一种用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备的制作方法

本发明涉及水利工程领域，特别涉及一种用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备。

背景技术：

世界上不同地区因受自然地理和气象条件的制约，降雨和径流量有很大差异，因而产生不同的水利问题，在种植农作物的时候，为了保障农作物的生长状态，需要在干旱的情况下对农作物进行灌溉。现有的灌溉设备大都是抽取地下水或者地上水进行灌溉，但是能够直接利用的水源较少，长期抽取地下水和地上水进行灌溉会造成大量的水资源浪费，为了充分合理利用自然水资源，人们研发了各类节水灌溉设备，通过收集雨水，实现对农作物的灌溉。

但是这些收集雨水的节水灌溉设备在收集雨水过程中，由于雨水中含量部分泥沙、尘土等杂质，在灌溉时，这些杂质容易残留在设备的输水管道或者喷头内部，造成堵塞，影响设备的使用，不仅如此，这些灌溉设备大都依靠外部电网输送电力运行，在一些偏远的地区，电力网络覆盖不到，或者在电力系统出现故障时，这类灌溉设备无法正常运行，对农作物进行灌溉，导致现有的节水灌溉设备的实用性降低。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服现有技术的不足，提供一种用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备，包括基座、固定管、收集箱、处理器、收集机构、光伏机构和灌溉机构，所述收集箱通过固定管固定在基座的上方，所述处理器固定在基座上，所述处理器内设有plc，所述收集机构位于收集箱内，所述灌溉机构位于固定管的底部；

所述收集机构包括固定框、边框、圆盘、滤布、驱动组件和若干连杆，所述固定框的外周固定在收集箱的内壁上，所述边框的外周与固定框的内壁密封连接，所述滤布为环形，所述圆盘固定在滤布的内侧，所述滤布的外周与边框的内壁密封连接，所述连杆周向均匀分布在圆盘的外周，所述圆盘通过连杆与边框的内壁固定连接，所述驱动组件设置在圆盘的下方；

所述光伏机构包括升降板、升降组件和两个光伏组件，所述升降板套设在固定管上，所述升降板通过升降组件设置在收集箱的下方，两个光伏组件分别位于收集箱的两侧，所述光伏组件包括竖杆、传动单元、光伏板、转轴、横杆和两个套管，所述竖杆的底端固定在升降板的上方，所述竖杆的顶端通过传动单元与转轴连接，所述转轴的两端分别设置在两个套管内，所述套管固定在收集箱上，所述转轴通过横杆与光伏板固定连接，两个光伏组件的光伏板相互抵靠且盖设在收集箱上。

作为优选，为了实现均匀灌溉，所述灌溉机构包括转动组件、连接环、两个灌溉组件和若干第一开口，所述开口设置在收集管的底端，所述开口位于连接环的内侧，所述固定管的外周与连接环的内壁密封连接，所述转动组件与连接环传动连接，两个灌溉组件分别位于连接环的两侧，所述灌溉组件包括喷管、喷头和第二开口，所述第二开口设置在连接环上，所述喷管的一端与连接环固定连接，所述喷管的另一端与喷头固定连接。

作为优选，为了带动连接环转动，所述转动组件包括第一电机、第一齿轮、第二齿轮和支撑单元，所述第一一电机固定在固定管上，所述第一电机与plc电连接，所述第一电机与第一齿轮传动连接，所述第一齿轮与第二齿轮啮合，所述第二齿轮同轴固定在连接环上，所述喷管通过支撑单元与基座连接。

作为优选，为了支撑喷管转动，所述支撑单元包括环形槽和两个滑块，所述滑块与环形槽滑动连接，两个滑块分别固定在两个喷管的下方。

作为优选，为了实现喷管的稳定转动，所述环形槽为燕尾槽。

作为优选，为了驱动边框旋转升降移动，所述驱动组件包括第二电机、丝杆和固定块，所述固定块固定在收集箱内，所述第二电机固定在圆盘的下方，所述第二电机与plc电连接，所述第二电机与丝杆的顶端传动连接，所述丝杆的底端设置在固定块内，所述固定块的与丝杆的连接处设有与丝杆匹配的螺纹。

作为优选，为了避免丝杆和固定块锈蚀，所述丝杆和固定块的制作材料均为塑料。

作为优选，为了检测天气状况，所述升降板上设有降雨传感器，所述降雨传感器与plc电连接。

作为优选，为了驱动升降板升降移动，所述升降组件包括第三电机、驱动杆和从动杆，所述第三电机固定在收集箱的下方，所述第三电机与plc电连接，所述第三电机与驱动杆传动连接，所述驱动杆通过从动杆与升降板铰接。

作为优选，为了带动转轴转动，所述传动单元包括齿条和第三齿轮，所述齿条固定在竖杆上，所述第三齿轮同轴固定在转轴上，所述齿条与第三齿轮的远离收集箱的一侧啮合。

本发明的有益效果是，该用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备通过收集机构便于对雨水过滤，并方便将残留的杂质通过离心力甩出收集箱，保证滤布疏通，防止堵塞，不仅如此，通过光伏机构在晴天光伏发电，便于设备脱离电网独立运行，并在雨天扩大收集面积，增加雨水收集量，提高了设备的实用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备的结构示意图；

