一种绿化屋顶雨水灌溉系统的制作方法

本发明涉及绿化环保的技术领域，具体涉及一种绿化屋顶雨水灌溉系统。

背景技术：

随着城市地面绿化空间的逐渐萎缩和海绵城市建设进程加快，利用屋顶面进行生态覆绿已经成为各大城市提升绿化指标的重要手段。由于屋顶面环境较为高温和干旱，土质层较薄，植物对水分的需求往往要高于地面，且一些轻型屋顶并不方便人为进行管理和浇水，如果利用人工自来水进行高空浇灌，更是浪费大量的水电和人力成本。

雨水作为一种清洁水源，对其进行科学有效的收集就显得很有意义。目前，城市常用的雨水收集方式主要有屋顶建筑顶部汇水，地面、道路、绿化汇水，公共场合及运动场汇水，最常用的是屋顶建筑顶部汇水。屋顶绿化利用雨水收集的方式进行浇灌也正在被广泛使用。但雨水中经常混有泥砂等杂质，而浇水喷头又很容易被泥沙等堵塞而影响到植物的灌溉，因此雨水的过滤显得极为重要。

在授权公告号为cn207885355u的中国实用新型专利中，公开了一种屋顶绿化雨水收集灌浇装置，其中包括雨水过滤箱，雨水过滤箱内设置有精细过滤层，精细过滤层包括依次层叠连接的活性炭层、沙粒层和滤水板层。通过设置雨水过滤箱可对雨水进行过滤。

雨水过滤箱需要定期清理才能更好的对雨水进行过滤，但当上述雨水过滤箱拆卸下来时，此灌浇装置则不具有过滤功能，导致进入至储存箱内的水流存在未过滤的现象，从而导致管道的堵塞或储存箱内有泥污残留，影响整个灌浇装置的正常使用。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种绿化屋顶雨水灌溉系统，以解决现有技术中雨水过滤箱拆卸后影响灌溉效率的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种绿化屋顶雨水灌溉系统，包括绿化模块、雨水收集模块、以及位于所述集水管与所述蓄水单元之间的雨水过滤模块，所述雨水收集模块包括位于绿化模块内的集水管以及与所述集水管相连通的蓄水单元；所述灌溉模块包括位于所述蓄水单元内的汲水单元以及与所述汲水单元相连接的灌溉单元，所述灌溉单元朝向所述绿化模块灌溉；所述雨水过滤模块包括第一过滤件和第二过滤件，所述集水管可分别与所述第一过滤件和/或所述第二过滤件相连通。

进一步地，所述集水管与所述蓄水单元靠近所述过滤模块的一侧均设置有三通件，所述第一过滤件与所述第二过滤件的两端分别与所述三通件相连通，所述第一过滤件的两端均设置有第一止水阀，所述第二过滤件的两端均设置有第二止水阀。

进一步地，还包括控制所述灌溉模块自动灌溉的控制模块。

进一步地，所述控制模块包括位于所述绿化模块中且可监测水分的水分监测单元。

进一步地，所述汲水单元包括水泵和设于所述水泵一侧的控制阀，所述水分监测单元与所述控制阀电连接。

进一步地，所述水分监测单元至少为五个，且其中的五个所述水分监测单元一个分布在所述绿化模块的中心，其余四个以中心位置的所述水分监测单元为中心，成矩形分布。

进一步地，所述控制模块还包括位于所述蓄水单元内的水位传感器，所述水位传感器与所述控制阀电连接。

进一步地，所述灌溉单元上设置有可调节灌溉用水流速的调控阀。

进一步地，所述绿化模块从顶端至底端依次包括植被层、土壤层、土壤隔挡层、排水层、防穿刺层以及防水层，所述集水管位于所述排水层内。

进一步地，所述第一过滤件与所述第二过滤件均采用旋流沉砂设备。

本发明的有益效果在于：

1、通过设置第一过滤件和第二过滤件，第一过滤件和第二过滤件可以交替工作，即便是其中之一进行拆卸清洗时，此灌溉系统的过滤功能未受到任何影响，保证了灌溉系统的正常运行。同时，当雨水量较多水流量较大时，第一过滤件和第二过滤件又可以同时工作，加强雨水的过滤效果。

2、通过设置三通件、第一止水阀和第二止水阀，当第一过滤件需要拆卸清洗时，关闭第一止水阀，此时的第二过滤件会正常过滤，且由于关闭了第一止水阀，过滤后的雨水也不会从三通件中泄露掉。

3、通过设置控制模块，可以使得灌溉系统实现雨水自动灌溉，实现了系统的智能化和自动化，提高了雨水的灌溉效率，节约了人力。

4、水分监测单元可以监测土壤层中的水分，便于实时了解土壤层中的水分情况，合理的进行灌溉。

5、当监测到土壤层中的水分小于设定的值时，水分监测单元将电信号传递到控制阀上，控制阀打开，水泵工作将雨水抽取到灌溉单元中进行灌溉。当监测到土壤层中的水分大于设定的值时，控制阀关闭，水泵停止工作。

