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一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统及方法

申请号 CN202410110044.3 申请日 2024-01-25 公开(公告)号 CN117918230A 公开(公告)日 2024-04-26
申请人 广西交科集团有限公司; 发明人 张仰鹏; 颜志铭; 陈宇; 张洪刚; 谢政专; 焦晓东; 江廷荟; 莫剑鹏; 刘家庆; 刘威勤; 韦万峰; 黎碧云; 李舒阳;
摘要 本 发明 涉及边坡生态修复技术领域,尤其涉及一种框格梁边坡移动式自动 灌溉 系统及方法,系统包括电源供应系统、蓄 水 系统、移动灌溉系统和智能控制系统,首先采用电源供应系统进行蓄能,同时人工或自动进行蓄水,再通过设置智能控制系统感应 温度 或湿度,启动控制灌溉系统中的洒水小车沿边坡坡面的框格梁自动移动,同时对框格梁内的植被进行洒水灌溉。本发明解决了现有框格梁边坡灌溉系统使用体验不佳的技术问题,具体为通过移动灌溉代替固定喷头,能根据边坡空气的温度、湿度自动进行灌溉,同时解决了远离城市或村庄的边坡的补能问题。
权利要求

1.一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
包括电源供应系统、蓄系统、移动灌溉系统和智能控制系统,所述蓄水系统和所述移动灌溉系统活动连接,所述电源供应系统、所述蓄水系统和所述移动灌溉系统依次沿边坡的坡顶往边坡方向布置,所述智能控制系统分设在所述蓄水系统和所述移动灌溉系统上;
所述电源供应系统为光互补发电装置,包括电机支座、发电机和太阳能电板,在晴天或大风天气时,将太阳能或风能转化为电能储存在电池内备用,所述电源供应系统的电力输出端与所述移动灌溉系统电性连接。
2.如权利要求1所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
所述蓄水系统包括蓄水池、泄水孔滤网、泄水孔、集水器滤网、集水器、进水孔和出水孔,所述集水器滤网位于蓄水池的顶部,集水器滤网底部连接着专收集雨水的集水器,所述集水器的底部设置有一个进水孔,所述泄水孔位于蓄水池的侧壁上,泄水孔的孔口处设置有泄水孔滤网,所述出水孔位于蓄水池的底部。
3.如权利要求2所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
所述进水孔、泄水孔和出水孔的孔径大小关系为:泄水孔>进水孔>出水孔。
4.如权利要求3所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
所述移动灌溉系统包括固定水管、水、水管接头、可伸缩水管、滑道、洒水小车和灌溉喷头,所述水泵顶部有一根固定水管与蓄水池相连接,水泵右侧有一根固定水管与水管接头相接,水管接头的另一侧连接有可伸缩水管,所述可伸缩水管与洒水小车联通,所述滑道预埋在边坡的框格梁中,所述洒水小车设置在所述滑道中,洒水小车设置的固定水管顶部连接有灌溉喷头。
5.如权利要求4所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
所述框格梁边坡移动式自动灌溉系统还包括水泵基座和滑道支座,所述水泵基座设置在边坡顶部靠近边坡一侧,用于固定和支撑水泵;边坡的框格梁形成多个田字型框架,所述滑道支座预埋在田字型框架的中间竖列中,用于支撑所述滑道。
6.如权利要求5所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,
所述智能控制系统包括水位传感器和空气温湿度传感器,所述水位传感器位于蓄水池的右侧墙壁上,所述空气温湿度传感器设置于洒水小车上。
7.一种框格梁边坡移动式自动灌溉方法,采用如权利要求1至6任一项所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,其特征在于,包括下列步骤:
步骤1:对边坡的坡面和坡顶进行场地清理整平,在边坡面上浇筑框格梁,洒水小车的滑道预埋在框格梁中,蓄水池的右侧预埋水位传感器,洒水小车的顶部预设空气温湿度传感器;
步骤2:分晴雨天不同情况进行蓄水池蓄水;
步骤3:启动电源供应系统进行储能;
步骤4:当空气中的温度高于植被生长适宜的温度或湿度小于植被生长所要求的最低值,同时蓄水池中的水位到达水位传感器时,启动水泵和洒水小车对框格梁内的植被进行洒水灌溉。

