[发明专利]一种智能灌溉球阀及灌溉系统有效

专利信息
申请号: 202010225888.4 申请日: 2020-03-26
公开(公告)号: CN111365490B 公开(公告)日: 2022-05-03
发明(设计)人: 陈华 申请(专利权)人: 陈华
主分类号: F16K11/087 分类号: F16K11/087;F16K27/06;A01G25/00;A01G25/16
代理公司: 北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司 11129 代理人: 朱亚娜
地址: 833400 新疆维吾尔自治区博*** 国省代码: 新疆;65
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摘要:
搜索关键词: 一种 智能 灌溉 球阀 灌溉系统
【说明书】:

发明所述的智能灌溉球阀及灌溉系统,通过阀门驱动器驱动阀芯球旋转,进而连通进水管和出水管,其中,阀芯球通过内径比之稍大的进水螺纹管从下至上安装于阀体进而与所述阀门驱动器的输出轴通过联轴器或异形孔相对接,而后经穿过第一出水螺纹管和第二出水螺纹管的第一出水短管和第二出水短管相对卡接于所述阀体中心,结构简单,安装方便,且只需一个球阀和一个阀门驱动器便可实现左右轮灌控制。

技术领域

本发明涉及农田智能灌溉技术领域,特别是一种智能灌溉球阀及灌溉系统。

背景技术

水资源紧缺已经成为全球性的问题,节约用水并实现高效用水是人类生存与发展的需求,也是全球经济社会的需求。水资源很可能为继石油资源后人类面临的又一紧缺资源,这是我们不能回避的现实。我国作为贫水国家之一,加之人口众多,又正值经济建设发展时期,对水资源的需求日益增多。由于农业用水占据了我国总用水量中的70%,且农业灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在,缺水与灌溉面积增加之间的矛盾日益激化。为了缓解水资源紧缺,实现作物高产稳产,需要在自动灌溉系统中合理地推广自动化智能控制。

目前,我国农田灌溉大多还停留在传统的以人工手动控制为主的灌溉模式,特别是在轮灌制中,每隔一段时间,比如玉米田灌溉时每隔3-6小时就要走到田间地头,手动关闭已灌溉区域阀门并手动打开待灌溉区域的阀门,当灌溉面积较大时,阀门众多,人力投入大、耗时长、阀门启闭不及时,这不仅造成了人力资源和水资源的浪费,还不便于精准控制灌溉量,对作物的生长极为不利。

为了解决上述问题,现有的自动化农业灌溉机械,特别是灌溉阀门的自动控制采用了电磁阀控制,但是电磁阀需要存在一定的憋压才能启动,且为开关量控制,仅能实现阀体的开闭,灌溉时,特别是滴灌作业时,对管道压力的控制依赖人为经验,随意性大,在整个灌溉过程没有科学的数据支撑,若灌溉区域存在坡度,则不同坡度处的出水桩出水压力不同,极易出现管道破裂或爆管的现象,将会导致灌溉用水、施肥随意,水肥利用率低,资源严重浪费(水肥利用率只有40%左右),而长久随意的管控,更滋生了土壤结构破坏、环境污染等农业种植问题。

且目前的智能灌溉系统中,为了方便轮灌制的施行,一般地表出水桩上设置包含一个进水口多个出水口的转换头如三通管或五通管,三通管或五通管的出水口位置各设置一个电磁阀,故而一个地表出水桩需要布置多个电磁阀。且轮灌时,需要同时对多个电磁阀进行控制,稍有不慎就会造成管内水压波动,进而产生水锤现象,灌溉软管或毛管极易脱管或爆管,极大地缩短了智能灌溉系统的使用寿命。在田间地头进行软管与阀体管道对接时,为了防止漏水,安装人员一般会使用塑料薄膜和止水带等在接头处进行缠绕,灌溉后这些塑料薄膜和止水带便被直接丢弃,成为极难被降解的农田塑料垃圾,对自然环境和农田的可持续发展产生很大的影响。

此外,现有的电磁阀控制系统,需要在田间地头建立用于安置发射基站的机房,且一个发射基站仅能控制方圆1-10公里范围内的电磁阀,一旦超过该范围,电磁阀便不再受控,故而当农田面积较大时,需建立多个发射基站及机房,成本十分高昂,不能大面积推广应用。电磁阀工作时,需要持续供电维持其开启状态,因此耗电量大,蓄能模块体积笨重、成本高昂,这对建立区块链农业管理系统极为不利,进而严重影响了智能农业的发展。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能灌溉球阀及灌溉系统,解决现有智能控制灌溉系统在一个出水桩使用多个电磁阀造成的阀门控制复杂及成本高昂的问题。

本发明技术方案如下:

一种智能灌溉球阀,包括阀门驱动器、阀体、阀芯球和出水短管,所述阀门驱动器固定于所述阀体的上方并驱动所述阀芯球旋转,所述阀体的底部下延伸有进水螺纹管,所述进水螺纹管的内径大于所述阀芯球的外径,所述阀体的侧面向外对称延伸设有第一出水螺纹管和第二出水螺纹管,所述第一出水螺纹管和第二出水螺纹管通过出水短管外接灌溉软管;所述阀芯球通过分别套接于所述第一出水螺纹管的第一出水短管和套接于所述第二出水螺纹管内部的第二出水短管相对卡接于所述阀体中心。

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