6、其中的五个水分监测单元，一个分布在所述绿化模块的中心，其余四个以中心位置的水分监测单元为中心，成矩形分布。使得监测单元平均分布在土壤层中，可以整体上对土壤层的水分进行监测，使得土壤层中水分监测的更加精准。

7、通过设置水位传感器，当蓄水单元中无水时，水位传感器将监测到的电信号传递到控制阀，控制阀关闭，水泵停止工作。当蓄水单元中有水时，水位传感器将监测到的电信号传递到控制阀，控制阀打开，水泵恢复工作状态。

8、通过设置调控阀，可以调节灌溉单元上的水流速度，便于对植被层进行灌溉。

9、在植物生长的过程中，植物根系的生产可能会穿破防水层，进而造成屋顶漏水。通过设置防穿刺层，对植物的根系进行阻挡，防止植物根系穿破防水层，对屋顶的防水层起到了一定的保护作用。

10、旋流沉砂设备具有除砂率高，节省安装空间，对个别微小固体的漏捕率低，工作状态稳定等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施方式，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为本发明实施例提供的绿化屋顶雨水灌溉系统的整体结构示意图；

图2为本发明实施例提供的绿化屋顶雨水灌溉系统所采用的雨水过滤模块的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、绿化模块；11、植被层；12、土壤层；13、土壤隔挡层；14、排水层；15、防穿刺层；16、防水层；2、雨水收集模块；21、集水管；22、蓄水单元；3、灌溉模块；31、汲水单元；311、水泵；312、控制阀；32、灌溉单元；33、调控阀；4、雨水过滤模块；41、第一过滤件；411、第一止水阀；42、第二过滤件；421、第二止水阀；43、三通件；5、控制模块；51、水分监测单元；52、水位传感器；53、控制器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“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发明中的具体含义。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

参照图1和图2，本发明公开了一种绿化屋顶雨水灌溉系统，包括绿化模块1、雨水收集模块2、灌溉模块3以及雨水过滤模块4，绿化模块1从顶端至底端依次包括植被层11、土壤层12、土壤隔挡层13、排水层14、防穿刺层15以及防水层16，雨水收集模块2包括位于绿化模块1内的集水管21以及与集水管21相连通的蓄水单元22；灌溉模块3包括位于蓄水单元22内的汲水单元31以及与汲水单元31相连接的灌溉单元32，灌溉单元32朝向绿化模块1灌溉。

具体的，集水管21位于排水层14内，可将排水层14内的雨水收集到蓄水单元22内。土壤隔挡层13采用土工布，土工布由于使用塑料纤维，在干湿状态下都能保持充分的强力和伸长。土工布在不同的酸碱度的泥土及水中能长久地耐腐蚀。土工布透水性好，在纤维间有空隙，故有良好的渗水性能。土工布抗微生物性好，对微生物或虫蛀均不受损害。施工方便，由于土工布材质轻柔，故运送、铺设和施工方便。土工布规格齐全，幅宽可达9米，是目前国内最宽产品。土壤隔挡层13还可以采用透水膜，透水膜可透过水分且还可以对沙土进行阻挡。植被层11包括多种易于生产的植物，其种植在土壤层12上，在植物生长的过程中，植物根系的生产可能会穿破防水层16，进而造成屋顶漏水，通过设置防穿刺层15，对屋顶的防水层16起到了一定的保护作用。防水层16可以采用沥青、或水不漏等防水涂料进行制作。防穿刺层一般采用铺设一层夯土、水泥或者钢板等对植物的根系进行阻挡。

雨水过滤模块4位于集水管21与蓄水单元22之间，其包括第一过滤件41和第二过滤件42，集水管21可分别与第一过滤件41和/或第二过滤件42相连通，且集水管21和第一过滤件41的连接处设有第一止水阀411，集水管21和第二过滤件42的连接处设有第二止水阀421。其中，集水管21可分别与第一过滤件41和/或第二过滤件42相连通包括以下三种情况：集水管21仅与第一过滤件41相连通，通过第一过滤件41对集水管21进入到蓄水单元22内的水进行过滤；集水管21与第二过滤件42相连通，通过第二过滤件42对集水管21进入到蓄水单元22内的水进行过滤；集水管21与第一过滤件41和第二过滤件42相连通，通过第一过滤件41和第二过滤件42对集水管21进入到蓄水单元22内的水进行过滤。