图2是本发明的用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备的收集机构的结构示意图；

图3是图1的a部放大图；

图4是图1的b部放大图；

图中：1.基座，2.固定管，3.收集箱，4.处理器，5.固定框，6.边框，7.圆盘，8.滤布，9.连杆，10.升降板，11.竖杆，12.光伏板，13.转轴，14.套管，15.连接环，16.喷管，17.喷头，18.第一电机，19.第一齿轮，20.第二齿轮，21.环形槽，22.滑块，23.第二电机，24.丝杆，25.固定块，26.降雨传感器，27.第三电机，28.驱动杆，29.从动杆，30.齿条，31.第三齿轮。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图1所示，一种用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备，包括基座1、固定管2、收集箱3、处理器4、收集机构、光伏机构和灌溉机构，所述收集箱3通过固定管2固定在基座1的上方，所述处理器4固定在基座1上，所述处理器4内设有plc，所述收集机构位于收集箱3内，所述灌溉机构位于固定管2的底部；

plc，即可编程逻辑控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程，其实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，一般用于数据的处理以及指令的接收和输出，用于实现中央控制。

该水利工程灌溉设备中，基座1固定安装在地面上，利用光伏机构自行进行光伏发电，便于设备安装在电力系统覆盖不到的偏远地区，同时便于设备脱离电网能够独立运行，利用收集机构将雨水收集至收集箱3内，输送至固定管2内，由灌溉机构负责对设备周围的农作物进行灌溉。

如图2所示，所述收集机构包括固定框5、边框6、圆盘7、滤布8、驱动组件和若干连杆9，所述固定框5的外周固定在收集箱3的内壁上，所述边框6的外周与固定框5的内壁密封连接，所述滤布8为环形，所述圆盘7固定在滤布8的内侧，所述滤布8的外周与边框6的内壁密封连接，所述连杆9周向均匀分布在圆盘7的外周，所述圆盘7通过连杆9与边框6的内壁固定连接，所述驱动组件设置在圆盘7的下方；

当发生降雨时，光伏机构将收集箱3打开，使得雨水落入收集箱3内，收集机构中，通过边框6外周与固定框5内壁密封连接，防止雨水从边框6和固定框5缝隙中通过，利用连杆9将圆盘7固定在边框6的内侧，同时固定环形的滤布8，雨水落在滤布8上后，通过滤布8过滤雨水中的泥沙杂质后，水流通过固定管2可输送至灌溉机构中对农作物灌溉。设备运行一端时间后，由驱动组件作用在圆盘7上，带动圆盘7进行旋转并向上移动，使得边框6旋转上升，带动滤布8上的泥沙旋转，使得泥沙杂质受到离心力的影响脱离滤布8，同时由于边框6带动滤布8上升，使得泥沙杂质甩出收集箱3，而后驱动组件带动圆盘7旋转向下移动，回到原位，如此，自动清除滤布8上的泥沙杂质，避免滤布8堵塞，保证能够实现对雨水的过滤，方便雨水通过滤布8进入固定管2。

如图1和图4所示，所述光伏机构包括升降板10、升降组件和两个光伏组件，所述升降板10套设在固定管2上，所述升降板10通过升降组件设置在收集箱3的下方，两个光伏组件分别位于收集箱3的两侧，所述光伏组件包括竖杆11、传动单元、光伏板12、转轴13、横杆和两个套管14，所述竖杆11的底端固定在升降板10的上方，所述竖杆11的顶端通过传动单元与转轴13连接，所述转轴13的两端分别设置在两个套管14内，所述套管14固定在收集箱3上，所述转轴13通过横杆与光伏板12固定连接，两个光伏组件的光伏板12相互抵靠且盖设在收集箱3上。

在晴天，两个光伏组件中的光伏板12相互抵靠在一起，对收集箱3遮挡，防止水分蒸发的同时，利用光伏板12进行光伏发电，储备电能，供设备运行使用，而在发生降雨时，plc控制升降组件启动，带动升降板10向下移动，使得升降板10两端的竖杆11向下移动，通过传动单元作用在转轴13上，转轴13在两个套管14的支撑作用下转动，使得光伏板12向上转动，光伏板12的受光面朝下，一方面便于光伏板12上的受光面上的灰尘掉落，便于提高光伏板12转动到原来位置后的光伏效率，另一方面，打在光伏板12背面上的雨水可顺着光伏板12的背面向下滑落进收集箱3内，扩大了收集面积，便于在雨天收集更多的雨水，在放晴后，升降组件带动升降板10向上移动，使得竖杆11向上移动，利用传动单元带动转轴13在两个套管14的支撑作用下反向转动，使得光伏板12转动至受光面向上并且光伏板12对收集箱3的上方进行遮挡，防止收集的雨水蒸发，从而提高了设备的实用性。