说明书全文

一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及边坡生态修复技术领域,尤其涉及一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统及方法。

背景技术

[0002] 传统的工程护坡技术过分追求强度功效,对自然生态的和谐考虑不足,破坏了生态系统的多样性特征,也阻碍了自然生态系统的天然恢复,视觉上显的呆板、毫无生气。采用框格梁边坡植被修复技术不仅满足了固化土、防止水土流失的治理需求,还满足了环境和景观要求,具有一定的社会生态效应。
[0003] 现有的框格梁边坡植被修复初期通常采用地面喷灌系统补充植被生长用水需求,其在结构布局时需要将多个喷头固定安装在框格梁表面,这样会提高施工成本和后期养护费用。此外,已有的框格梁边坡喷灌系统灌溉的频率和时间尚未有统一且有效的确定方法,常需人工启停灌溉系统或者设置固定的灌溉频率和时间,无法根据边坡空气的温度和湿度自动进行灌溉,这样会提高人成本,甚至会导致边坡植被枯萎或涝死。
[0004] 除此之外,框格梁边坡灌溉系统需要用电来运营,而边坡往往远离城市或村庄,电源得不到充足的保障,故框格梁边坡灌溉系统常因缺电而无法正常运转。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统及方法,旨在解决现有的框格梁边坡灌溉系统使用体验不佳的技术问题。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供了一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统,包括电源供应系统、蓄水系统、移动灌溉系统和智能控制系统,所述蓄水系统和所述移动灌溉系统活动连接,所述电源供应系统、所述蓄水系统和所述移动灌溉系统依次沿边坡的坡顶往边坡方向布置,所述智能控制系统分设在所述蓄水系统和所述移动灌溉系统上;
[0007] 所述电源供应系统为光互补发电装置,包括电机支座、风力发电机和太阳能电板,在晴天或大风天气时,将太阳能或风能转化为电能储存在电池内备用,所述电源供应系统的电力输出端与所述移动灌溉系统电性连接。
[0008] 其中,所述蓄水系统包括蓄水池、泄水孔滤网、泄水孔、集水器滤网、集水器、进水孔和出水孔,所述集水器滤网位于蓄水池的顶部,集水器滤网底部连接着专收集雨水的集水器,所述集水器的底部设置有一个进水孔,所述泄水孔位于蓄水池的侧壁上,泄水孔的孔口处设置有泄水孔滤网,所述出水孔位于蓄水池的底部。
[0009] 其中,所述进水孔、泄水孔和出水孔的孔径大小关系为:泄水孔>进水孔>出水孔。
[0010] 其中,所述移动灌溉系统包括固定水管、水、水管接头、可伸缩水管、滑道、洒水小车和灌溉喷头,所述水泵顶部有一根固定水管与蓄水池相连接,水泵右侧有一根固定水管与水管接头相接,水管接头的另一侧连接有可伸缩水管,所述可伸缩水管与洒水小车联通,所述滑道预埋在边坡的框格梁中,所述洒水小车设置在所述滑道中,洒水小车设置的固定水管顶部连接有灌溉喷头。
