CN210369141U - 一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，包括上位机、第一太阳能发电装置、管泵装置以及若干管道，所述管泵装置与若干管道相连通，所述管道上设有光电增压装置，本实用新型通过第一太阳能发电装置发电驱动管泵装置抽水，并通过管道输送至若干用水处，在输送过程中，通过若干个光电增压装置增大管道中的水压。

Description

一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统

技术领域

本实用新型涉及光电控水技术领域，尤其涉及一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统。

背景技术

长期以来，如何在能源层面解决山区、旱区、草原牧场、荒漠化地区的提水供水，一直是困扰国内外农牧业发展和生态建设的一道技术性难题。近几年，光电控水技术迎合了大规模的农田、草场、荒漠等需求市场，可广泛应用于边远无电、缺电地区人畜用水、农田灌溉、荒漠治理、水系联通、管网互联互通等。系统在无需任何外来能源的情况下可以机动灵活地用于农田灌溉、提供洁净人畜饮水、发展庭院经济、美化园区、环境及沙漠治理等。且光电控水系统的应用无需蓄电池、减少了电池对环境造成的污染，无需并网通过管网实现水系互通，还节省了电池更换的费用和上网的麻烦以及架设高压线路的费用，同时通过管网供水还解决了露天水渠无法对水的合理调度和计量以及造价高、征地难、水易蒸发、水渗漏和维护成本高的问题，符合我国可持续发展的战略。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，包括上位机、第一太阳能发电装置、管泵装置以及若干管道，所述管泵装置与若干管道相连通，所述管道上设有光电增压装置，所述光电增压装置包括由第二太阳能发电装置以及与第二太阳能发电装置电性相连的增压装置本体，所述增压装置本体包括压力腔，所述压力腔内设有主控制器、安装法兰、通讯装置，所述安装法兰内设有高压腔以及环形腔，所述管道穿过环形腔过后与高压腔相连通，在所述高压腔的外壁上还设置有多个与压力腔的轴线呈夹角的倾斜流道，所述倾斜流道在圆周方向上均匀分布，且所述倾斜流道使高压腔和环形腔相互连通，所述环形腔一侧壁上设有接口，所述接口通过引水管与高压水泵相连，所述高压水泵还通过引水管与所述管道相连通，所述倾斜流道上设有控制阀，所述高压水泵、控制阀分别与主控制器信号相连，所述主控制器通过所述通讯装置与所述上位机信号互连，所述第一太阳能发电装置向管泵装置、上位机供电。

优选的，所述高压腔的直径大于所述管道的直径，所述高压腔的内壁呈漏斗状。

优选的，所述管道上设有检测装置，所述检测装置包括压力传感器与第二通讯装置，所述压力传感器与所述第二通讯装置信号相连，所述第二通讯装置与所述上位机信号相连。

优选的，所述管泵装置包括管泵或虹吸管泵或泵类设备。

优选的，所述管道的出口处设有控制终端，所述控制终端包括电磁阀以及第三通讯装置。

优选的，所述通讯装置、第二通讯装置、第三通讯装置均包括ST58T8G23型无线网桥。

与现有技术相比，本实用新型达到的有益效果如下：

本实用新型提供的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，采用第一太阳能发电装置为管泵装置供电，进而驱动管泵装置抽水并通过管道输送至用水处，在管道输水的并需要对流体增压时，上位机向通讯装置传递控制信息，主控制器根据通讯装置所获得的控制命令启动控制阀以及高压水泵，高压水泵通过引水管抽取并增压流过管道的流体，在一次增压后通过接口向环形腔中输送高于管道内压力的高压流体，这部分高压液体沿多个倾斜流道分别进入高压腔内，在流经倾斜流道时，控制阀能根据主控制器指令调节阀开口大小，在阀开口较小时，控制阀能实现对流体的二次增压，最终经由倾斜流道高速喷出的高压流体在高压腔内形成高压高速射流，进而增大管道出口处的流体压力与流速，最终达到增加整体管道的流速的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的光电增压装置整体结构图

图2为图1的A部分放大示意图；

图3为图1中的B部分放大示意图；

图4为本实用新型提供的提供的光电控水系统的整体示意图；

图5为本实用新型实施例提供的信号连接示意图。

图中，1-压力腔，2-安装法兰，3-管道，4-环形腔，5-高压腔，6-倾斜流道，7-控制阀，8-接口，9-高压水泵，10-引水管，11-第二太阳能发电装置，12-第一太阳能发电装置，13-管泵装置，14-第一供水水源处，15-移动终端，16-通讯装置，17-主控制器，18-第二通讯装置，19-压力传感器，20-第三通讯装置，21-电磁阀。