如图3所示，所述灌溉机构包括转动组件、连接环15、两个灌溉组件和若干第一开口，所述开口设置在收集管的底端，所述开口位于连接环15的内侧，所述固定管2的外周与连接环15的内壁密封连接，所述转动组件与连接环15传动连接，两个灌溉组件分别位于连接环15的两侧，所述灌溉组件包括喷管16、喷头17和第二开口，所述第二开口设置在连接环15上，所述喷管16的一端与连接环15固定连接，所述喷管16的另一端与喷头17固定连接。

收集的雨水进入固定管2内，从固定管2的第一开口处，通过连接环15上的第二开口进入喷管16内，而后从喷头17喷出，对周围的农作物进行灌溉，利用转动组件带动连接环15转动，使得喷管16转动，便于对周围的农作物均匀灌溉。

作为优选，为了带动连接环15转动，所述转动组件包括第一电机18、第一齿轮19、第二齿轮20和支撑单元，所述第一一电机固定在固定管2上，所述第一电机18与plc电连接，所述第一电机18与第一齿轮19传动连接，所述第一齿轮19与第二齿轮20啮合，所述第二齿轮20同轴固定在连接环15上，所述喷管16通过支撑单元与基座1连接。

plc控制第一电机18启动，带动第一齿轮19旋转，第一齿轮19作用在与之啮合的第二齿轮20上，使得第二齿轮20旋转，带动连接环15转动，从而使得与连接环15固定连接的喷管16转动，便于实现对周围农作物的均匀灌溉。

作为优选，为了支撑喷管16转动，所述支撑单元包括环形槽21和两个滑块22，所述滑块22与环形槽21滑动连接，两个滑块22分别固定在两个喷管16的下方。利用固定在基座1上的环形槽21，固定了滑块22的转动轨迹，滑块22对喷管16进行支撑，便于保证喷管16的稳定转动。

作为优选，为了实现喷管16的稳定转动，所述环形槽21为燕尾槽。由于环形槽21为燕尾槽，使得滑块22无法脱离环形槽21，保证了喷管16的转动的高度位置，便于实现喷管16的稳定转动。

如图2所示，所述驱动组件包括第二电机23、丝杆24和固定块25，所述固定块25固定在收集箱3内，所述第二电机23固定在圆盘7的下方，所述第二电机23与plc电连接，所述第二电机23与丝杆24的顶端传动连接，所述丝杆24的底端设置在固定块25内，所述固定块25的与丝杆24的连接处设有与丝杆24匹配的螺纹。

plc控制第二电机23启动，带动丝杆24旋转，由于丝杆24的底端设置在固定块25内，固定块25的位置固定，使得丝杆24沿着自身的轴线旋转并进行升降移动，进入带动圆盘7和边框6旋转和升降同步运动。

作为优选，利用塑料耐腐蚀的特点，为了避免丝杆24和固定块25锈蚀，所述丝杆24和固定块25的制作材料均为塑料。

作为优选，为了检测天气状况，所述升降板10上设有降雨传感器26，所述降雨传感器26与plc电连接。通过降雨传感器26检查降雨信号，并将信号传递给plc，便于plc根据天气状况控制升降组件运行，调整光伏板12的角度。

如图1所示，所述升降组件包括第三电机27、驱动杆28和从动杆29，所述第三电机27固定在收集箱3的下方，所述第三电机27与plc电连接，所述第三电机27与驱动杆28传动连接，所述驱动杆28通过从动杆29与升降板10铰接。

plc控制第三电机27启动，带动驱动杆28转动，驱动杆28作用在从动杆29上，使得升降板10沿着固定管2的轴线升降移动。

如图4所示，所述传动单元包括齿条30和第三齿轮31，所述齿条30固定在竖杆11上，所述第三齿轮31同轴固定在转轴13上，所述齿条30与第三齿轮31的远离收集箱3的一侧啮合。

升降板10带动竖杆11升降移动时，使得齿条30进行升降移动，带动与之啮合的从动齿轮转动，使得转轴13发生转动。

该节水灌溉设备在晴天，通过两个光伏板12进行光伏发电，便于储备设备运行的电能，方便设备在偏远地区运行，也可脱离电力网络自动运行，并利用光伏板12堵住收集箱3，防止收集的雨水蒸发，在发生降雨后，升降组件带动升降板10向下移动，竖杆11向下移动，通过传动单元带动光伏板12转动，使得受光面向下，方便光伏板12上的灰尘掉落，提高光伏发电效率，同时利用光伏板12的背面扩大收集的雨水量，雨水进入收集箱3内，通过滤布8对雨水过滤，进入固定管2内后，通过灌溉机构对周围农作物均匀灌溉，并且利用旋转组件可带动圆盘7和边框6同时进行旋转升降移动，方便滤布8上的泥沙杂质受离心力的影响脱离滤布8，甩出收集箱3，便于持续过滤雨水，防止堵塞，收集雨水进行灌溉，从而提高了设备的实用性。

与现有技术相比，该用于水利工程的防堵塞的节水灌溉设备通过收集机构便于对雨水过滤，并方便将残留的杂质通过离心力甩出收集箱3，保证滤布8疏通，防止堵塞，不仅如此，通过光伏机构在晴天光伏发电，便于设备脱离电网独立运行，并在雨天扩大收集面积，增加雨水收集量，提高了设备的实用性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。