[实用新型]防护林前期保护系统

说明书

技术领域

本实用新型是一种涉及新能源应用领域的系统，其实质是将光伏组件应用于干旱地区，通过滴灌确保防护林存活，同时便于施肥施药具有防虫害防火灾功能的系统。

背景技术

目前，环境问题日益突出，我国西北地区土地沙化严重，风沙四起。西北局部地区存在的干旱问题，使传统的植树造林方式难以成功，当树木种植后，灌溉成了最大难题，需要人工将水从远方运输而来，而且传统的地表灌溉极易蒸发，浪费了本就稀缺的水资源，最终的结果是造成大量的树木死亡。另外，在新生成的树林中，由于物种单一，极易发生病虫害。由于人员稀少，火灾往往在造成巨大损失后才被发现，难以提供前期预警。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型将光伏发电引入防护林保护范畴以提供动力，抽取地下水对树木进行滴灌，同时引入烟雾传感器对防护林进行火灾预警，设置诱虫灯诱杀害虫，输水管道接口可打开，方便施药施肥。一旦火灾发生，此装置还可用于灭火。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

由光伏组件发电为潜水泵提供电力，潜水泵通过选通电磁阀为东南西北四路树木提供灌溉，每路管道经过若干树木，每棵树根部以下埋有储水装置，管道末端设有水压传感器。其中：光伏组件由光伏板、蓄电池、逆变器等组成，为交流潜水泵提供电源；潜水泵采用大功率潜入式交流抽水潜水泵，是系统的动力部分；潜水泵上方安装有水位传感器，当水位过低时潜水泵暂停工作；选通电磁阀采用长寿命电磁阀，令东南西北四路输水管道分别导通；每路输水管道每经过一棵树设有一个分支，将水流导入树木根部以下的储水装置；储水装置由具有细密小孔的有机塑料制成，结合外层的沙土能实现缓慢渗水的功能，引导树木向深处扎根；输水管的末端设有水压传感器，当此路输水管道流经的每个储水装置都灌满水后，水压传感器达到设定值，向控制器发送信号；控制器芯片采用常见的51单片机，大大减小了系统的开发成本和应用复杂度，同时集成GSM通信模块，控制器负责将来自输水管末端传感器、潜水泵水位传感器、和烟雾报警传感器的信息进行处理，对潜水泵、选通电磁阀、诱虫灯进行控制。另外，输水管接口可以打开，方便通过管道向根部施肥，还能外接农药喷洒装置喷洒农药。一旦火灾发生，此装置还可用于灭火。每套装置为一个单元，多套一起构成方阵覆盖整个林区。

本实用新型的优点效果如下：

将技术较为成熟的光伏组件引入防护林地区，充分利用干旱地区阳光充足的优势。对树木采取地下储水滴灌的方式，即节省水资源又能引导树木往地底扎根。待树木根系深植地下时，所有地表设备可以转移到下一地点，重复利用降低成本。烟雾传感器可提供火灾预警。诱虫灯可防治虫灾。可打开的输水管设计方便施肥、施药、灭火。可实现无人值守，适合荒野环境。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图(本图只画出了四路输水管道中的一路)

1-光伏组件、2-控制器、3-潜水泵、4-选通电磁阀、5-输水管、6- 地下储水装置、7-水压传感器、8-水位传感器、9-烟雾传感器、10- 诱虫灯

图2为本实用新型的阵列分布示意图

1-系统单元。2-输水管道

图3为本实用新型的原理框图

具体实施方式

如图1结构框图所示：控制器(2)分别与光伏组件(1)、潜水泵(3)、选通电磁阀(4)、水压传感器(7)、水位传感器(8)、烟雾传感器(9)、诱虫灯 (10)相连，且内嵌光线传感器和GSM无线模块。潜水泵(3)位于深水井中。水位传感器(8)在潜水泵上方。选通电磁阀(4)与输水管(5)相连。输水管每经过一棵树设置一个输水管分支与地下储水装置(6)相连，且管道连接处可打开。水压传感器(7)设在输水管的末端

如图2阵列分布示意图所示：每套装置为一个单元，多套一起构成方阵覆盖整个林区。

如图3原理框图所示：情况一：当阳光充足，电压上升，系统开始工作，控制器启动潜水泵，并开通一个电磁阀向此路树木供水，当此路所有地下储水装置满水，输水管末端水压上升到压力传感器的阈值，控制器收到压力传感器的信号后控制此路电磁阀关闭，选通下一路输水管的电磁阀供水，依次循环。当四路输水管连接的地下储水装置都满水后，系统停止工作。情况二：当水位降低到水位传感器以下，控制器接收信号后停止潜水泵的工作。情况三：当烟雾传感器检测到烟雾后，控制器停止潜水泵的工作且向工作人员发送报警信息。工作人员到达后，可就近打开输水管进行灭火。情况四：当夜幕降临，光线传感器发送信号给控制器，控制器打开诱虫灯杀虫。情况五：当需要施肥时，打开输水管道，将肥料放入管道随水进入根部；当需要施药时，打开输水管道配合喷洒装置进行农药喷洒。