[0011] 其中,所述框格梁边坡移动式自动灌溉系统还包括水泵基座和滑道支座,所述水泵基座设置在边坡顶部靠近边坡一侧,用于固定和支撑水泵;边坡的框格梁形成多个田字型框架,所述滑道支座预埋在田字型框架的中间竖列中,用于支撑所述滑道。
[0012] 其中,所述框格梁边坡移动式自动灌溉系统还包括水泵基座和滑道支座,所述水泵基座设置在边坡顶部靠近边坡一侧,用于固定和支撑水泵;边坡的框格梁形成多个田字型框架,所述滑道支座预埋在田字型框架的中间竖列中,用于支撑所述滑道。
[0013] 其中,所述智能控制系统包括水位传感器和空气温湿度传感器,所述水位传感器位于蓄水池的右侧墙壁上,所述空气温湿度传感器设置于洒水小车上。
[0014] 进一步的,本发明还提出了一种框格梁边坡移动式自动灌溉方法,采用所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,包括下列步骤:
[0015] 步骤1:对边坡的坡面和坡顶进行场地清理整平,在边坡面上浇筑框格梁,洒水小车的滑道预埋在框格梁中,蓄水池的右侧预埋水位传感器,洒水小车的顶部预设空气温湿度传感器;
[0016] 步骤2:分晴雨天不同情况进行蓄水池蓄水;
[0017] 步骤3:启动电源供应系统进行储能;
[0018] 步骤4:当空气中的温度高于植被生长适宜的温度或湿度小于植被生长所要求的最低值,同时蓄水池中的水位到达水位传感器时,启动水泵和洒水小车对框格梁内的植被进行洒水灌溉。
[0019] 本发明提供了一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统及方法,系统包括电源供应系统、蓄水系统、移动灌溉系统和智能控制系统,首先采用电源供应系统进行蓄能,同时人工或自动进行蓄水,再通过设置智能控制系统感应温度或湿度,启动控制灌溉系统中的洒水小车沿边坡坡面的框格梁自动移动,同时对框格梁内的植被进行洒水灌溉。本发明解决了现有框格梁边坡灌溉系统使用体验不佳的技术问题,具体为通过移动灌溉代替固定喷头,能根据边坡空气的温度、湿度自动进行灌溉,同时解决了远离城市或村庄的边坡的补能问题。附图说明
[0020] 为了更清楚地说明本发明实施例现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,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。
[0021] 图1是本发明的一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统的结构示意图。
[0022] 图2为本发明的框格梁边坡移动式自动灌溉系统坡面布设图。
[0023] 图3为本发明的一种框格梁边坡移动式自动灌溉方法的流程示意图。
[0024] 1‑电机支座、2‑太阳能电板、3‑风力发电机、4‑蓄水池、5‑泄水孔滤网、6‑泄水孔、7‑集水器滤网、8‑集水器、9‑进水孔、10‑出水孔、11‑固定水管、12‑水位传感器、13‑水泵基座、14‑水泵、15‑水管接头、16‑可伸缩水管、17‑滑道支座、18‑空气温湿度传感器、19‑洒水车移动方向、20‑灌溉喷头、21‑洒水小车、22‑滑道、23‑框格梁、24‑边坡、25‑植被、26‑灌溉范围。

