CN213805273U - 一套防洪涝自动排水系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一套防洪涝自动排水系统，包括抽水机组，进水管、植被水分探测器和控制主板，利用植被水分探测器获取土壤含水量，当含水量达到设定的阈值时，控制主板向旋转结构发出指令，使旋转结构的扇叶发生转动，在土壤表面形成一个凹坑，可作为肥料的填放位置，同时控制主板控制抽水机组开始或停止工作，能够及时、快速地将积水进行收集排离，保证作物根系不会被浸泡，维护作物正常生长环境，在后期也可对整个系统进行拆除，循环利用，方便快捷，有效减少了资源的浪费，降低生产成本。

Description

一套防洪涝自动排水系统

技术领域

本实用新型涉及农用设备领域，尤其涉及一套防洪涝自动排水系统。

背景技术

洪水的发生多由降雨形成。大江大河的流域面积大，且有河网、湖泊和水库的调蓄，不同地域位置的降雨在不同支流所形成的洪峰，汇集到干流时，各支流的洪水往往相互叠加，组成历时较长涨落较平缓的洪峰。小河的流域面积和河网的调蓄能力较小，一次降雨就形成一次涨落迅猛的洪峰，洪水可分为两大类，暴洪是突如其来的湍流，它沿着河流奔流，摧毁所有事物，暴洪具有致命的破坏力，另一种是缓慢上涨的大洪水。

强降雨引起的洪涝会对农作物生长产生重大的影响，严重损害了农民的种植收益。特别是对于长江流域来说，每年6-7月的汛期都可能演变成流域性的洪涝灾害，在此期间降水过程频繁、雨量集中、占全年降雨量的50%，暴雨日数多，多大雨或暴雨，是我国南方洪涝灾害出现的高峰期，给农业生产造成严重影响。而现有的技术手段主要采用的挖渠引流，由于水流过大，采用这种方式往往会造成泥土大量流失，渠口会被泥沙等异物堵塞造成排水不变，并且费工费力，生产成本高，排水效率低。

针对洪涝易发区，长时间降雨导致积水无法及时排出，可能会造成作物根系缺氧、沤根，对农作物的生长发育及产量造成一定影响。因此，在降雨程度可控的情况下，如何及时、便捷、高效的排出农田积水，维护作物的正常生长环境，是我们亟待解决的问题。

实用新型内容

针对上述技术中存在的不足之处，本实用新型提供一套防洪涝自动排水系统，在降雨可控的条件下，能够及时将积水进行收集排离，保证作物根系不会被浸泡，维护作物的正常生长环境，在后期也可对整个系统进行拆除，循环利用，方便快捷，有效减少了资源的浪费，降低生产成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一套防洪涝自动排水系统，包括：

抽水机组，包含至少一个抽水机，用于将水转移至水管内；

进水管，设置在作物根部位置，数量有多个，与抽水机组通过水管相连；

植被水分探测器，埋入作物种植的土壤内，对土壤含水量进行测量；

控制主板，与抽水机组和植被水分探测器电性连接，根据植被水分探测器获取的土壤含水量，控制抽水机组开始或停止工作。

作为优选，所述进水管内安装有过滤网，所述过滤网设置有多个，包括第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网安装在进水管内靠近根系的一侧，所述第二过滤网安装在进水管内靠近水管的一侧。

作为优选，所述进水管旁设有旋转结构，所述旋转结构安装在进水管一侧，与进水管固定相连，所述旋转结构包括电机和扇叶，所述扇叶与土壤相接触，所述电机控制所述扇叶进行旋转。

作为优选，所述扇叶采用刚性材料制成，所述电机与控制主板电性相连。

作为优选，还包括储水槽，所述储水槽安装在抽水机组一侧，通过导管与抽水机组相连。

作为优选，所述抽水机组包括第一抽水机和第二抽水机，所述第一抽水机和第二抽水机分别位于储水槽的两侧，且一端都通过导管与储水槽相连，水管的两端分别与第一抽水机和第二抽水机相连。

作为优选，所述水管和进水管均为中空钢管结构。

作为优选，还包括供电系统及其他相适配的元部件，所述供电系统与其他相适配的元部件电性相连，为其工作提供电力支撑，所述供电系统包括太阳能供电或者市电供电中的一种或两种相结合。

