本发明涉及一种林木配水式移动灌溉系统，属于林业灌溉技术领域。
背景技术：
我国林业灌溉面积极大，据第八次全国森林连续清查结果显示：全国林业用地面积为3.44hm2，森林面积为2.08亿hm2，森林覆盖率为21.6％，森林蓄积量为151.37hm2。目前我国林木灌溉主要采用沟灌、畦灌和树盘灌等农业灌溉方式，但上述灌溉方式对于现代节水灌溉系统的利用率比较低，系统主要采用农业灌溉方式，这对于一些距离水源较远的林木灌溉区来说是既不实用也不经济的。其主要缺点在于：1、由于西藏等水资源紧缺、土壤蓄水与保水条件相对较差的西北地区，林木自身具有一定的抗旱性，因此林木灌溉保证率和土壤水分控制下线可以更低，但林木所需的灌溉周期相对较长，而现有的固定式灌溉系统多数时间处在不运行的状态，其产生的经济效益将大大降低。2、由于林木面积较大，分布也不太规则，采用农田灌溉系统，造价明显过高。而且林木灌溉通常是在种植后的3-5年内对灌溉要求较高，此后基本靠降水提供的水分即可保证林木正常生长，因此采用常规农田节水灌溉系统骨干管道等存在明显的资源浪费。3、由于林木灌溉地区大都为电力缺乏地区和荒漠化严重地区，如西藏等西北部地区缺少电力资源，因此如何维持固定式系统的正常运行也是一个较大的问题。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的是提供一种自行供电、水分利用率高且注水量可自动控制的林木配水式移动灌溉系统。
为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种林木配水式移动灌溉系统，其特征在于：它包括蓄水车、配水枪和灌水袋；所述蓄水车设置有进水口和出水口；所述配水枪包括枪本体，所述枪本体上设置有进水管和出水管，所述进水管通过管路与所述出水口连接；所述灌水袋包括抱式固定在土壤上方树干上的水袋本体，所述水袋本体上部开设有注水孔，所述注水孔通过管路与所述出水管连接。
所述蓄水车包括紧固连接在车底架上的蓄水箱，在所述蓄水箱上设置有所述出水口和所述进水口，所述进水口通过管路与过滤装置连接；所述过滤装置通过管路与水泵的输出端连接；在所述蓄水箱的顶部设置太阳能发电系统，所述太阳能发电系统与所述水泵电连接。
所述水袋本体的内部设置有与土壤接触且水平布置的迷宫式流道盘；在所述迷宫式流道盘上方的所述水袋本体上开设至少一个出水孔；在所述水袋本体的顶部插置至少一根进气管。
在所述枪本体内设置活塞腔，所述进水管和出水管分别设置在所述活塞腔的两侧；所述出水管与出水管接头紧固连接；所述活塞腔内滑动连接有活塞块，所述活塞块上开设有通路；所述活塞块通过连杆与控制所述通路与所述进水管和所述出水管连通或封堵的驱动机构连接。
所述驱动机构包括设置在所述枪本体内的进气腔，在所述进气腔的侧内壁设置不透气膜，所述不透气膜的外膜壁与锥形塞紧固连接；在与所述不透气膜相对的所述进气腔的另一侧开设安装孔，所述安装孔内滑动连接滑道，在所述滑道内设置有至少两个可滑动的滚珠；所述锥形塞插置在所述滑道中的两所述滚珠之间；在所述滑道远离所述锥形塞的一侧紧固连接有支架，所述支架与启动杆的一端转动连接，所述启动杆的另一端穿出所述枪本体；在所述枪本体内还设置有气管，所述气管的一端与所述进气腔连接，所述气管的另一端与气管接头连接，所述气管接头通过管路与所述注水孔连接；所述连杆的一端与所述活塞块紧固连接，所述连杆的另一端与所述枪本体内的所述启动杆转动连接。
在所述枪本体上紧固连接抽气管，在所述抽气管内滑动连接活塞杆，所述活塞杆穿出所述抽气管的一端；在所述抽气管的另一端紧固连接与所述抽气管连通的管接头，所述管接头通过管路与所述灌水袋的所述注水孔连接；在所述管接头内设置单向透气膜，在所述抽气管的另一端的管壁上设置另一单向透气膜。
在所述连杆上套置弹簧，所述弹簧一端与所述活塞块紧固连接，另一端与所述活塞腔紧固连接。
所述迷宫式流道盘为双层流道结构，包括一级流道盘和设置在所述一级流道盘底部的二级流道盘，在所述二级流道盘的底部设置有出水盘；在所述水袋本体的上部设置多圈用于防止所述水袋本体发生形变的密封圈。
所述太阳能发电系统通过升降架与所述蓄水箱的顶部紧固连接。
所述出水管接头、所述气管接头和所述管接头均采用不锈钢材料制成；所述出水管接头、所述气管接头和所述管接头均采用端敞口端封闭的管体，且在所述管体侧壁上开设有多个通孔。
