一种滴灌系统

1.本实用新型属于农田灌溉技术领域，具体涉及一种滴灌系统。


背景技术：

2.目前在人们的日常生活中，传统的提水灌溉系统具有技术成熟，操作简单，价格低廉等特点，但是这些传统的提水灌溉系统却对使用环境有要求，在电网无法达到的地区，由于没有能源供给，设备无法运作而不能使用，或是在水资源匮乏的地区，普通灌溉方法无法应用。另外虽然有一些采用了风光互补发电的提水灌溉设备，但由于提水系统缺乏控制系统，对提水量无法进行有效控制，无法有效合理地利用有限的水资源，市生态恢复缺乏可持续性。


技术实现要素：

3.本实用新型提供了一种滴灌系统，提水量无法进行有效控制，无法有效合理地利用有限的水资源。
4.为达到上述目的，本实用新型所述一种滴灌系统，包括提水系统、滴灌系统和控制系统；
5.所述提水系统包括储水罐和潜水泵，储水罐上开设有进水口和出水口，所述出水口处设置有阀门，所述阀门与智能控制模块连接，潜水泵通过水管与进水口连接；所述出水口与滴灌系统连接；
6.所述控制系统包括智能控制模块、第一水位计和第二水位计，所述第一水位计和第二水位计的输出端均与智能控制模块连接，所述智能控制模块与潜水泵接；所述第一水位计用于测量地下水位并传递至智能控制模块，所述第二水位计安装在储水罐中，用于测量储水罐的水位，所述智能控制模块用于根据地下水位和储水罐的水位控制潜水泵的开启或关闭。
7.进一步的，滴灌系统包括ⅰ级滴灌管、ⅱ级滴灌管、毛管和滴箭，所述ⅰ级滴灌管与出水口连接，ⅰ级滴灌管与多个ⅱ级滴灌管连通，所述ⅱ级滴灌管上连通有多根毛管，每个毛管末端安装有滴箭。
8.进一步的，同一根ⅱ级滴灌管上的多根毛管关于ⅱ级滴灌管对称布置。
9.进一步的，控制系统还包括土壤水分计，所述土壤水分计和智能控制模块连接，用于测量土壤含水率并将土壤含水率传递至智能控制模块，所述智能控制模块根据土壤含水率控制阀门的开启或关闭。
10.进一步的，控制系统还包括雨滴传感器，雨滴传感器和智能控制模块连接，用于检测是否下雨及雨量的大小，并传递至智能控制装置。
11.进一步的，滴灌系统由风力发电机和太阳能板产生的电能冗余供电。
12.进一步的，第一水位计和第二水位计均自带安装在水位计内部空气导管，可自动化气压补偿的水位计，提高浅层水位测量的精度。
2连接。
28.参照图3，提水系统2包括储水罐2-2、潜水泵2-5和水管2-6，储水罐2-2顶部设置有进水口2-1，储水罐2-2底部开设有出水口2-3，所述出水口2-3处设置有有压阀门，该有压阀门与智能控制模块1-2连接，受智能控制模块1-2的控制，潜水泵2-5通过水管2-6与进水口2-1连接，潜水泵2-5通过导线2-4与供电系统1连接，由其供电。
29.参照图4，滴灌系统3包括ⅰ级滴灌管3-1、ⅱ级滴灌管3-2、毛管3-3和滴箭3-4，ⅰ级滴灌管3-1与出水口2-3相连，ⅰ级滴灌管3-1与六个ⅱ级滴灌管3-2连通，六个ⅱ级滴灌管3-2相互平行，均与ⅰ级滴灌管3-1垂直，每个ⅱ级滴灌管3-2上连通有七对毛管，每一对毛管包括关于ⅱ级滴灌管3-2对称的两个毛管3-3，每个毛管3-3末端安装有滴箭3-4。
30.控制系统包括智能控制模块1-2、第一水位计、第二水位计、和土壤水分计。第一水位计、第二水位计和土壤水分计均与智能控制模块1-2连接。第一水位计设置在提水井中，与潜水泵2-5安装在一起，通过导线与智能控制模块1-2连接，智能控制模块1-2接收第一水位计传输的地下水位信息，通过导线传递或关闭潜水泵2-5的信号；第二水位计设置在储水罐2-2中，第二水位计安装在储水罐2-2中，用于实时测量储水罐2-2的水位，通过导线与智能控制模块1-2连接，智能控制模块1-2接收第二水位计传输的储水罐2-2水位信息，通过导线开启或关闭潜水泵2-5，通过导线开启关闭储水罐的出水口2-3。
31.所述土壤水分计型号为ec-5，精度高、寿命长、防护等级为ip68。
32.所述第一水位计和第二水位计均自带安装在水位计内部空气导管，可自动化气压补偿的水位计，提高浅层水位测量的精度。