本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型提供的防洪涝自动排水系统首先利用旋转结构对土壤进行一定程度的挖掘，从而形成一个凹坑，此时雨水等液体会不断汇入到凹坑内，利用进水管对凹坑内的雨水进行收集，通过水管和抽水机组将雨水排放至储水槽内，从而确保农作物的根系不会积水浸泡；后期可在凹坑中播撒肥料进行回填，确保肥料能有效被农作物根系所吸收；在缺水干旱时，可利用该系统对农作物进行浇灌，达到旱涝保收的效果。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的主体图；

图2为本实用新型的部分结构图；

图3为本实用新型的另一部分结构图；

图4为本实用新型的作物种植示意图；

图5为本实用新型的优化方案示意图；

图6为本实用新型的另一方式前侧图；

图7为本实用新型的另一方式后侧图。

主要元件符号说明如下：

1、土壤 2、水管

3、进水管 4、抽水机组

5、储水槽 6、果蔬

7、旋转结构 8、植被水分探测器

41、第一抽水机 42、第二抽水机

71、扇叶 72、电机。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中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一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动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。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图，对本实用新型的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

洪涝与湿害对农业生产的危害包括物理性破坏、生理性损伤和生态性危害。洪水泛滥毁坏水利设施，冲毁农田，撕破作物叶片，折断作物秸秆以至冲起作物造成物理性破坏；土壤水分过多时，作物根系的生长及生理功能会受到严重的影响，进而影响地上部分生长发育，造成生理性损伤；长期在阴雨湿涝环境条件下，极易引发病虫害的发生和流行。洪水冲毁农田及水利设施后，使农业生产环境受到破坏，引起土壤条件、植被条件等的变化，对作物的布局和品种调整等产生影响，造成生态性危害。

本申请所指的洪涝是在可控的范围之内，而不是指1975年的河南洪涝或者1998年长江流域的洪涝，这种长时间，大范围的特大降水难以去应对的。与现有技术相比，本实用新型装置利用旋转结构的作用形成一个凹坑，雨水在重力及流体力学的作用下汇集到凹坑内，配合进水管和抽水机组，能有效将积水排出，进水管内的过滤网能有效防止泥土等进入水管内发生堵塞，确保了能长时间使用，并且不会出现泥土的流失，有助于快速恢复地力；此外，后期可将抽水机组替换成热风机组，利用热风从管道内进行流动，作用于土壤表面，利用温度和风力加快土壤中的水分蒸发风干；如果需要施肥，可将肥料置于凹坑内，相比较抛洒于土壤表面，会使肥料更容易被作物根系吸收，保证作物的正常生长，这都是现有技术所无法到达的应用效果。

以果蔬种植为具体实施例来阐述本实用新型，当然本实用新型不仅仅局限于果蔬，任何其他农作物或者树木的在种植时采用本申请所提供的结构，或者在不付出任何创造性劳动，仅仅是简单置换的技术方案，都应属于本申请的保护范围。

请参阅图1至图4，本实用新型提供一套防洪涝自动排水系统，包括抽水机组4，包含至少一个抽水机，用于将水转移至水管2内；进水管3，设置在果蔬6的根部位置，数量有多个，与抽水机组4通过水管2相连；植被水分探测器8，埋入果蔬6种植的土壤1内，对土壤含水量进行测量；控制主板，与抽水机组4和植被水分探测器8电性连接，根据植被水分探测器获取的土壤含水量，控制抽水机组4开始或停止工作。在本实施例中，通过水管和导线将多个设备进行相互连接，从而满足工作需求，设有植被水分探测器，能有效对种植果蔬的土壤中的含水量进行检测，并将相关的信息传输至控制主板，控制主板根据相关的含水量与设定阈值进行比较，若超过设定阈值，则需要进行排水作业，此时控制抽水机进行排水，保证土壤表面水量降低，更为具体的是，在实际使用过程中，可根据降雨情况以及果蔬生长过程中对水分的需求对设定阈值进行调整，从而保证果蔬正常生长的水分需求。

