绿化自动浇灌系统及其施工方法与流程

1.本发明涉及绿化工程技术领域，尤其是涉及绿化自动浇灌系统及其施工方法。


背景技术：

2.在高速公路、海岛修复和矿山修复等实际工程建设中经常遇到高陡边坡，工程设计中坡面通常采用人工植生覆绿的方式进行生态修复，但上述工程往往远离居民生活区，面临无人值守、取水和能源输送困难等问题，绿化日常养护浇洒困难，导致实际工程中很多边坡绿化成活率低下、生态修复效果不理想。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，为此，本发明提出一种绿化自动浇灌系统及其施工方法，能够在雨季对雨水进行收集和存储，旱季时通过自带能源模块提供能源将收集的雨水提升至边坡顶部进行绿化养护浇灌，以解决取水和能源输送困难地区的边坡绿化浇洒难题，为边坡生态修复提供基础保障。
4.根据本发明第一方面实施例的绿化自动浇灌系统，包括：蓄水池，蓄水池设置在低于生态修复工程的高度位置上，蓄水池用于收集雨水；高位水池，高位水池设置在高于生态修复工程的高度位置上，高位水池用于暂存浇灌所需的水；提水系统，提水系统包括若干提水泵、若干加压泵和管道系统，蓄水池和高位水池通过管道系统连通，若干提水泵和若干加压泵均沿管道系统设置，若干提水泵和若干加压泵用于将蓄水池中的水提升到高位水池中；灌溉系统，灌溉系统沿生态修复工程设置，灌溉系统的顶端与高位水池相连，灌溉系统用于将高位水池中的水喷灌或滴灌到生态修复工程上；控制系统，控制系统包括蓄水池水位计、高位水池水位计、土壤湿度监测计、能源控制器、浇灌控制器和远程终端，蓄水池水位计、高位水池水位计、土壤湿度监测计、能源控制器和浇灌控制器均与远程终端无线连接，蓄水池水位计设置在蓄水池中，高位水池水位计设置在高位水池中，土壤湿度监测计设置在生态修复工程土壤中，能源控制器设置与若干提水泵和若干加压泵电连接，浇灌控制器与灌溉系统电连接。
5.根据本发明第一方面实施例的绿化自动浇灌系统，至少具有如下有益效果：本绿化自动浇灌系统实现了雨水的时空再分配，解决了雨、旱季节分明地区旱季缺水问题，同时也能通过自带能源模块利用太阳能或风能等清洁能源为整个浇灌系统提供能源，进一步提高了本系统的环保性。
6.根据本发明的一些实施例，生态修复工程为高速公路边坡，高位水池设置在高速公路边坡的坡顶，蓄水池设置在高速公边坡坡底道路下方，蓄水池与高速公路边沟连通。
7.根据本发明的一些实施例，提水系统还包括清洁能源模块，清洁能源模块与控制系统电连接，清洁能源模块用于向提水泵、加压泵和控制系统供电。
8.根据本发明的一些实施例，清洁能源模块为光伏系统，光伏系统用于将太阳能转化为电能。
9.根据本发明的一些实施例，光伏系统包括多个光伏板，多个光伏板设置在高速公路边坡的马道和坡顶空地上。
10.根据本发明的一些实施例，灌溉系统包括灌溉管道，灌溉管道沿高速公路边坡设置，灌溉管道上设置有多个浇灌喷头。
11.根据本发明第二方面实施例的绿化自动浇灌系统的施工方法，包括：
12.根据所需浇灌的绿化面积、植物耐旱性能和项目所在地多年平均旱季时长，分别计算分析一个旱季和单次浇灌所需浇水量，根据一个旱季所需浇灌量确定蓄水池的容量大小，根据单次浇灌所需的浇灌量确定高位水池的容量大小；
13.获取工程所在地地形数据并进行汇水分析，确定蓄水池和高位水池的布置位置；
14.根据蓄水池与高位水池的高度差和容量大小确定提水泵和加压泵功率和数量，并计算所需能源规模；
15.对工程所在地光照和风力进行分析，确定能源供应型式，并选定清洁能源模块布置位置；
16.通过管道系统将蓄水池、水泵、加压泵和高位水池连接，并将清洁能源模块接入，为水泵和加压泵提供电能；
17.在浇灌区域布设灌溉系统，并将灌溉系统连接于高位水池进行取水；
18.安装蓄水池水位计、高位水池水位计、能源控制器、浇灌控制器和土壤湿度监测计，并与远程终端进行匹配和调试。
19.根据本发明的一些实施例，远程终端根据所需浇灌植物耐旱程度设定临界土壤湿度。
20.根据本发明的一些实施例，当土壤湿度监测计监测湿度低于临界湿度，浇灌控制器自动打开，对生态修复工程进行浇灌。
21.根据本发明的一些实施例，根据提升泵和加压泵的工作条件设置蓄水池的最低水位和高位水池的最高水位，蓄水池水位计达到最低水位或高位水池水位计达到最高水位时能源控制器自动关闭，停止提水。
22.本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：
24.图1是本发明实施例的绿化自动浇灌系统的断面图；
25.图2是图1的俯视图；
26.图3是本发明实施例的绿化自动浇灌系统的系统逻辑图。
27.附图说明：
28.蓄水池100；
29.高位水池200；
30.提水泵310；加压泵320；管道系统330；清洁能源模块340；光伏板350；
31.灌溉管道410；浇灌喷头420；
32.蓄水池水位计510；高位水池水位计520；土壤湿度监测计530；能源控制器540；浇
灌控制器550；
33.高速公路边沟600。
具体实施方式
34.本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
35.在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
