CN115997664A - 用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，涉及智慧园林灌溉技术领域，包括水箱、水压控制装置、主输出水管、一组分支管连接装置和一组项圈式树木滴灌装置，所述水压控制装置与水箱的出口连通，所述主输出水管的一端与水压控制装置的出水口连通，另一端封闭，主输出水管的中部均匀设有一组分支接口，一组项圈式树木滴灌装置的进水口分别通过一组分支管连接装置与主输出水管的一组分支接口连通。本发明采用项圈式树木滴灌装置的结构环抱在地面下将灌溉目标的树干的外侧，可以连接多个滴灌口，可以用更小的滴水灌溉量实现对灌溉目标的精准滴灌；增加水循环处理装置的设置，能够使土壤中渗漏下去的水循环利用，减少灌溉的用水量。

Description

用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统

技术领域

本发明涉及智慧园林灌溉技术领域，尤其是涉及用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统。

背景技术

随着经济的发展，我国的科学技术水平也在不断提高。在当前人工智能、大数据分析等先进技术的不断发展和普及之下，智慧园林理念应运而生。所谓智慧园林，其实际意义是，通过合理运用先进的物联网技术、大数据云计算技术和互联网+发展理念形成具有智能化效果的新型信息技术；通过建立智慧园林大数据库，实现人与自然的互感互动，进而促进当前我国城市公园园林绿化养护管理工作的准确落实。

智慧园林管理是现代城市园林事业发展的必然方向，城市园林绿化的智慧化进程关系到城市生态文明建设的发展，智慧园林的发展与应随着经济的发展，我国的科学技术水平也在不断提高。在当前人工智能、大数据分析等先进技术的不断发展和普及之下，智慧园林理念应运而生。

中国专利公开号为CN111328519A的发明专利公开了一种智慧园林水肥灌溉系统，包括水肥混合箱，水肥混合箱靠近上端的侧壁上固定连通有加料口，加料口远离水肥混合箱的一端呈倾斜向上设置，水肥混合箱的上安装有搅拌装置，水肥混合箱靠近下端的侧壁上固定连通有出料口，出料口上安装有过滤装置，出料口远离水肥混合箱的一端固定连通有抽水泵，抽水泵的输出端固定连通有第一导水管，第一导水管远离抽水泵的一端固定连通有分水板，分水板上固定连通有若干个第二导水管，第二导水管的管壁上均匀等距地固定连通有若干个喷水装置。该智慧园林水肥灌溉系统，具备肥料与水混合均匀，且拥有过滤装置使得喷头不会被堵塞。

由此可见，智慧园林的灌溉主要依靠常规的地面喷灌形式来实现，地面喷灌需要在地面架设多个喷灌的喷头，有的还要高出地面，有的采用电动、气动或液压的方式实现在喷灌时升高喷头，这种喷灌形式，一是影响智慧园林的整体形象，在喷灌时会影响到游客的观赏，且并不能精准地灌溉，水资源浪费严重。

发明内容

为了解决智慧园林的灌溉问题，本发明提供用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统。采用如下的技术方案：

用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，包括水箱、水压控制装置、主输出水管、一组分支管连接装置和一组项圈式树木滴灌装置，所述水压控制装置与水箱的出口连通，所述主输出水管的一端与水压控制装置的出水口连通，另一端封闭，主输出水管的中部均匀设有一组分支接口，一组项圈式树木滴灌装置的进水口分别通过一组分支管连接装置与主输出水管的一组分支接口连通；

所述项圈式树木滴灌装置环抱式设置在灌溉目标的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，项圈式树木滴灌装置设有一组滴灌口，所述滴灌口朝下设置。

通过上述技术方案，水箱中存储干净的水，水压控制装置可以是高压泵，水压控制装置将水箱中的水输送到主输出水管，并形成一定的水压，项圈式树木滴灌装置通过分支管连接装置可以连接到主输出水管的中部均匀设置的一组分支接口处，分支管连接装置可以是快捷接头；

连接完成后，项圈式树木滴灌装置在灌溉目标移入或者栽种的时候就设置在灌溉目标的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，这样设置后，项圈式树木滴灌装置的滴灌口可以更加精准地滴灌到灌溉目标的根系处，避免了水的浪费，同时避免了大规模的地面喷灌对于景观的整体形象的破坏，也不会影响到游客的观赏，还可以在水箱里溶解肥料，这样可以实现灌溉的同时完成精准施肥。

