一种自适应的蓄水系统及农业大棚的制作方法

一种自适应的蓄水系统及农业大棚
【技术领域】
1.本发明涉及农业技术领域，具体涉及一种自适应的蓄水系统及农业大棚。


背景技术：

2.在农业技术领域中，为了提高农作物的产量常采用大棚进行种植，目前常通过蓄水系统将雨水或露水收集后用以灌溉；但是发明人在使用过程中发现如下问题：
3.首先，在目前的蓄水系统设置在种植棚的顶部以提供种植棚的空间利用率，从而在减小种植棚中蓄水系统的占地面积，使得在相同的占地面积保留更多耕种面积，但是，将蓄水系统设置在种植棚的顶部造成了种植棚的上部的重量更大，从而增大了支撑结构的负担，并且一旦出现蓄水系统内积水过量情况，则易造成种植棚坍塌，而存在有较大的安全隐患。
4.有鉴于此，实有必要开发一种自适应的蓄水系统，用以解决上述问题。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种自适应的蓄水系统，包括上下布置的一级蓄水部及二级蓄水部，一级蓄水部用于采集雨水，并且当一级蓄水部采集雨水过量时，将过量的积水导入至二级蓄水部内；
6.二级蓄水部包括用于承接一级蓄水部导入积水的水槽以及设于水槽底部的弹性单元，随着水槽内积水增加而使得自重增大，从而使得水槽相对于一级蓄水部向下运动；
7.水槽上开设有出水口，一级蓄水部包括一位移片，位移片用于控制出水口的开合，当水槽与一级蓄水部间距离增大至水槽的阈值时，位移片打开出水口，使得积水从出水口内流出。
8.优选地，位移片包括挡水板，水槽上对应挡水板开设有滑槽，挡水板沿滑槽限定的方向滑动，并且挡水板遮挡出水口以限制积水流出；
9.当二级蓄水部内积水达到阈值时，水槽向下运动至挡水板与出水口脱离，从而使得出水口打开。
10.优选地，滑槽贯穿滑槽上下表面，出水口设置在滑槽内；水槽相对挡水板向下移动时，挡水板覆盖在出水口上。
11.优选地，位移片包括感应片以及对应感应片的传感器；感应片安装在一级蓄水部上，传感器安装在水槽；
12.出水口处设有电磁阀，传感器电性连接于电磁阀，通过感应片与传感器相感应以形成电磁阀的开关装置。
13.优选地，水槽通过若干导柱支撑，弹性单元设于水槽与导柱之间。
14.优选地，一级蓄水部包括至少两导流板及侧板，导流板相接以形成一级蓄水部的底面，侧板作为该一级蓄水部的侧壁；
15.导流板的密封部间构成作为该一级蓄水部的出水端，密封部间相互压合以使得出
水端密闭，雨水的重力作用在导流板形成的底面上，随着一级蓄水部内的雨水增多而重力增大至导流板的形变状态下，出水端形成开口，从而使得一级蓄水部内的积水导入至二级蓄水部内。
16.优选地，导流板的数量为两个，两导流板相压合形成v形的蓄水层，侧板安装在蓄水层相对的两侧壁上。
17.另一方面，本发明还旨在提供一种农业大棚，包括如上述的蓄水系统；以及，顶棚；
18.其中，一级蓄水部位于该顶棚的上方，顶棚包括支柱，支柱将一级蓄水部支撑并且支柱所围绕形成作物的种植区，二级蓄水部设于种植区内。
19.优选地，水槽的侧壁上设有让位口，支柱位于让位口。
20.优选地，顶棚包括顶板，其遮盖在一级蓄水部的正上方，顶板呈圆拱状，以便使雨水顺着顶板滑落至一级蓄水部内。
21.相比现有技术，本发明的有益效果在于：
22.本发明提供的一种自适应的蓄水系统及农业大棚，通过将积水收集在两蓄水部内，以保持两蓄水部内的积水在阈值之下。同时，增大了蓄水部的体积以便于收集更多的外界积水；而在农业大棚中，两蓄水部的支撑结构相互独立以减小支撑结构负担，以避免种植棚的顶棚过重而产生的坍塌现象，相对可增大蓄水部的容积。
23.上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。本发明的具体实施方式由以下实施例及其附图详细给出。
【附图说明】
24.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本技术的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