具体实施方式

为了更好理解本实用新型技术内容，下面提供具体实施例，并结合附图对本实用新型做进一步的说明。

参见图1至图5，一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，包括上位机、第一太阳能发电装置12、管泵装置13以及若干管道3，所述管泵装置13与若干管道3相连通，所述管道3上设有光电增压装置，所述光电增压装置包括由第二太阳能发电装置11以及与第二太阳能发电装置11电性相连的增压装置本体，所述增压装置本体包括压力腔1，所述压力腔1内设有主控制器17、安装法兰2、通讯装置16，所述安装法兰2内设有高压腔5以及环形腔4，所述管道3穿过环形腔4过后与高压腔5相连通，在所述高压腔5的外壁上还设置有多个与压力腔1的轴线呈夹角的倾斜流道6，所述倾斜流道6在圆周方向上均匀分布，且所述倾斜流道6使高压腔5和环形腔4相互连通，所述环形腔4一侧壁上设有接口8，所述接口8通过引水管10与高压水泵9相连，所述高压水泵9还通过引水管10与所述管道3相连通，所述倾斜流道6上设有控制阀7，所述高压水泵9、控制阀7分别与主控制器17信号相连，所述主控制器17通过所述通讯装置16与所述上位机信号互连，所述第一太阳能发电装置12向管泵装置13、上位机供电。

在布设时，将管泵装置13布设于第一供水水源处14，同时在管泵装置13附近设置上位机，其中第一供水水源处14位于远离用水处或海拔高度低于用水处的位置，而在无遮挡的地形处设置第一太阳能发电装置12，管泵装置13与若干管道3相连通，管道3的出口端上设在若干用水处，第一太阳能发电装置12将光能转换为电能，并向管泵装置13进行供电，进而驱动管泵装置13进行作业，管泵装置13对第一供水水源地的水进行抽吸，并通过管道3按需输送至用水处，同时为了提高远距离送水能力，在管道3上设有若干光电增压装置，通过光电增压装置对管道3内的水增压；

在本申请中，光电增压装置包括由第二太阳能发电装置11以及与第二太阳能发电装置11电性相连的增压装置本体，所述增压装置本体包括压力腔1，所述压力腔1内设有主控制器17、安装法兰2、通讯装置16，所述安装法兰2内设有高压腔5以及环形腔4，所述管道3穿过环形腔4过后与高压腔5相连通，在所述高压腔5的外壁上还设置有多个与压力腔1的轴线呈夹角的倾斜流道6，所述倾斜流道6在圆周方向上均匀分布，且所述倾斜流道6使高压腔5和环形腔4相互连通，所述环形腔4一侧壁上设有接口8，所述接口8通过引水管10与高压水泵9相连，所述高压水泵9还通过引水管10与所述管道3相连通，所述倾斜流道6上设有控制阀7，所述高压水泵9、控制阀7分别与主控制器17信号相连；

管道3与高压腔5相连通，而环形腔4环嵌设于管道3外表面，当需要对流体增压时，上位机向通讯装置16传递控制信息，主控制器17根据通讯装置16所获得的控制命令启动控制阀7以及高压水泵9，高压水泵9通过引水管10抽取并增压流过管道3的流体，在一次增压后通过接口8向环形腔4中输送高于管道3内压力的高压流体，这部分高压液体沿多个倾斜流道6分别进入高压腔5内，在流经倾斜流道6时，控制阀7能根据主控制器17指令调节阀开口大小，在阀开口较小时，控制阀7能实现对流体的二次增压，最终经由倾斜流道6高速喷出的高压流体在高压腔5内形成高压高速射流，进而增大管道3出口处的流体压力与流速，最终达到增加整体管道3的流速的目的。

为了方便检测管道3内的流体压力，本实施例还在管道3上设置了若干个检测装置，所述检测装置包括压力传感器19与第二通讯装置18，所述压力传感器19与所述第二通讯装置18信号相连，所述第二通讯装置18与所述上位机信号相连，压力传感器19能检测水管内的流体压力，并将其压力数据通过第二通讯装置18发送至上位机处。