具体实施方式

[0025] 下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
[0026] 请参阅图1和图2,本发明提出了一种框格梁边坡移动式自动灌溉系统,电源供应系统、蓄水系统、移动灌溉系统和智能控制系统,所述蓄水系统和所述移动灌溉系统活动连接,所述电源供应系统、所述蓄水系统和所述移动灌溉系统依次沿边坡的坡顶往边坡方向布置,所述智能控制系统分设在所述蓄水系统和所述移动灌溉系统上。
[0027] 具体的,以下结合分系统组成作进一步说明:
[0028] 其中电源供应系统为风光互补发电装置,由电机支座1太阳能电板2和风力发电机3组成,其位于边坡24坡顶,蓄水池4的左侧,电力输出端与滑道22上的洒水小车21和水泵14相连接。在晴天或大风天气时,风光互补发电装置可以将太阳能或风能转化为电能储存在蓄电池内备用。
[0029] 蓄水系统包括集水器滤网7、集水器8、进水孔9、出水孔10、泄水孔6、泄水孔滤网5和蓄水池4。蓄水池4的水源主要通过雨水或人工补给的方式补充。集水器滤网7位于蓄水池4的顶部,集水器滤网7底部连接着专门收集雨水的集水器8,集水器8的底部设置有一个进水孔9,雨水可通过进水孔9进入到蓄水池4内部。泄水孔6位于蓄水池4的左侧墙壁上,泄水孔6的孔口处设置有泄水孔滤网5,防止泄水孔孔口堵塞,无法正常排水。出水孔10位于蓄水池的底部。进水孔9、泄水孔6和出水孔10的孔径大小关系为:泄水孔9>进水孔6>出水孔10。
[0030] 移动灌溉系统包括固定水管11、水泵14、水管接头15、可伸缩水管16、滑道22、洒水小车21和灌溉喷头20组成。水泵14位于水泵基座13上,其顶部有一根固定水管11与蓄水池4相连接,水泵14右侧有一根固定水管11与水管接头15相接,水管接头15的右侧为一根可伸缩的水管16,可伸缩水管16与洒水小车21联通。框格梁23的1个单元由4个相邻的小框格形成“田”字组成,滑道22预埋在“田”字型框格梁23的中间一列上,滑道支座17与滑道22底部相接。洒水小车21位于滑道22上,经风光互补发电装置供电后,洒水小车21可通过滑道22从边坡顶部到底部往返交替移动。洒水小车21上有固定水管11,固定水管11顶部连接有灌溉喷头20,经过水泵14加压后可喷水灌溉。
[0031] 智能控制系统包括水位传感器12和空气温湿度传感器18。水位传感器12位于蓄水池4的右侧墙壁上,可识别蓄水池4内的水位是否达到设定位置;空气温湿度传感器18位于洒水小车21上,可实时判断边坡空气的温湿度。水泵14和洒水小车21的动力系统在同时满足水位到达水位传感器12和边坡空气的温度高于植被25生长适宜的温度或湿度低于植被25生长所需的最小湿度时便会启动。此外,为确保边坡植被25拥有生长所需的充足水分,当连续超过3天未对植被25进行灌溉时,启动移动灌溉系统对边坡植被25进行灌溉。
[0032] 进一步的,本发明还提出了一种框格梁边坡移动式自动灌溉方法,采用所述的框格梁边坡移动式自动灌溉系统,包括下列步骤:
[0033] S1:对边坡的坡面和坡顶进行场地清理整平,在边坡面上浇筑框格梁,洒水小车的滑道预埋在框格梁中,蓄水池的右侧预埋水位传感器,洒水小车的顶部预设空气温湿度传感器;
[0034] S2:分晴雨天不同情况进行蓄水池蓄水;
[0035] S3:启动电源供应系统进行储能;
[0036] S4:当空气中的温度高于植被生长适宜的温度或湿度小于植被生长所要求的最低值,同时蓄水池中的水位到达水位传感器时,启动水泵和洒水小车对框格梁内的植被进行洒水灌溉。
[0037] 具体的,在步骤S2中,在下雨天,雨水通过集水器滤网过滤后,由集水器中的进水孔流入到蓄水池内部储存备用。如果碰上连续干旱天气,可派专人携带水源前往边坡坡顶,打开蓄水池顶部,往蓄水池内人工补水。若碰上连续雨天,蓄水池内水位持续高涨到达泄水孔时,水可自动从泄水孔处排出。
[0038] 在步骤S3中,启动风光互补发电装置,该装置能够在晴天或大风天时将太阳能和风能转化为电能储存在蓄电池中,给水泵抽取蓄水池内的贮备水和洒水小车由边坡顶部到底部往返交替喷灌提供充足的电力保障。
[0039] 在步骤S4中,当空气中的温度高于植被生长适宜的温度或湿度小于植被生长所要求的最低值,同时蓄水池中的水位到达或超过水位传感器时,启动水泵和洒水小车的动力系统。此时水泵从蓄水池内的出水孔处抽水,水流在水泵14的加压下通过固定水管和可伸缩水管抵达洒水小车的灌溉喷头处,由灌溉喷头对框格梁内的植被进行洒水灌溉。与此同时,洒水小车开始从边坡的顶部到底部之间往返交替运动,最终实现框格梁边坡移动式自动灌溉。
[0040] 综上所述,本发明与现有的框格梁边坡灌溉系统相比具有以下优点:
[0041] (1)本发明提供了一种框格梁边坡可移动式的灌溉系统,解决了传统框格梁边坡需要安装多个固定喷头的问题,降低了施工成本和后期养护费用。
[0042] (2)本发明设计了一种可根据框格梁边坡的空气温度、湿度自动进行灌溉的系统,解决了植被容易枯萎或者涝死的问题,减少了人力成本和时间成本。
[0043] (3)本发明提出了一种为框格梁边坡灌溉系统提供电源的方法,解决了边坡远离城市或村庄,电源无法得到充足保障的问题,降低了发电成本和环境污染。
[0044] 以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程,并依本发明权利要求所作的等同变化,仍属于发明所涵盖的范围。
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