25.图1为本发明在一优选实施例中的第一视角立体结构示意图；
26.图2为图1的局部放大示意图；
27.图3为本发明在一优选实施例中的第二视角立体结构示意图；
28.图4为本发明在一优选实施例中的爆炸示意图；
29.图5为本发明在一优选实施例中的剖视图；
30.图6为图5的局部放大示意图；
31.图7为本发明在一优选实施例中的部分结构示意图；
32.图8为本发明在一优选实施例中二级蓄水部与侧板的局部示意图；
33.图9为图8的局部放大示意图；
34.图10为本发明在一优选实施例中二级蓄水部的立体结构示意图；
35.图11为本发明在一优选实施例中顶棚的部分结构侧视图；
36.图12为图11的局部放大示意图。
37.附图标记说明：
38.1、顶棚；
39.11、顶板；111、槽口；
40.12、蓄水层；
41.121、导流板；1211、底板部；1212、密封部；
42.122、过滤网；
43.123、出水端；
44.13、侧板；131、泄水孔；132、槽位；133、落水口；
45.14、支柱；
46.15、挡水板；
47.2、二级蓄水部；
48.21、水槽；211、让位口；212、出水口；213、滑槽；214、导套；
49.22、导柱；221、主体；2211、限位挡块；222、弹性单元。
【具体实施方式】
50.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，本发明的前述和其它目的、特征、方面和优点将变得更加明显，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。在附图中，为清晰起见，可对形状和尺寸进行放大，并将在所有图中使用相同的附图标记来指示相同或相似的部件。在下列描述中，诸如中心、厚度、高度、长度、前部、背部、后部、左边、右边、顶部、底部、上部、下部等用词为基于附图所示的方位或位置关系。特别地，“高度”相当于从顶部到底部的尺寸，“宽度”相当于从左边到右边的尺寸，“深度”相当于从前到后的尺寸。这些相对术语是为了说明方便起见并且通常并不旨在需要具体取向。涉及附接、联接等的术语(例如，“连接”和“附接”)是指这些结构通过中间结构彼此直接或间接固定或附接的关系、以及可动或刚性附接或关系，除非以其他方式明确地说明。
51.接下来，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
52.如图1
‑
12所示，本发明涉及一种自适应的蓄水系统，包括上下布置的一级蓄水部及二级蓄水部2，一级蓄水部用于采集雨水，并且当一级蓄水部采集雨水过量时，将过量的积水导入至二级蓄水部2内；
53.二级蓄水部2包括用于承接一级蓄水部导入积水的水槽21以及设于水槽21底部的弹性单元222，随着水槽21内积水增加而使得自重增大，从而使得水槽21相对于一级蓄水部向下运动以使得弹性单元压缩，而当水槽21中的积水被抽取进行灌溉后，水槽21的重量减小后，弹性单元恢复一定的程度，根据水槽21的重量通过弹性单元222自动调节水槽21的高度，以调整水槽21的重力势能；具体地，水槽21的重量越大，水槽21离地面的距离更近，根据不同重量的水槽21，自适应调整离水槽21到地面的距离，以至少保证重力势能基本不变，从而减小坍塌时势能所形成的破坏力；
54.水槽21上开设有出水口212，一级蓄水部上设有一位移片，位移片用于控制出水口212的开合，当水槽21与一级蓄水部间距离增大至水槽21的阈值时，位移片打开出水口212，使得积水从出水口212内流出，将二级蓄水部2上水槽21内的积水排出从而降低水槽21的重量以保证水槽内的积水量处于水槽21的阈值以下，在保证蓄水部自身的强度的同时也保护弹性单元222，避免其形变程度过大而难以恢复。
55.在一优选实施例中，位移片包括挡水板15，水槽21上对应挡水板15开设有滑槽213，挡水板15沿滑槽213限定的方向滑动，并且挡水板15遮挡出水口212以限制积水流出；
56.当二级蓄水部2内积水达到阈值时，水槽21向下运动至挡水板15与出水口212脱离，从而使得出水口212打开。