33.进一步的，控制系统还包括雨滴传感器，雨滴传感器和智能控制模块1-2连接，用于检测是否下雨及雨量的大小，并传递至智能控制装置，在特殊天气状况下，如阴雨天气，由智能控制模块控制有压阀门关闭，不进行滴灌。
34.本实用新型的工作原理为：
35.1)由智能控制模块对潜水泵2-5进行是否工作的判定：首先第一水位计对提水井的地下水位进行监测，第二水位计对储水罐2-2的水位进行监测，并将监测到的水位传递至智能控制模块，由智能控制模块进行判断：当第一水位计监测的地下水水位值降低，低于设定的抽水水位值时，说明地下水位低于阈值，潜水泵2-5停止抽水；否则控制潜水泵2-5抽水，直至储水罐2-2的水位达到最大值，实现人工智能调节抽水。抽出的地下水由储水罐2-2进行储存。
36.2)滴灌同样由智能控制模块控制，首先根据雨滴传感器传递的信号，判断是否下雨，若下雨，则不进行滴灌；然后智能控制模块根据土壤水分计测量的滴灌点的土壤含水率，进而控制储水罐出水口处有压阀门开合程度，土壤含水率越大，有压阀门开口越小。
37.本实用新型可通过智能控制模块与第一水位计、第二水位计、土壤水分计连接，接收第一水位计传递的地下水位信号、第二水位计传递的储水罐水位信号以及土壤水分计传输的含水率，可无人值守工作。可根据监测的水下水位与储水罐水位的高低，智能控制提水量，储水罐水位低于第一预设水位时启动潜水泵进行抽水，水位达到第二预设水位时停止抽水；根据试验田地下埋置的水位计监测含水率，将监测信息传输给智能控制模块，智能控制模块进行比较，根据含水率来调节出水口2-3的有压阀门开合程度，进而控制滴水速率，可更精确的控制滴灌水量。
38.应用实例
39.本次实例选择地点为位于阴山南部的山间盆地中一牧场盆地四周山地环绕，属大陆性干旱气候区。据2016年10月的钻孔揭露，场地地下水位约5m，另对当地民井调查，当地年地下水位浮动为2m，冬季最高，夏季最低，由此判断场地地下水位深度在4～6m间浮动。我们在牧场的2
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现场抽水试验，该处水位深2.88m，含水层底板深5m，井深12m，井径40cm。采用小型潜水泵接40mm的水管抽水，抽30min井内水被抽干，等待2h，井内水恢复到原始水位。这说明抽取的水为井管内储存的水，水位下降时，含水层中的水流向井管，但抽水速度远大于补给速度。因含水层很薄，水量少，该类地下水不宜采用快抽漫灌的方式。为此我们提出利用智能提水智能滴灌的方式，以便有效利用有限的地下水资源。
40.该试验进行时，首先由太阳能板与风力发电机在智能控制模块的指示下，给蓄电池进行充电，储存电能。
41.在满足抽水条件下，即地下水位在安全水位且储水罐水位非最大水位时，智能控制模块判断结果为：抽水，控制潜水泵2-5开始工作，将水通过水管2-6经由进水口2-1存入储水罐2-2；当地下水位低于安全水位或储水罐水位达到最大值，智能控制模块控制潜水泵2-5停止工作。
42.进一步的，在满足滴灌条件下，即土壤含水率比植物所需最适含水率低，由智能控制模块1-2控制阀门开启，进行滴灌，水由储水罐2-2流出，首先进入ⅰ级滴灌管3-1，再从ⅰ级滴灌管3-1的各接口处流入二级滴灌管ⅱ级滴灌管，进而从两侧毛管3-3末端的滴箭3-4排出，当土壤达到所需含水率，智能控制模块指示储水罐阀门关闭，滴灌结束。
43.进一步的，当储水罐水位降至2/3处时，且地下水水位值高于设定的抽水水位值时，质控控制装置通过数据线向潜水泵2-5发送抽水信号，开始抽水；当储水罐上部水位升高至罐顶处或地下水水位值低于设定的抽水水位值时，停止抽水，经由智能控制模块相调配，使储水罐水位不高于储水上限的同时长期保留足够水源，以保证无抽水条件下植物滴灌的需求。
44.本方案还具有各结构组合灵活，可根据现场环境进行适配，安装维修容易等优点，具有较好的使用和推广价值。
45.以上内容仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型权利要求书的保护范围之内。