可选的，还包括一组灌溉档位调节器，所述项圈式树木滴灌装置的进水口通过灌溉档位调节器与分支管连接装置连通。

通过上述技术方案，灌溉档位调节器的设置可以对项圈式树木滴灌装置进行灌溉量的调节，因为每个项圈式树木滴灌装置对应的灌溉目标不同，所处的生长阶段不同，所需的灌溉量也不同，灌溉档位调节器可以达到精准灌溉。

可选的，所述灌溉档位调节器是电磁流量阀。

通过上述技术方案，电磁流量阀可以实现流量的控制和远程流量的监控，自动化程度高。

可选的，所述项圈式树木滴灌装置包括分支管、左弧形管、右弧形管、一组毛细支管和一组滴灌口，所述分支管的一端通过分支管连接装置与主输出水管的分支接口连通，所述左弧形管和右弧形管的一端与分支管的另一端连通，且左弧形管和右弧形管形成环抱项圈，环抱项圈的内圈距离灌溉目标的树干外圈20-50mm，环抱项圈的上表面距离地面超过30-100mm；

左弧形管和右弧形管的外圈壁上分别设置多个出水口，毛细支管的内侧设有一对弧形连接管，底部设有出水口，所述弧形连接管设有多个进水口，一对弧形连接管的进水口与分别与左弧形管和右弧形管外圈壁上的多个出水口连通，一组滴灌口分别与毛细支管底部的连通。

通过上述技术方案，左弧形管和右弧形管形成环抱项圈，这种项圈式的结构环抱在地面下将灌溉目标的树干的外侧，毛细支管的设置，可以连接多个滴灌口，可以用更小的滴水灌溉量实现对灌溉目标的滴灌。

可选的，所述分支管、左弧形管、右弧形管和一组毛细支管一体挤出成型。

通过上述技术方案，分支管、左弧形管、右弧形管和一组毛细支管可以采用低密度聚乙烯材料一体挤出成型，低密度聚乙烯材料也称作LDPE材料，具有很好的化学惰性、密封能力好，且易于成型加工，还具有很好的韧性，便于铺设，寿命长，能很好地适应地下潮湿环境。

可选的，还包括水循环处理装置，所述水循环处理装置包括积水收集箱体组件、循环泵和净水装置，所述积水收集箱体组件设置在灌溉目标根系下方.-米位置，用于收集并过滤渗漏的水，所述循环泵的进水口通过管道与积水收集箱体组件底部的出水口连通，出水口通过管道与净水装置的进水口连通，净水装置的出水口通过管道与水箱的进水口连通。

通过上述技术方案，水循环处理装置的设置能够使土壤中渗漏下去的水循环利用，设置在灌溉目标根系下方0.5-1米位置，当因为降水或灌溉过量时，灌溉目标根系渗漏下的水经过积水收集箱体组件的过滤后收集，并通过循环泵泵入到净水装置，进一步净化处理后，循环到水箱，能进一步的减少灌溉的用水量。

可选的，所述积水收集箱体组件包括积水箱体、支撑架、隔离层和滤水组件，所述积水箱体顶部为敞口，所述支撑架设置在积水箱体内壁上，所述隔离层铺设在支撑架上表面，所述滤水组件铺设在隔离层上表面。

通过上述技术方案，灌溉目标根系渗漏下的水首先经过滤水组件的过滤后穿过隔离层后收集到积水箱体中，避免大颗粒的土壤进入到水循环处理装置，避免了各个管道的堵塞风险。

可选的，所述滤水组件包括碎石滤水层和石英砂滤水层，所述石英砂滤水层铺设在隔离层上表面，所述碎石滤水层铺设在石英砂滤水层上表面，所述隔离层是滤水布。

通过上述技术方案，采用碎石滤水层和石英砂滤水层对渗漏的水进行过滤，最后再经过-目的滤水布，过滤效果好，且不会造成水土的流失。

可选的，还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括一组土壤墒情监测仪、无线传输模块和主控电脑，土壤墒情监测仪监测灌溉目标处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并通过无线传输模块与主控电脑无线通信连接，主控电脑分别与循环泵、水压控制装置和灌溉档位调节器控制电连接，并通过水压控制装置和灌溉档位调节器控制项圈式树木滴灌装置的滴灌量。

通过上述技术方案，一组土壤墒情监测仪监测灌溉目标处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并将墒情数据通过无线传输模块传输给主控电脑，主控电脑可以通过显示器显示墒情信息，并根据设定好的程序，在不同的墒情下，对水压控制装置和灌溉档位调节器综合控制，实现控制项圈式树木滴灌装置的滴灌量，以满足不同灌溉目标，不同墒情的滴灌需求。