57.进一步地，滑槽213贯穿滑槽213上下表面，出水口212设置在滑槽213内；水槽21相对挡水板15向下移动时，通过挡水板15覆盖在出水口212上以限制水槽21内的积水从出水口212内流出，而随着水槽21内的积水增加，水槽21的整体重量增大，使得水槽21向下运动；与此同时，挡水板15相对水槽21上的滑槽213运动，原先遮挡在出水口212处挡水板15移动至挡水板15远离出水口212，以使得出水口212露出，进而随着积水从出水口212内流出，水槽21重量下降，水槽21同时朝一级蓄水部方向恢复，使得挡水板15重新将出水口212遮挡，使得在其内部继续蓄水。
58.在另一优选实施例中，位移片包括感应片以及对应感应片的传感器；感应片安装在一级蓄水部上，传感器安装在水槽21，在水槽21的水量处于阈值之下时，感应片贴附在传感器，同时，随着水槽21运动，感应片与传感器的相对位置发生改变，以此监测水槽21内的水量，将重量转化成一级蓄水部与水槽21之间的距离关系；
59.出水口212处设有电磁阀，传感器电性连接于电磁阀，通过感应片与传感器相感应以形成电磁阀的开关装置；具体地，当感应片与传感器之间相互感应时，传感器控制电磁阀限制水槽21的积水流出；而当感应片与传感器脱离感应时，传感器控制电磁阀打开使得水槽21内的积水流出。
60.在一优选实施例中，水槽21通过若干导柱22支撑，弹性单元222设于水槽21与导柱22之间，水槽21的底部设有对应导柱22的导套214，导柱22套设在导套214内，并且导柱22与导套214内底间存在有间隙弹性单元222设置在间隙内。
61.进一步地，弹性单元222为弹簧，导柱22的主体221侧壁上设有凸起的限位挡块2211，弹性单元222套设在导柱22上时，弹性单元222的一端抵靠在限位挡块2211上，而弹性单元222的另一端抵靠在导套214内。
62.在一优选实施例中，一种农业大棚，包括上述的蓄水系统以及顶棚1，顶棚1位于该种植棚的顶部，一级蓄水部设置在顶棚1内以形成顶棚1骨架结构；顶棚1的底面上设置有至少三根支柱14，通过支柱14将顶棚1支撑在种植棚的正上方，相较于现有种植棚将收集到的雨水存放入蓄水容器内的方式，在本方案中，利用种植棚顶部空间，以避免浪费空间，同时，利用雨水自身的重力势能，使得雨水随着管道向下流动，方便对种植棚的农作物实施灌溉。
63.支柱14将一级蓄水部支撑并且支柱14所围绕形成作物的种植区，二级蓄水部2设于所述种植区内；水槽21的侧壁上设有让位口211，支柱14位于所述让位口211，在水槽21上下滑动时同时还受到支柱14限定水槽21运动方向，使得支柱14同时还起到了导向作用。
64.一级蓄水部、二级蓄水部2分别通过对立的支柱14及导柱22进行支撑，从而减小了蓄水系统对单个支撑结构的重力负担，以避免种植棚的顶棚过重而产生的坍塌现象，相对的，以便于根据支柱14及导柱22自身的强度调整两蓄水部的阈值，从而增大两蓄水部的收容能力。而如上的水槽21受到支柱14导向，其受力的方向为水平方向上的作用力，而重力为垂直方向的力，因此，两者间相互的影响较小。
65.进一步地，一级蓄水部包括至少两导流板121及侧板13，导流板121相接以形成蓄
水层12，侧板13布设在蓄水层12周向上以构成一级蓄水部的收容盒；具体地，导流板121相互拼接形成一级蓄水部的底面，并且，导流板121间相互挤压以使得导流板121间的连接位置保持密闭，以避免雨水从导流板121间的间隙内流出。
66.导流板121的密封部1212间构成作为该一级蓄水部的出水端123，密封部1212间相互压合以使得出水端123密闭，雨水的重力作用在蓄水层12上，随着一级蓄水部内的雨水增多而重力增大至导流板121的形变状态下，出水端123形成开口，以便使一级蓄水部内的雨水从出水端123流入至该种植棚内，通过相互压合的导流板121作为一级蓄水部的底面，在一级蓄水部内的积水超过阈值时，积水的重力将迫使导流板形变，使得导流板121间接合处形成出水端123的开口，积水从中流出，从而保持一级蓄水部内的积水在阈值之下，避免种植棚的顶棚过重而产生的坍塌现象。一级蓄水部内积水的阈值为支柱14可支撑顶棚1的安全重量，当一级蓄水部内积水对于该阈值时，导流板121受积水的重力势能影响而产生形变使得原先相互挤压密封设置的连接位置形成缝隙，从而使得积水从中漏出，以减小整个顶棚1的重量。
