度来控制散热的转速，减低功耗。
Claims (10)
1.一种水资源蓄取装置，包括蓄水单元、喷水单元、电路单元；喷水单元包括喷头、水泵和管道；喷水单元包括喷头(9)、水泵(8)和管道(18)；电路单元包括控制电路板(5)、传感器模块(17)、供电装置、散热模块(6)和用户操作面板(4)；供电装置包括太阳能电池板(1)、光照自适应转台(2)、光照自适应控制MCU(3)和蓄电池单元(7)；其特征在于所述喷头(9)为超声波雾化喷头(91)与普通型洒水喷头(92)组合而成，两种喷头并联在同一根管道(18)上。
2.如权利要求1所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述蓄水单元包括集水装置(10)、净水结构(11)、蓄水箱体(16)和管道(18)；集水装置(10)位于蓄水单元的最上部，通过管道(18)与下部的蓄水箱体(16)连接在一起，净水结构(11)被设计在连接集水装置(10)与蓄水箱体(16)的管道(18)中。
3.如权利要求2所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述集水装置(10)是可拆装更换漏斗式雨水收集装置。
4.如权利要求2所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述管道(18)下端有开孔防堵设计(12)。
5.如权利要求2所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述净水结构(11)包括滤沙口出口(19)、双层吸水膜(21)和直通型筛状导水通孔(22)；滤沙口出口(19)是管道(18)侧壁上开的缺口，双层吸水膜(21)位于滤沙口出口(19)下端，倾斜放置在管道(18)内侧，与水平面的倾角在30到40度之间；直通型筛状导水通孔(22)位于双层吸水膜(21)下端，并与其直接连接。
6.如权利要求2所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述蓄水箱体(16)为密闭的结构。
7.如权利要求6所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述蓄水箱体(16)还设计有带有密封圈的位于蓄水箱体(16)上端的箱体盖(14)。
8.如权利要求2所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述蓄水箱体(16)还包括位于蓄水箱体(16)上端的扩展水源管道(15), 水资源蓄取装置可通过扩展水源管道(15)与其他水资源蓄取装置或者其他水源连接起来。
9.如权利要求1至8任一权利要求所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述传感器模块(17)包括水位、箱压、空气尘埃颗粒和温湿度感应模块，水位、箱压传感器位于蓄水箱体内，空气空气尘埃颗粒和温湿度感应模块位于蓄水箱体外部，与空气直接接触，传感器模块与控制电路板连接；所述控制电路板(5)位于用户操纵面板下方，由主控MCU、远程通讯模块、电源控制电路、散热模块控制电路集成。
10.如权利要求9所述的水资源蓄取装置，其特征在于：所述远程通讯模块可以是ROLA通信模块或NB-IOT通信模块。
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| CN109247219A (zh) * | 2018-11-20 | 2019-01-22 | 哈尔滨理工大学 | 一种自动化可根据温度调节喷水时间的灌溉装置 |
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2017
- 2017-09-22 CN CN201721219617.8U patent/CN208039359U/zh not_active Expired - Fee Related
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