可选的，所述无线传输模块是Zigbee无线传输模块。

通过上述技术方案，Zigbee无线传输模块，是一种基于标准的远程监控、控制和传感器网络应用技术。具有低功耗、安全可靠的优点。

综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

本发明提供用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，采用项圈式树木滴灌装置的结构环抱在地面下将灌溉目标的树干的外侧，毛细支管的设置，可以连接多个滴灌口，可以用更小的滴水灌溉量实现对灌溉目标的精准滴灌；增加水循环处理装置的设置，能够使土壤中渗漏下去的水循环利用，进一步的减少灌溉的用水量。

附图说明

图1是本发明结构原理示意图；

图2是本发明项圈式树木滴灌装置结构示意图；

图3是本发明项圈式树木滴灌装置使用状态结构示意图；

图4是本发明电器件连接原理示意图。

附图标记说明：1、水箱；2、水压控制装置；3、主输出水管；31、分支接口；32、分支管连接装置；4、项圈式树木滴灌装置；41、分支管；42、左弧形管；43、右弧形管；44、毛细支管；441、弧形连接管；45、滴灌口；5、灌溉档位调节器；6、积水收集箱体组件；61、水箱体；62、支撑架；63、隔离层；641、碎石滤水层；642、石英砂滤水层；7、循环泵；8、净水装置；91、土壤墒情监测仪；92、无线传输模块；100、灌溉目标；101、主控电脑。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明实施例公开用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统。

参照图1-图4，用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，包括水箱1、水压控制装置2、主输出水管3、一组分支管连接装置32和一组项圈式树木滴灌装置4，水压控制装置2与水箱1的出口连通，主输出水管3的一端与水压控制装置2的出水口连通，另一端封闭，主输出水管3的中部均匀设有一组分支接口31，一组项圈式树木滴灌装置4的进水口分别通过一组分支管连接装置32与主输出水管3的一组分支接口31连通；

项圈式树木滴灌装置4环抱式设置在灌溉目标100的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，项圈式树木滴灌装置4设有一组滴灌口45，滴灌口45朝下设置。

水箱1中存储干净的水，水压控制装置2可以是高压泵，水压控制装置2将水箱1中的水输送到主输出水管3，并形成一定的水压，项圈式树木滴灌装置4通过分支管连接装置32可以连接到主输出水管3的中部均匀设置的一组分支接口31处，分支管连接装置32可以是快捷接头；

连接完成后，项圈式树木滴灌装置4在灌溉目标100移入或者栽种的时候就设置在灌溉目标100的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，这样设置后，项圈式树木滴灌装置4的滴灌口45可以更加精准地滴灌到灌溉目标100的根系处，避免了水的浪费，同时避免了大规模的地面喷灌对于景观的整体形象的破坏，也不会影响到游客的观赏，还可以在水箱1里溶解肥料，这样可以实现灌溉的同时完成精准施肥。

还包括一组灌溉档位调节器5，项圈式树木滴灌装置4的进水口通过灌溉档位调节器5与分支管连接装置32连通。

灌溉档位调节器5的设置可以对项圈式树木滴灌装置4进行灌溉量的调节，因为每个项圈式树木滴灌装置4对应的灌溉目标100不同，所处的生长阶段不同，所需的灌溉量也不同，灌溉档位调节器5可以达到精准灌溉。

灌溉档位调节器5是电磁流量阀。

电磁流量阀可以实现流量的控制和远程流量的监控，自动化程度高。

项圈式树木滴灌装置4包括分支管41、左弧形管42、右弧形管43、一组毛细支管44和一组滴灌口45，分支管41的一端通过分支管连接装置32与主输出水管3的分支接口31连通，左弧形管42和右弧形管43的一端与分支管41的另一端连通，且左弧形管42和右弧形管43形成环抱项圈，环抱项圈的内圈距离灌溉目标100的树干外圈20-50mm，环抱项圈的上表面距离地面超过30-100mm；

左弧形管42和右弧形管43的外圈壁上分别设置多个出水口，毛细支管44的内侧设有一对弧形连接管441，底部设有出水口，弧形连接管441设有多个进水口，一对弧形连接管441的进水口与分别与左弧形管42和右弧形管43外圈壁上的多个出水口连通，一组滴灌口45分别与毛细支管44底部的连通。

左弧形管42和右弧形管43形成环抱项圈，这种项圈式的结构环抱在地面下将灌溉目标100的树干的外侧，毛细支管44的设置，可以连接多个滴灌口45，可以用更小的滴水灌溉量实现对灌溉目标100的滴灌。