67.进一步地，在出水端123的正下方设置水槽21，水槽21即可作为积水的导流通道，将多余的积水导出至该种植棚，水槽21又可作为第二一级蓄水部，使得一级蓄水部内的积水中超过阈值的部分随着出水端123并存储在水槽21内。
68.优选地，水槽21与顶棚1内的积水均可接入至灌溉的水流通道内，并且水槽21导入至灌溉水流通道的优先度高于顶棚1；具体地，通过电磁阀控制水槽21与顶棚1连通水流通道，在水槽21内存在有积水时，水槽21上的电磁阀优先连通水流通道，在水槽21上内的未有积水时，则通过对应控制顶棚1的电磁阀将顶棚1与水流通道实现连通。
69.一般而言，该种植棚在收集积水时，都是在雨天进行，而在下雨的天气下，雨水充沛情况在种植棚内农作物并不再需要水灌溉，因此，再在下雨的情况下，该种植棚集水，在天气干燥的环境下，可通过一级蓄水部内的积水灌溉植棚内的农作物。
70.在一优选实施例中，导流板121的数量为两个，两导流板121相压合形成v形的蓄水层12，侧板13安装在蓄水层12相对的两侧壁上，两导流板121间的夹角α范围90
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160度；并且优选地，两导流板121间形成的夹角α范围选择120
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160度，由于，当夹角α小时，一级蓄水部所形成的体积较小，从而导致一级蓄水部所能积蓄的雨水较少；而若需要增加一级蓄水部的容量，则需要增加一级蓄水部的深度，但是，一级蓄水部的深度增加，易增大一级蓄水部的压强，在增加种植棚的高度的同时一级蓄水部的底面压强增大而导致导流板121上所能承接的积水重力小于夹角α较大的两导流板121相压合形成的蓄水层12。
71.进一步地，侧板13上开设有用以插接导流板121的槽位132。导流板121还包括底板部1211，密封部1212位于底板部1211的一侧；从底板部1211朝密封部1212方向为第一方向，导流板121的厚度沿第一方向逐渐减小，两导流板121所构成的v形蓄水层12，从拐点向两侧方向底板部1211的厚度逐渐增大，通过减小底板部1211的厚度以使得部分的底板部1211强度降低，使得其更容易产生形变，以便于在受到一定的积水重力后，底板部1211的部分产生形变。同时，密封部1212的厚度与底板部1211最薄一端的厚度相一致或小于底板部1211最薄一端的厚度，由于其自身厚度较薄，以便于在密封部1212在相互挤压时可进行形变而保证密闭，从而使得底板部1211上的重力减少后底板部1211恢复而使得密封部1212间重新挤压密闭，并且随着一级蓄水部内部的积水增多，还可迫使导流板121的形变程度增大而增大
出水口的面积，从而增大出水量，以便于根据一级蓄水部内部的积水即(采集雨水的水量)自适应的调节出水效率。
72.而槽位132宽度与导流板121上的最大厚度相一致，使得槽位132越靠近拐点位置处存在有间隙，而便于底板部1211可随着槽位132形变，而其主要在越靠近拐点底板部1211的形变程度更大，以使得出水端123位置形成开口而使得积水从中流出。
73.更进一步地，侧板13上开设泄水孔131，泄水孔131贯穿侧板13并且连通槽位132。其中，泄水孔131位置设于靠近导流板121上最大厚度的一端处。在雨量较大的天气环境下，一级蓄水部的出水端123所流出积水的速度较慢，然而一级蓄水部内的积水仍然会增多，因此，为了保证一级蓄水部内的积水重量保持在阈值之下，由于雨量较大的天气下水量的收集较快，一级蓄水部内的积水重量易超过阈值；此时，积水可以从泄水孔131内流出，使得一级蓄水部的重量仍在安全范围内。