本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：1、本发明由于在蓄水箱的顶部设置有一太阳能发电系统，太阳能发电系统与水泵电连接，因此可通过太阳能自行供电，避免电力运输产生的损耗，解决了电力资源匮乏地区功能问题，同时太阳能发电系统可提高蓄水箱内的水温，进行加温灌溉。2、本发明由于在水泵和蓄水箱之间设置有过滤装置，因此可对水源进行初步过滤，有效减缓灌溉系统的堵塞压力，增加灌溉系统的使用寿命。3、本发明由于设置有蓄水箱，因此可提前贮存一定的水对缺水地区的林木灌溉，使灌溉不局限于地域限制，有效解决了缺水地区大面积林木灌溉问题。4、本发明由于在在活塞腔内设置有与启动杆连接的活塞块，在进气腔内设置有不透气膜，不透气膜通过锥形塞与滑道连接，滑道通过支架与启动杆转动连接，因此本装置可通过后续需水设备内的水量与进气腔内的气压协同变化，控制活塞块实现对注水水量的自动控制。5、本发明由于在枪本体上设置有抽气管，在抽气管内滑动连接一活塞杆，在抽气管另一端的管接头内设置单向透气膜，在抽气管另一端的管壁上设置另一单向透气膜，因此可通过抽气管实现对后续需水设备内部气体的随时排出，使后续需水设备内部气压衡低于外部大气压，保证出流的稳定性。6、本发明的出水管接头、气管接头和管接头由于均采用一端敞口一端封闭的管体，且在管体侧壁上开设有多个通孔，因此可以有效避免在灌水和抽气过程中空气的相互流通，保证整体的密封性，在使用过程中保证内部气压衡小于大气压。7、本发明由于在水袋本体的下部紧固连接一迷宫式流道盘，因此使水流可以缓慢滴入作物根区，有效避免水资源浪费，提高浇灌效率。8、本发明由于在迷宫式流道盘上方的水袋本体上开设有至少一个出水孔，在水袋本体的顶部插置至少一根进气管，因此根据马氏瓶原理，使水袋本体内部与外界的压强能够保证使出水口处恒定出流。9、本发明由于在水袋本体的上部设置多圈密封圈，因此当水袋本体内部压强小于大气压时，可有效防止水袋本体发生形变，保证出流恒定。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明的蓄水车的结构示意图；
图3是本发明的配水枪的结构示意图；
图4是本发明的灌水袋的结构示意图；
图5是本发明的迷宫式流道盘的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
如图1所示，本发明包括通过管路连接的蓄水车1、配水枪2和灌水袋3。
如图2所示，蓄水车1包括一紧固连接在车底架4上的蓄水箱5，在蓄水箱5上设置有一通过阀门6连接的出水口7。在蓄水箱5上还设置有一进水口8，进水口8通过管路和阀门9与一过滤装置10连接。过滤装置10通过管路与一水泵11的输出端连接。在蓄水箱5的顶部还设置有一太阳能发电系统12，太阳能发电系统12与水泵11电连接，用于驱动水泵11工作。
如图3所示，配水枪2包括一枪本体13，在枪本体13内设置一活塞腔14，在活塞腔14相对的两侧分别设置一进水管15和一出水管16。进水管15穿出枪本体13一端并与蓄水车1的出水口7紧固连接，出水管16穿出枪本体13另一端并与一出水管接头30紧固连接。在枪本体13内还设置一进气腔17，在进气腔17的一侧内壁设置一不透气膜18，不透气膜18的外膜壁与一锥形塞19紧固连接。在与不透气膜18相对的进气腔17的另一侧开设一安装孔20，安装孔20内滑动连接一滑道21，在滑道21内设置有至少两个可滑动的滚珠22，锥形塞19插置在滑道21中的两滚珠22之间。在滑道21远离锥形塞19的一侧紧固连接一支架23，支架23与一启动杆24的一端转动连接，启动杆24的另一端穿出枪本体13。在活塞腔14内滑动连接一活塞块25，活塞块25上开设一能够与进水管15和出水管16连接的通路26。活塞块25与一连杆27的一端紧固连接，连杆27的另一端与枪本体13内的启动杆24转动连接。在枪本体13内设置有一气管28，气管28的一端与进气腔17连接，气管28的另一端穿出枪本体13并与一气管接头29连接。
如图4所示，灌水袋3包括一通过拉链31环抱式固定在土壤上方树干100上的水袋本体32，水袋本体32的顶部与树干100密封，水袋本体32的底部与土壤密封，构成一密封空间。水袋本体32上部开设一注水孔33，注水孔33通过管路分别与配水枪2的出水管接头30和气管接头29连接。水袋本体32的下部紧固连接一与土壤接触且水平布置的迷宫式流道盘50，用于使水流可以缓慢滴入作物根区。在迷宫式流道盘50上方的水袋本体32上开设至少一个出水孔34，用于防止水量过少时引起的内部气压过小导致迷宫式流道盘50倒吸水。在水袋本体32的顶部插置至少一根进气管35，根据马氏瓶原理，使水袋本体32内部与外界的压强能够保证使出水孔34处恒定出流。