分支管41、左弧形管42、右弧形管43和一组毛细支管44一体挤出成型。

分支管41、左弧形管42、右弧形管43和一组毛细支管44可以采用低密度聚乙烯材料一体挤出成型，低密度聚乙烯材料也称作LDPE材料，具有很好的化学惰性、密封能力好，且易于成型加工，还具有很好的韧性，便于铺设，寿命长，能很好地适应地下潮湿环境。

还包括水循环处理装置，水循环处理装置包括积水收集箱体组件6、循环泵7和净水装置8，积水收集箱体组件6设置在灌溉目标100根系下方0.5-1米位置，用于收集并过滤渗漏的水，循环泵7的进水口通过管道与积水收集箱体组件6底部的出水口连通，出水口通过管道与净水装置8的进水口连通，净水装置8的出水口通过管道与水箱1的进水口连通。

水循环处理装置的设置能够使土壤中渗漏下去的水循环利用，设置在灌溉目标100根系下方0.5-1米位置，当因为降水或灌溉过量时，灌溉目标100根系渗漏下的水经过积水收集箱体组件6的过滤后收集，并通过循环泵7泵入到净水装置8，进一步净化处理后，循环到水箱1，能进一步的减少灌溉的用水量。

积水收集箱体组件6包括积水箱体61、支撑架62、隔离层63和滤水组件，积水箱体61顶部为敞口，支撑架62设置在积水箱体61内壁上，隔离层63铺设在支撑架62上表面，滤水组件铺设在隔离层63上表面。

灌溉目标100根系渗漏下的水首先经过滤水组件的过滤后穿过隔离层63后收集到积水箱体61中，避免大颗粒的土壤进入到水循环处理装置，避免了各个管道的堵塞风险。

滤水组件包括碎石滤水层641和石英砂滤水层642，石英砂滤水层642铺设在隔离层63上表面，碎石滤水层641铺设在石英砂滤水层642上表面，隔离层63是滤水布。

采用碎石滤水层641和石英砂滤水层642对渗漏的水进行过滤，最后再经过80-100目的滤水布，过滤效果好，且不会造成水土的流失。

还包括自动控制模块，自动控制模块包括一组土壤墒情监测仪91、无线传输模块92和主控电脑101，土壤墒情监测仪91监测灌溉目标100处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并通过无线传输模块92与主控电脑101无线通信连接，主控电脑101分别与循环泵7、水压控制装置2和灌溉档位调节器5控制电连接，并通过水压控制装置2和灌溉档位调节器5控制项圈式树木滴灌装置4的滴灌量。

一组土壤墒情监测仪91监测灌溉目标100处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并将墒情数据通过无线传输模块92传输给主控电脑101，主控电脑101可以通过显示器显示墒情信息，并根据设定好的程序，在不同的墒情下，对水压控制装置2和灌溉档位调节器5综合控制，实现控制项圈式树木滴灌装置4的滴灌量，以满足不同灌溉目标100，不同墒情的滴灌需求。

无线传输模块92是Zigbee无线传输模块。

Zigbee无线传输模块，是一种基于标准的远程监控、控制和传感器网络应用技术。具有低功耗、安全可靠的优点。

本发明用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统具体实施原理：

在某古树园林的水循环处理及灌溉系统应用场景下，水箱1中存储干净的水，高压泵将水箱1中的水输送到主输出水管3，并形成一定的水压，项圈式树木滴灌装置4通过快捷接头和电磁流量阀连接到主输出水管3的中部均匀设置的一组分支接口31处，连接完成后，项圈式树木滴灌装置4在灌溉目标100移入或者栽种的时候就设置在灌溉目标100的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，这样设置后，主输出水管3中的水通过快捷接头和电磁流量阀流入到分支管41，后流入到左弧形管42和右弧形管43，最终通过一组毛细支管44的一组滴灌口45向下滴灌到精准的滴灌到灌溉目标100的根系处，避免了水的浪费，同时避免了大规模的地面喷灌对于景观的整体形象的破坏，也不会影响到游客的观赏，还可以在水箱1里溶解肥料，这样可以实现灌溉的同时完成精准施肥。

水循环处理装置的设置能够使土壤中渗漏下去的水循环利用，设置在灌溉目标100根系下方0.5-1米位置，当因为降水或灌溉过量时，灌溉目标100根系渗漏下的水经过积水收集箱体组件6的碎石滤水层641和石英砂滤水层642对渗漏的水进行过滤，最后再经过80-100目的滤水布后收集到积水箱体61，并通过循环泵7泵入到净水装置8，进一步净化处理后，循环到水箱1，能进一步的减少灌溉的用水量。