为了实现上述三种方案，集水管21与蓄水单元22靠近雨水过滤模块4的一侧的管路上均设置有三通件43，第一过滤件41与第二过滤件42的两端分别与三通件43相连通。第一过滤件41包括进水口、出水口和排沙口，进水口与出水口位于分别位于第一过滤件41的两端，排沙口位于第一过滤件41的中部位置，第一过滤件41的进水口和出水口的管路上均设置有第一止水阀411，通过第一止水阀411对第一过滤件41的进出水进行控制，并且第一止水阀411和第一过滤件41之间还可以拆卸，从而方便第一过滤件41的拆洗，第一止水阀411的数量还可以为一个，仅设置在第一过滤件41和集水管21之间，仅需要对进水管路进行控制即可。第二过滤件42包括进水口、出水口和排沙口，进水口与出水口位于分别位于第二过滤件42的两端，排沙口位于第二过滤件42的中部位置，第二过滤件42的进水口和出水口的管路上均设置有第二止水阀421，通过第二止水阀421对第二过滤件42的进出水进行控制，并且第二止水阀421和第二过滤件42之间还可以拆卸，从而方便第二过滤件42的拆洗，第二止水阀421的数量还可以为一个，仅设置在第二过滤件42和集水管21之间，仅需要对进水管路进行控制即可。

优选的，第一过滤件41和第二过滤件42的排沙口的下方放置有收集箱，收集箱可收集过滤掉的泥沙等杂质，当收集箱内充满杂质后，需定期对杂质进行处理。并且，第一过滤件41与第二过滤件42均采用旋流沉砂设备。旋流沉砂设备具有除砂率高，节省安装空间，对个别微小固体的漏捕率低，工作状态稳定等优点。其中，旋流沉砂设备还可以替换成离心沉降机等其他可以分离液体中固体杂质的设备。当然，根据实际情况和具体需求，第一过滤件41和第二过滤件42还可以采用过滤网之类的过滤设备，此处不作唯一限定。

此灌溉系统在使用的过程中，为了保证雨水过滤模块4的过滤功能正常，需定期对雨水过滤模块4进行清理。当第一过滤件41需要拆卸清洗时，关闭第一止水阀411，打开第二止水阀421，此时的雨水可以从第二过滤件42内进行过滤。当第二过滤件42需要拆卸清洗时，关闭第二止水阀421，打开第一止水阀411。通过设置第一过滤件41和第二过滤件42，第一过滤件41和第二过滤件42可以交替工作，即便是其中之一进行拆卸清洗时，此灌溉系统的过滤功能未受到任何影响，保证了灌溉系统的正常运行。同时，第一过滤件41和第二过滤件42又可以同时工作，当雨水量较多水流量较大时，可以同时打开第一止水阀411和第二止水阀421，加强雨水的过滤效果。

进一步地，作为本发明实施例提供的一种绿化屋顶雨水灌溉系统，其还包括控制灌溉模块3自动灌溉的控制模块5，控制模块5包括控制器53，本实施例中控制器53可选用常规的plc控制芯片。通过设置控制模块5，可以使得灌溉系统实现雨水自动灌溉，实现了系统的智能化和自动化，提高了雨水的灌溉效率，节约了人力。

具体地，控制模块5包括位于绿化模块1中且可监测水分的水分监测单元51。汲水单元31包括水泵311和设于水泵一侧的控制阀312，水分监测单元51与控制阀312电连接。水分监测单元51可以监测土壤层12中的水分，当监测到土壤层12中的水分小于设定的值时，水分监测单元51将电信号传递到控制器53上，待控制器53接收后将处理后的信号传递到控制阀312上，控制阀312打开，水泵311工作将雨水抽取到灌溉单元32中进行灌溉。当监测到土壤层12中的水分大于设定的值时，水分监测单元51传递不同的电信号，此时可使得控制阀312关闭，水泵311停止工作。

进一步地，水分监测单元51至少为五个，且其中的五个水分监测单元51，一个分布在绿化模块1的中心，其余四个以中心位置的水分监测单元51为中心，成矩形分布。使得监测单元平均分布在土壤层12中，可以整体上对土壤层12的水分进行监测，使得水分监测的更加精准。其中，设置五个水分监测单元51是出于对节约成本的优选，水分监测单元51还可以设置成六个或七个等，其具体数量不进行限定。

进一步地，控制模块5还包括位于蓄水单元22内的水位传感器52，水位传感器52与控制阀312电连接。水位传感器52将电信号传递到控制器53上，待控制器53接收后将处理后的信号传递到控制阀312上，调整控制阀312的开关。通过设置水位传感器52，当蓄水单元22中无水时，水位传感器52将监测到的电信号传递到控制阀312，控制阀312关闭，水泵311停止工作。当蓄水单元22中有水时，水位传感器52将监测到的电信号传递到控制阀312，控制阀312打开，水泵311恢复工作状态。

进一步地，灌溉单元32上设置有可调节灌溉用水流速的调控阀33。调控阀33与控制器53电连接，通过修改控制器53上相应的参数，可以调整调控阀33的开闭程度，进而可以调节灌溉单元32上的水流速度，便于对植被层11进行灌溉。

进一步地，第一止水阀411与第二止水阀421均与控制器53电连接，通过控制器53上设定的参数就可实现第一止水阀411与第二止水阀421的开关，实现了第一止水阀411和第二止水阀421的自动化和智能化。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。