上述实施例中，太阳能发电系统12通过升降架36与蓄水箱5的顶部紧固连接。
上述实施例中，在车底架4上紧固连接一罩在蓄水箱5、过滤装置10和水泵11外部的车厢37，用于防止蓄水箱5、过滤装置10和水泵11受损。
上述实施例中，过滤装置7可采用叠片过滤器。
上述实施例中，在枪本体13上可紧固连接一抽气管38，在抽气管38内滑动连接一活塞杆39，活塞杆39穿出抽气管38的一端并与一把手40紧固连接。在抽气管38的另一端紧固连接一与抽气管38连接的管接头41，管接头41通过管路与灌水袋3的注水孔33连接。
上述实施例中，在管接头41内设置一单向透气膜42。在抽气管38的另一端的管壁上设置一单向透气膜49，用于排出抽入抽气管38内的气体。
上述实施例中，出水管16穿出枪本体13的一端为弯管结构。
上述实施例中，气管28穿出枪本体13的另一端为弯管结构。
上述实施例中，在连杆27上可套置一弹簧43，弹簧43一端与活塞块25紧固连接，一端与活塞腔14紧固连接，当灌水结束后，弹簧43可拉动活塞块25回到初始位置。
上述实施例中，出水管接头30、气管接头29和管接头41均采用不锈钢材料制成。
上述实施例中，出水管接头30、气管接头29和管接头41均采用一端敞口一端封闭的管体，且在管体侧壁上开设有多个通孔，用于进气或排水。
上述实施例中，在水袋本体32的上部可设置多圈密封圈44，用于当水袋本体32内部压强小于大气压时，可有效防止水袋本体32发生形变，保证出流恒定。
上述实施例中，迷宫式流道盘50为双层流道结构，包括一一级流道盘45和一设置在一级流道盘45底部且相错布置的二级流道盘46，在二级流道盘46的底部设置有一出水盘47。
上述实施例中，进气管35采用塑料材质制成。
上述实施例中，在注水孔33内紧固连接一滤网48，用于滤除水源中的杂质，防止注水孔33堵塞。
本发明在工作时，首先根据不同区域不同时间的太阳高度，通过升降架36调整太阳能发电系统12的角度，以保证能够最大限度吸收太阳能，并通过拉链31将水袋本体32环抱式固定在土壤上方的树干100上。然后将水泵11的输入端与供水源连接，在太阳能发电系统12的驱动下，水泵11将水泵入到过滤装置10中进行过滤后输送到蓄水箱5中贮存。当需要进行灌溉操作时，打开出水口7处的阀门6，然后握紧启动杆24，使启动杆24以支架23为支点带动活塞块25上移，使通路26与进水管15和出水管16连接，此时水通过进水管15进入到出水管16中，并由出水管接头30喷入到灌水袋3内。随着灌水袋3内注入水量的增加，其内部压力也随之增加，此时灌水袋3内的压力通过气管28反馈至进气腔17中，使进气腔17内的气压随之增大，不透气膜18带动锥形塞19上移，使得锥形塞19从滑道21中脱出，滑道21失去固定点向安装孔20中滑落，启动杆24失去支点后上移，使活塞块25在活塞腔14中继续向上运动，通路26与进水管15和出水管16偏离，使水流停止注入配水枪，从而停止对灌水袋3注水。当水袋本体32的内部水量达到设计值时，调整进气管35插入袋本体32的深度进而对出水孔34的出水流速和流量进行调节，实现作物灌溉。随着灌溉的进行，当水袋本体32内部水下降至出水孔34的位置时，水袋本体32内部压强小于大气压强，此时外界空气会从出水孔34吸入水袋本体32内，防止水量过少时引起的内部气压过小导致迷宫式流道盘50倒吸水。当注水结束后，拉动抽气管38的把手40，通过单向膜42将灌水袋3内部气体抽入到抽气管38内，然后推动把手40，使气体通过单向膜42排出抽气管38，如此循环，使灌水袋3内部气压降低。
当本发明工作结束时，松开启动杆24，活塞块25在弹簧43拉力的作用下完成复位，同时由于进气腔17内压力降低，不透气膜18带动锥形塞19下移，使得锥形塞19重新插入滑道21的两滚珠22之间，进而完成锥形塞19与滑道21的复位。
上述各实施例仅用于说明本发明，其中各部件的结构、连接方式等都是可以有所变化的，凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进，均不应排除在本发明的保护范围之外。