本实用新型属于农业灌溉设备技术领域，具体涉及一种偏远山区梯田的光伏补水灌溉系统。
背景技术：
目前，在我国的偏远山区，其耕地以大多以旱坡地为主，地形起伏较大，大部分的耕地远离城镇、村庄，由于地形的特殊性，偏远山区的耕地基本都要依靠自然降雨才能暂时解决灌溉问题。近几年来，我国西南地区普遍降水较少，气温偏高，阳光充足，山地上的作物光靠自然降雨来解决灌溉是不能满足需求的，大都需要从较低处的河流、水库中提水，但公认的抽水泵都是以电为动力能源，没有供电来源抽水泵就没法正常工作，对于偏远的高山地区来说，采用传统上使用的电带动水泵抽水的供电方式，需要将电线拉到水源处，往往距离是几公里甚至更远，并且电量随着距离的增加而损耗也会不断增加，大大增加了取水的成本投入，同时又给偏远山区的用户带来了安装和使用上的不便。因此，研制开发一种结构简单、运行可靠、投资运行成本低、无需铺设电缆、方便使用、能最大限度的利用太阳能的偏远山区梯田的光伏补水灌溉系统是客观需要的。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种结构简单、运行可靠、投资运行成本低、无需铺设电缆、方便使用、能最大限度的利用太阳能的偏远山区梯田的光伏补水灌溉系统。
本实用新型的目的是这样实现的，包括山坡和在山坡上改造成的各块梯田，在山坡的坡脚设置有集水沟，山坡的坡顶建造有高位蓄水池和控制柜，蓄水池的侧壁上设置有进水口和出水管，进水口上连通有光伏补水系统，出水管上连通有滴灌灌溉系统，光伏补水系统包括多块太阳能电池板、光伏控制器、光伏汇流箱、扬水逆变器、光伏水泵和抽水管，抽水管的一端与集水沟连通，另一端与进水口相连，伸入到集水沟内的抽水管的端口处安装有防沙网，光伏水泵安装在抽水管上，多块太阳能电池板通过支架安装在高位蓄水池的上方，太阳能电池板通过导电线与光伏汇流箱的蓄电池输入端相连，光伏汇流箱的蓄电池输出端通过导电线与光伏控制器的相连，光伏控制器通过导线与扬水逆变器的直流输入端相连，扬水逆变器的交流输出端通过导线与光伏水泵相连，光伏控制器安装在控制柜内。
本实用新型利用太阳能电池板吸收日照辐射能量转换为电能，经过扬水逆变器转变成交流电驱动光伏水泵工作，光伏水泵坡底的集水沟、深井或江河湖泊等水源中提水，经抽水管注入高位蓄水池内，利用高位蓄水池的高势，使清水有一定的水压扬程，通过灌溉系统自动向山坡上的农作物送水，清水经毛细管进行农业灌溉，实现了山地灌溉，且灌溉效果好，此外，在阳光弱或阴天时太阳能电池板转化的电能自动存入到光伏汇流箱的蓄电池中，蓄电池的电能再经过光伏控制器经光伏逆变器供电，可保证光伏水泵的用电不间断。本实用新型一是充分的利用了偏远山区的地形优势，收集雨水，实现了区域水资源利用程度的最大化，二是利用太阳能，清洁环保，在最大限度地利用太阳能资源的同时，避免了拉设电线带来的困扰，无需铺设电线就能实现将水从低处抽至高处来满足高山地区农作灌溉的问题，最大程度的降低了投资的成本，具有较好的社会效益，易于推广使用。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图中:1-集水沟,2-抽水管,3-光伏水泵,4-山坡,5-梯田,6-扬水逆变器,7-控制柜,8-光伏控制器,9-上限液位器,10-灌溉控制器,11-下限液位器,12-湿度传感器,13-光伏汇流箱,14-太阳能电池板,15-支架,16-人孔,17-过滤板,18-高位蓄水池,19-出水管,20-电磁阀,21-灌溉总管,22-灌溉支管,23-毛细管，24-防沙网，25-减震支座。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。