74.需要指出的是，泄水孔131的设置位置取决于一级蓄水部内积水的阈值，若该种植棚上所能承受的重量越大，则泄水孔131的位置可越靠近导流板121上最大厚度的一端，并且，该泄水孔131的设置位置可大于或近似于一级蓄水部内积水重量的阈值；其中，该泄水孔131所在的水平面大于一级蓄水部内积水重量的阈值的水平面，考虑到种植棚的骨架自身的强度，当一级蓄水部内积水重量超过阈值的一定值内，种植棚的强度仍能保证种植棚本身的安全，在最恶劣的使用环境下，例如在雨量大的天气环境，通过导流板121间所排出的积水量远小于种植棚所收集的积水量时，导致了一级蓄水部内积水超过阈值时，最终积水的水面到达泄水孔131所处平面后，超过泄水孔131高度的积水将从泄水孔131排出，而高于阈值部分的积水最后将从导流板121间的间隙内流至二级蓄水部2。同时，通过设置泄水孔131也可避免由于一级蓄水部内积水重量过大，而导致导流板121形变超过其弹性极限，而导致导流板121难以恢复到初始位置。
75.在一优选实施例中，密封部1212弯折使得相对两密封部1212上至少有一个面挤压以形成密封结构，通过增大密封部1212的接触面积以提高密封性。其中，密封部1212相互接触的面上设有连续的齿部，当密封部1212相互挤压时，齿部相互啮合，以提高密封部1212的密封性；同时，当导流板121受积水压迫使其形变时，密封部1212的两齿部间形成通道，并且齿部间形成通道形状复杂，减缓了积水在齿部间形成通道的流动速度。
76.具体地，侧板13上还开设有落水口133，该落水口133连接设置于槽位132，密封部1212的侧边贴附在落水口133内，从而使得落水口133与密封部1212可形成一方便开合的出水口。同时，水槽21对应设置在两侧板13上落水口133之间，使得出水口内流出的雨水流入至水槽21内，同时水槽21通过独立的支撑构件进行支撑，以减少对支撑顶棚1的支柱14造成额外的负担，通过在支撑顶棚1的支柱14间隙内设置用于支撑水槽21的支撑结构，从而使得水槽21与顶棚1形成两独立的结构，两者间互不影响，从而进一步地保证了顶棚1内一级蓄水部的承载能力。
77.在本方案中，由于顶棚1暴露在外部环境下，易使得杂质落入至一级蓄水部中的积水内，为了避免杂质随着积水流转至密封部1212处，并卡在密封部1212间形成的通道内，从而影响导流板121恢复时，密封部1212的密封性，因此，顶棚1还包括过滤网122，过滤网122设于出水端123的上游端处，通过过滤网122对一级蓄水部内的积水进行过滤，从而保证从经过密封部1212的积水洁净。
78.进一步地，一级蓄水部的上方覆盖有顶板11，顶板11的最低位置与导流板121拼接以形成槽口111，雨水顺着顶板11滑落至槽口111，雨水穿过槽口111流入至一级蓄水部内，一级蓄水部内的雨水再穿过过滤网122从出水端123流出。具体地，顶板11的最低位置与对应导流板121的最厚的位置处拼接形成槽口111，并且，顶板11与导流板121拼接的外沿处还设置有棱槽，以便于收集顶板11落下的雨水，并将收集的雨水导入至槽口111内；顶板11呈呈圆拱形，从而增大了抗风强度，同时，将顶板11遮盖在一级蓄水部上，从而避免了太阳对一级蓄水部内积水直接照射，从而减少了一级蓄水部内积水蒸发，可以更有效的聚集积水。
79.另一方面，顶板11作为隔离层，可有效地对一级蓄水部进行隔离，槽口111作为第一过滤层，以通过槽口111进行初步过滤，将大体积的杂质隔绝在顶板11外，过滤网122作为第二过滤层，进行进一步的功率，以保证水体的洁净度；由于大体积的杂质隔绝在顶板11外，通过外界环境下的大风可以将杂质带走。其中，在水槽21内还可设有喷洒装置，通过喷洒装置还可将水槽21内的积水喷洒到该种植棚的种植区内，从而提高区域内的湿度以满足作物的需求，由于水槽21内积水通过一级蓄水部内双层过滤所获得的，因此，水槽21内积水的洁净度较高适合进行喷洒，以保证对人、作物不存在损害。
80.应当理解，上述各实施例仅是对本技术的部分举例说明，不用于限制本技术范围。
81.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。