一组土壤墒情监测仪91监测灌溉目标100处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并将墒情数据通过Zigbee无线传输模块传输给主控电脑101，主控电脑101可以通过显示器显示墒情信息，并根据设定好的程序，在不同的墒情下，对水压控制装置2和灌溉档位调节器5综合控制，实现控制项圈式树木滴灌装置4的滴灌量，以满足不同灌溉目标100，不同墒情的滴灌需求。

以上均为本发明的较佳实施例，并非以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。

Claims (10)

1.用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：包括水箱(1)、水压控制装置(2)、主输出水管(3)、一组分支管连接装置(32)和一组项圈式树木滴灌装置(4)，所述水压控制装置(2)与水箱(1)的出口连通，所述主输出水管(3)的一端与水压控制装置(2)的出水口连通，另一端封闭，主输出水管(3)的中部均匀设有一组分支接口(31)，一组项圈式树木滴灌装置(4)的进水口分别通过一组分支管连接装置(32)与主输出水管(3)的一组分支接口(31)连通；

所述项圈式树木滴灌装置(4)环抱式设置在灌溉目标(100)的树干外圈20-50mm处，并位于地面下30-100mm以下，项圈式树木滴灌装置(4)设有一组滴灌口(45)，所述滴灌口(45)朝下设置。

2.根据权利要求1所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：还包括一组灌溉档位调节器(5)，所述项圈式树木滴灌装置(4)的进水口通过灌溉档位调节器(5)与分支管连接装置(32)连通。

3.根据权利要求2所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述灌溉档位调节器(5)是电磁流量阀。

4.根据权利要求1所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述项圈式树木滴灌装置(4)包括分支管(41)、左弧形管(42)、右弧形管(43)、一组毛细支管(44)和一组滴灌口(45)，所述分支管(41)的一端通过分支管连接装置(32)与主输出水管(3)的分支接口(31)连通，所述左弧形管(42)和右弧形管(43)的一端与分支管(41)的另一端连通，且左弧形管(42)和右弧形管(43)形成环抱项圈，环抱项圈的内圈距离灌溉目标(100)的树干外圈20-50mm，环抱项圈的上表面距离地面超过30-100mm；

左弧形管(42)和右弧形管(43)的外圈壁上分别设置多个出水口，毛细支管(44)的内侧设有一对弧形连接管(441)，底部设有出水口，所述弧形连接管(441)设有多个进水口，一对弧形连接管(441)的进水口与分别与左弧形管(42)和右弧形管(43)外圈壁上的多个出水口连通，一组滴灌口(45)分别与毛细支管(44)底部的连通。

5.根据权利要求4所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述分支管(41)、左弧形管(42)、右弧形管(43)和一组毛细支管(44)一体挤出成型。

6.根据权利要求1所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：还包括水循环处理装置，所述水循环处理装置包括积水收集箱体组件(6)、循环泵(7)和净水装置(8)，所述积水收集箱体组件(6)设置在灌溉目标(100)根系下方0.5-1米位置，用于收集并过滤渗漏的水，所述循环泵(7)的进水口通过管道与积水收集箱体组件(6)底部的出水口连通，出水口通过管道与净水装置(8)的进水口连通，净水装置(8)的出水口通过管道与水箱(1)的进水口连通。

7.根据权利要求6所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述积水收集箱体组件(6)包括积水箱体(61)、支撑架(62)、隔离层(63)和滤水组件，所述积水箱体(61)顶部为敞口，所述支撑架(62)设置在积水箱体(61)内壁上，所述隔离层(63)铺设在支撑架(62)上表面，所述滤水组件铺设在隔离层(63)上表面。

8.根据权利要求7所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述滤水组件包括碎石滤水层(641)和石英砂滤水层(642)，所述石英砂滤水层(642)铺设在隔离层(63)上表面，所述碎石滤水层(641)铺设在石英砂滤水层(642)上表面，所述隔离层(63)是滤水布。

9.根据权利要求1-8任一所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：还包括自动控制模块，所述自动控制模块包括一组土壤墒情监测仪(91)、无线传输模块(92)和主控电脑(101)，土壤墒情监测仪(91)监测灌溉目标(100)处地面下方100-200mm处的土壤墒情，并通过无线传输模块(92)与主控电脑(101)无线通信连接，主控电脑(101)分别与循环泵(7)、水压控制装置(2)和灌溉档位调节器(5)控制电连接，并通过水压控制装置(2)和灌溉档位调节器(5)控制项圈式树木滴灌装置(4)的滴灌量。

10.根据权利要求9所述的用于智慧园林的水循环处理及灌溉系统，其特征在于：所述无线传输模块(92)是Zigbee无线传输模块。

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