进水管3内安装有过滤网，过滤网设置有多个，包括第一过滤网和第二过滤网，第一过滤网安装在进水管内靠近果蔬6的一侧，第二过滤网安装在进水管内靠近水管2的一侧。在本实施例中，进水管内必须安装有过滤网，在利用抽水机组对水进行抽取时，可有效防止异物进入水管内发生堵塞，进而影响使用，设置双层过滤网是为了使过滤更加彻底；在具体实施过程中，第二过滤网的孔径小于第一过滤网，进一步防止异物影响水管或者抽水机的正常运转。

进水管3旁还设有旋转结构7，旋转结构7安装在进水管2一侧，与进水管2固定相连，旋转结构7包括电机72和扇叶71，扇叶71与土壤1相接触，电机72控制扇叶71进行旋转。扇叶71采用刚性材料制成，电机72与控制主板电性相连。在本实施例中，通过设置旋转结构实现对水的快速收集和排出，更为具体的是，扇叶采用刚性材料制成，由于雨水的作用，土壤会变得很稀软，在电机带动扇叶进行运动时，扇叶在旋转的过程中会形成一个凹坑，在流动性和重力的作用下，水会汇集到凹坑内；为了更好对凹坑内的水进行收集，可在扇叶旁设置一软管（软管下垂方向与扇叶平行方向），软管另一端与进水管相连接，这样一方面能有效防止扇叶旋转时对软管造成影响，另一方面能对凹坑内的水进行快速收集；此外，扇叶形成的凹坑可作为肥料的填放位置，添加肥料后用土覆盖，不仅使果蔬根系更充分吸收营养，又能有效防止肥料挥发而造成的营养损失。

储水槽5安装在抽水机组4一侧，通过导管与抽水机组4相连；抽水机组4包括第一抽水机41和第二抽水机42，第一抽水机41和第二抽水机42分别位于储水槽5的两侧，且一端都通过导管与储水槽5相连，水管2的两端分别与第一抽水机和第二抽水机相连；水管2和进水管3均为中空钢管结构；此外，还包括供电系统，供电系统与其他相适配的元部件电性相连，为其工作提供电力支撑，供电系统包括太阳能供电或者市电供电中的一种或两种相结合。在本实施例中，储水槽能有效对水进行收集，在需要浇灌的时候进行抽取浇灌，而两个电机的设置也正是基于此，其中一个将水从农田排入至储水槽中，另一个将储水槽中的水浇灌至农田内，实现了雨季、旱季都能被有效使用，保证了果蔬生长对水分的需求；当光照比较充足时，采用太阳能供电，能有效满足使用需求，降低成本，节能降耗；当光照不足时，可采用市电进行供电，保证整个系统的正常工作，不会由于缺少电力支撑而造成无法工作。

以下对整个系统的工作流程进行详细的说明：

当出现较强降雨时，植被水分探测器首先对种植区域中土壤含水量进行测量，当含水量达到设定的阈值时，控制主板向旋转结构发出指令，使得旋转结构的扇叶发生转动，在土壤表面形成一个凹坑，同时控制抽水机组进行工作，通过进水管将水排离至储水槽内或其他位置，进水管内安装过滤网可有效对水进行过滤，防止异物对水管造成堵塞；当出现干旱缺水情况时，植被水分探测器确定土壤含水量低于果蔬生长所需水分时，抽水机组开始工作，将位于储水槽内的水通过进水管对果蔬进行灌溉，保证果蔬正常生长；当无需使用时，整套装置可随时拆卸，且能循环使用，既方便又能降低生产成本；此外，扇叶形成的凹坑可作为肥料的填放位置，表面用土覆盖，不仅使果蔬根系更充分吸收营养，又能有效防止肥料挥发而造成的营养损失。

请参阅图5，当然，还可以对本申请的技术方案进行优化，在本申请中进水管和水道的连接处设立挡片22和驱动电机21，挡片和驱动电机进行相连，且驱动电机与控制主板相连，更为具体的是，驱动电机21安装在水管2的外侧，与挡片固定相连，在进水管朝向驱动电机的一侧设有供挡片深入的缺口，当挡片深入至进水管内时，可对整个进水管进行封闭；设立多个土壤水分检测器，且分布在不同的区域内，可满足不同的需求：