具体的，所述高压腔5的直径大于所述管道3的直径，所述高压腔5的内壁呈漏斗状，上述设置能使高压腔5内能容纳一定体积的流体，同时还便于进一步增大管道3内的流体压力。

具体的，在本实用新型的一个实施例中，所述管泵装置13为管泵。

具体的，在本实用新型的一个实施例中，所述管泵装为虹吸管泵或其他泵类设备。

具体的，所述管道3的出口处设有控制终端，所述控制终端包括电磁阀21以及第三通讯装置20，所述第三通讯装置20与所述上位机信号互连，所述电磁阀21与所述第三通信装置电性相连，在使用时，操作人员通过移动终端15向所述上位机发送操作信息，上位机将操作信息对应的操作动作发送至第三通讯装置20，所述电磁阀21根据第三通讯装置20所接收的信息，做出相应的开/闭操作。

具体的，所述通讯装置16、第二通讯装置18、第三通讯装置20均包括ST58T8G23型无线网桥，所述ST58T8G23型无线网桥具有快速而稳定的传输能力，同时还适用于各种户外环境。

具体的，所述控制阀7，高压水泵9，第二太阳能发电装置11，第一太阳能发电装置12，主控制器17，压力传感器19，电磁阀21均为本领域人员的公知元件，本领域技术人员能根据需求自由选择不同的型号。

工作原理为：使用时，将管泵装置13布设于第一供水水源处14，同时在管泵装置13附近设置上位机，而在无遮挡的地形处设置第一太阳能发电装置12，管泵装置13与若干管道3相连通，管道3的出口端上设在若干用水处，通过第一太阳能发电装置12为管泵装置13供电，驱动管泵装置13从第一供水水源处14抽水，当用户需要用水时，通过移动终端15向所述上位机发送操作信息，上位机将操作信息对应的操作动作发送至第三通讯装置20，所述电磁阀21根据第三通讯装置20所接收的信息，做出相应的开/闭操作，实现管道3出口的出水，同时在管道3上的压力传感器19能实时监测管道3内流体的压力，当管道3内流体压力变小时，管道3上的压力传感器19通过第二通讯模块发送压力数据至上位机，上位机接收数据后发送相应的控制命令至主控制器17，主控制器17根据通讯装置16所获得的控制命令启动控制阀7以及高压水泵9，高压水泵9通过引水管10抽取并增压流过管道3的流体，在一次增压后通过接口8向环形腔4中输送高于管道3内压力的高压流体，这部分高压液体沿多个倾斜流道6分别进入高压腔5内，在流经倾斜流道6时，控制阀7能根据主控制器17指令调节阀开口大小，在阀开口较小时，控制阀7能实现对流体的二次增压，最终经由倾斜流道6高速喷出的高压流体在高压腔5内形成高压高速射流，进而增大管道3出口处的流体压力与流速，最终达到增加整体管道3的流速的目的。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，包括上位机、第一太阳能发电装置、管泵装置以及若干管道，所述管泵装置与若干管道相连通，所述管道上设有光电增压装置，所述光电增压装置包括由第二太阳能发电装置以及与第二太阳能发电装置电性相连的增压装置本体，所述增压装置本体包括压力腔，所述压力腔内设有主控制器、安装法兰、通讯装置，所述安装法兰内设有高压腔以及环形腔，所述管道穿过环形腔过后与高压腔相连通，在所述高压腔的外壁上还设置有多个与压力腔的轴线呈夹角的倾斜流道，所述倾斜流道在圆周方向上均匀分布，且所述倾斜流道使高压腔和环形腔相互连通，所述环形腔一侧壁上设有接口，所述接口通过引水管与高压水泵相连，所述高压水泵还通过引水管与所述管道相连通，所述倾斜流道上设有控制阀，所述高压水泵、控制阀分别与主控制器信号相连，所述主控制器通过所述通讯装置与所述上位机信号互连，所述第一太阳能发电装置向管泵装置、上位机供电。

2.根据权利要求1所述的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，所述高压腔的直径大于所述管道的直径，所述高压腔的内壁呈漏斗状。

3.根据权利要求1所述的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，所述管道上设有检测装置，所述检测装置包括压力传感器与第二通讯装置，所述压力传感器与所述第二通讯装置信号相连，所述第二通讯装置与所述上位机信号相连。

4.根据权利要求1所述的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，所述管泵装置包括管泵或虹吸管泵或泵类设备。

5.根据权利要求1所述的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，所述管道的出口处设有控制终端，所述控制终端包括电磁阀以及第三通讯装置。

6.根据权利要求5所述的一种应用于农业灌溉以及水利供水的光电控水系统，其特征在于，所述通讯装置、第二通讯装置、第三通讯装置均包括ST58T8G23型无线网桥。

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