如图1所示,本实用新型包括山坡4和在山坡4上改造成的各块梯田5，在山坡4的坡脚设置有集水沟1，山坡4的坡顶建造有高位蓄水池18和控制柜7，蓄水池18的侧壁上设置有进水口和出水管19，进水口上连通有光伏补水系统，出水管19上连通有滴灌灌溉系统，所述高位蓄水池18采用水泥和砖块砌成，其规格视具体情况而定，光伏补水系统包括多块太阳能电池板14、光伏控制器8、光伏汇流箱13、扬水逆变器6、光伏水泵3和抽水管2，抽水管2的一端与集水沟1连通，另一端与进水口相连，伸入到集水沟1内的抽水管2的端口处安装有防沙网24，光伏水泵3安装在抽水管2上，多块太阳能电池板14通过支架15安装在高位蓄水池18的上方，太阳能电池板14通过导电线与光伏汇流箱13的蓄电池输入端相连，光伏汇流箱13的蓄电池输出端通过导电线与光伏控制器8的相连，光伏控制器8通过导线与扬水逆变器6的直流输入端相连，扬水逆变器6的交流输出端通过导线与光伏水泵3相连，光伏控制器8安装在控制柜7内，所述抽水管2采用PVC水管，其规格为Φ75mm～Φ110mm，所述太阳能电池板14采用ICO-SPC型1kW～3kW规格的光电板，所述光伏水泵3的电源电压220V，电机额定功率380W～2.2KW，流量1～8m3/h，扬程22～120m，所述扬水逆变器6的电压为220V～380V，电流为3A，功率为0.55KW。
所述滴灌系统包括灌溉控制器10、电磁阀20、灌溉总管21、灌溉支管22、毛细管23和湿度传感器12，灌溉控制器10安装在控制柜7内，电磁阀20安装在出水管19上，灌溉总管21与出水管19相连后沿着山坡4的坡顶环向设置，灌溉支管22均匀的安装在灌溉总管21上后顺着山坡4的坡顶向坡底布置，毛细管23均匀安装在灌溉支管22上后沿着梯田5内的作物根部布置，湿度传感器12安置于梯田5内的土壤中，电磁阀20和湿度传感器12均通过导电线与滴灌控制器10相连。
工作时，通过太阳能电池板14在白天吸收阳光，将光能转换成电能，然后将其所产生的电能传输给光伏汇流箱13，储存在蓄电池中，蓄电池再通过光伏控制器8将电能输送给扬水逆变器6，从而将太阳能电池板14发出的不稳定直流电转化成稳定的直流电后，再转换成交流电输出，然后带动光伏水泵3正常工作，光伏水泵3在动力的作用下从集水沟1中提水，经过抽水管2端部的防沙网24过滤后，将清洁的水送到高位蓄水池18中，光伏控制器8的作用是防止蓄电池过冲和过放，以免蓄电池因过冲或过放引起损坏，阳光强时多余的电能经光伏汇流箱13向蓄电池进行充电储能，阳光弱或阴天时自动转换为以蓄电池供电，蓄电池储存的电能再经过光伏控制器8及光伏逆变器6供电，可保证光伏水泵3的用电不间断。当湿度传感器12检测到土壤的湿度低于设定值时，不同作物所需的水分含量不同，具体视作物而定，灌溉控制器10触发电磁阀20开启，此时，利用高温蓄水池18的高势，使清水有一定的水压扬程，高位蓄水池18内的清水通过灌溉总管21自动流入到灌溉支管22内，通过与灌溉支管22连接的各个毛细管23向山地上的农作物送水，清水经毛细管23上的喷灌头进行农业灌溉，实现了偏远山区坡地的灌溉，当高位蓄水池18内的水位低于下限液位器11的液位时，光伏控制器8控制扬水逆变器6带动光伏水泵3工作，利用光伏水泵3的动力将集水沟1内的水源通过抽水管2抽送入高位蓄水池18内，当高位蓄水池18内的水位达到上限液位器9的液位时，光伏水泵3停止工作以维持高位蓄水池18内的水量，进而保证灌溉系统的正常工作。
为了避免灌溉系统被泥、沙等杂质堵塞，所述进水口下方的高位蓄水池18内安装有过滤板17，过滤板17与出水管19之间的高位蓄水池18的同一侧壁上安装有上限液位器9和下限液位器11，上限液位器9和下限液位器11均通过导电线与光伏控制器8相连，且在高位蓄水池18的顶部安装有人孔16，进入高位蓄水池18内的水经过过滤板17的进一步过滤后，更加清洁，使用一段时间后，可以通过人孔16进入高位蓄水池18内，人工清理掉积聚在过滤板17上的杂物。
进一步，所述防沙网24为不少于2层的不锈钢滤网，通过多层防沙网24使得水里的沙石等杂质能得到充分的过滤，避免了因沙石堵塞造成的光伏水泵3转轴卡死，很大程度地延长了光伏水泵3的使用寿命。
为了能提高光伏水泵3工作时的稳定性，避免了光伏水泵3因长时间剧烈震动而导致元件的损坏，所述光伏水泵3与山坡4的坡面之间设置有减震支座25。
优选地，所述抽水管2上安装有压力表和增压泵，增压泵与光伏水泵3之间的抽水管2上安装有单向阀，通过增压泵的增压，使清水有一定的水压扬程，能够加快抽水的进度，减轻光伏水泵3的抽水负担；从山坡4的坡底向坡顶抽水，由于抽水的扬程高、压力大，单向阀可有效防止水对抽水管2及光伏水泵3的破坏。