需求一：在同一块区土地内划分出不同的种植区域，种植不同种类的果蔬，所有的果蔬都采用同一套自动排水系统，确定不同果蔬生长阶段最适宜的水分含量；由于不同的果蔬对水分的需求量是完全不同的，因此可通过驱动电机的作用，使挡片对进水管和水道的连接位置进行封闭，从而在不同的区域内进行不同程度的浇灌，实现按需浇灌。

需求二：同一果蔬在不同生长阶段所需求的营养是不同的，因此可事先在储水槽内投放所需要的营养液，对于不需要该营养液的果蔬，通过驱动电机的作用，利用挡片对该区域内的进水管进行封闭，而需要该营养液的果蔬处不封闭，这样当利用抽水机组进行灌溉时，实现定点浇灌。

请参阅图6和图7，在本申请中采用两个抽水机组合成一个抽水机组，从而能满足特殊情况下，例如降水较大导致积水过多时，两个抽水机组能快速将积水进行排离，在一定程度上对果蔬进行保护，当然在实际生产过程中，为了降低生产成本，可以仅设立一个抽水机，请参阅图5，其他元部件保持不变，在一般降水或者干旱情况下，仍能满足使用需求，工作方式和流程跟上文所记载的相同：当出现较强降雨时，植被水分探测器首先对种植区域中土壤含水量进行测量，当含水量达到设定的阈值时，控制主板向旋转结构发出指令，使得旋转结构的扇叶发生转动，在土壤表面形成一个凹坑，同时控制抽水机组进行工作，通过进水管将水排离至储水槽或其他位置，进水管内部安装的过滤网可有效对水进行过滤，防止异物对水管造成堵塞；当出现干旱缺水情况时，植被水分探测器确定土壤含水量低于果蔬生长所需水分时，抽水机组开始工作，将位于储水槽内的水通过进水管对果蔬进行灌溉，保证果蔬正常生长；当无需使用时，整套装置可随时拆卸，且能循环使用，既方便又能降低生产成本；此外，扇叶形成的凹坑可作为肥料的填放位置，表面用土覆盖，不仅使果蔬根系更充分吸收营养，又能有效防止肥料挥发而造成的营养损失。

本实用新型的优势在于：

1、应用范围更广，无论是雨季、旱季都能大力推广，满足农业需求；

2、特殊的旋转结构，不仅能有效对水进行收集排离，形成的凹坑还能作为肥料的填放位置，有效提高了肥料的使用效率。

以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但本实用新型并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，包括

抽水机组，包含至少一个抽水机，用于将水转移至水管内；

进水管，设置在作物根部位置，数量有多个，与抽水机组通过水管相连；

植被水分探测器，埋入作物种植的土壤内，对土壤含水量进行测量；

控制主板，与抽水机组和植被水分探测器电性连接，根据植被水分探测器获取的土壤含水量，控制抽水机组开始或停止工作。

2.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，所述进水管内安装有过滤网，所述过滤网设置有多个，包括第一过滤网和第二过滤网，所述第一过滤网安装在进水管内靠近根系的一侧，所述第二过滤网安装在进水管内靠近水管的一侧。

3.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，所述进水管旁还设有旋转结构，所述旋转结构安装在进水管一侧，与进水管固定相连，所述旋转结构包括电机和扇叶，所述扇叶与土壤相接触，所述电机控制所述扇叶进行旋转。

4.根据权利要求3所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，所述扇叶采用刚性材料制成，所述电机与控制主板电性相连。

5.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，还包括储水槽，所述储水槽安装在抽水机组一侧，通过导管与抽水机组相连。

6.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，所述抽水机组包括第一抽水机和第二抽水机，所述第一抽水机和第二抽水机分别位于储水槽的两侧，且一端都通过导管与储水槽相连，水管的两端分别与第一抽水机和第二抽水机相连。

7.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，所述水管和进水管为中空钢管结构。

8.根据权利要求1所述的一套防洪涝自动排水系统，其特征在于，还包括供电系统及相适配的元部件，所述供电系统与相适配的元部件电性相连，为其工作提供电力支撑，所述供电系统包括太阳能供电或者市电供电中的一种或两种相结合。

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