36.在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
37.本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
38.参考图1至图3描述根据本发明实施例的绿化自动浇灌系统及其施工方法。
39.如图1至图3所示，根据本发明实施例的绿化自动浇灌系统包括：蓄水池100，蓄水池100设置在低于生态修复工程的高度位置上，蓄水池100用于收集雨水；高位水池200，高位水池200设置在高于生态修复工程的高度位置上，高位水池200用于暂存浇灌所需的水；提水系统，提水系统包括若干提水泵310、若干加压泵320和管道系统330，蓄水池100和高位水池200通过管道系统330连通，若干提水泵310和若干加压泵320均沿管道系统330设置，若干提水泵310和若干加压泵320用于将蓄水池100中的水提升到高位水池200中；灌溉系统，灌溉系统沿生态修复工程设置，灌溉系统的顶端与高位水池200相连，灌溉系统用于将高位水池200中的水喷灌或滴灌到生态修复工程上；控制系统，控制系统包括蓄水池水位计510、高位水池水位计520、土壤湿度监测计530、能源控制器540、浇灌控制器550和远程终端，蓄水池水位计510、高位水池水位计520、土壤湿度监测计530、能源控制器540和浇灌控制器550均与远程终端无线连接，蓄水池水位计510设置在蓄水池100中，高位水池水位计520设置在高位水池200中，土壤湿度监测计530设置在生态修复工程土壤中，能源控制器540设置与若干提水泵310和若干加压泵320电连接，浇灌控制器550与灌溉系统电连接。
40.如图1至图3所示，蓄水池100设置于生态修复工程中便于收集雨水的相对低位，其容量大小应满足一个旱季所需浇灌量，具体由所需浇灌的绿化面积、植物耐旱性能和项目所在地多年平均旱季时长确定。高位水池200应设置于生态修复工程的相对高位，其总容量大小应满足一次浇灌所需水量，具体由绿化浇灌面积和所需浇灌的植物品种共同确定。提水系统包括清洁能源模块340、提水泵310、加压泵320和管道系统330，清洁能源模块340可将太阳能或风能转化为电能，供水泵和加压泵320将蓄水池100收集的雨水通过管道系统330提于高位水池200中，水泵和加压泵320的功率和数量由蓄水池100和高位水池200的高
度差和容量大小确定。灌溉系统通过灌溉管道410从高位水池200中取水，然后通过重力自流的方式对生态修复绿化实施喷灌或滴灌。控制系统主要包括蓄水池水位计510、高位水池水位计520、土壤湿度监测计530、能源控制器540、浇灌控制器550和远程终端，整个控制系统由清洁能源模块340供电，土壤湿度监测计530可监测绿化土壤湿度并将监测数据无线传输至远程终端，远程终端可远程打开和关闭能源控制器540，能源控制器540打开后提水系统开始工作将蓄水池100的水提升至高位水池200，当蓄水池水位计510达到最低水位或高位水池水位计520达到最高水位时能源控制器540将自动关闭，停止提水，远程终端可根据所需浇灌植物耐旱程度设定临界土壤湿度，当湿度计监测湿度低于临界湿度，浇灌控制器550将自动打开，开始对绿化进行浇灌，当高位水池水位计520达到最低水位时，浇灌控制器550自动关闭，完成浇灌。
41.根据本发明实施例的绿化自动浇灌系统的施工方法包括：
42.根据所需浇灌的绿化面积、植物耐旱性能和项目所在地多年平均旱季时长，分别计算分析一个旱季和单次浇灌所需浇水量，根据一个旱季所需浇灌量确定蓄水池100的容量大小，根据单次浇灌所需的浇灌量确定高位水池200的容量大小；
43.获取工程所在地地形数据并进行汇水分析，确定蓄水池100和高位水池200的布置位置；
44.根据蓄水池100与高位水池200的高度差和容量大小确定提水泵310和加压泵320功率和数量，并计算所需能源规模；
45.对工程所在地光照和风力进行分析，确定能源供应型式，并选定清洁能源模块340布置位置；
46.通过管道系统330将蓄水池100、水泵、加压泵320和高位水池200连接，并将清洁能源模块340接入，为水泵和加压泵320提供电能；
47.在浇灌区域布设灌溉系统，并将灌溉系统连接于高位水池200进行取水；
48.安装蓄水池水位计510、高位水池水位计520、能源控制器540、浇灌控制器550和土壤湿度监测计530，并与远程终端进行匹配和调试。
49.由此，本绿化自动浇灌系统能够在雨季对雨水进行收集和存储，旱季时通过自带能源模块提供能源将收集的雨水提升至边坡顶部进行绿化养护浇灌，以解决取水和能源输送困难地区的边坡绿化浇洒难题，为边坡生态修复提供基础保障。
50.本绿化自动浇灌系统通过远程终端能够自动进行浇灌，也可以实现远程操控，解决了水源、能源和远程控制等关键问题。不仅实现了雨水的时空再分配，解决了雨、旱季节分明地区旱季缺水问题，同时也能通过自带能源模块利用太阳能或风能等清洁能源为整个浇灌系统提供能源，进一步提高了本系统的环保性。
51.下面以一个的具体实施例说明绿化自动浇灌系统及其施工方法：
52.如图1至图3所示，应用本绿化自动浇灌系统对某干热河谷地区高速公路边坡绿化进行养护，蓄水池100设置于高速公路边坡坡底道路下方，其容量大小满足边坡一个旱季所需浇灌量，蓄水池100与高速公路边沟600连接，负责收集路面和边坡坡面的雨水；高位水池200应设置于边坡工程的顶部，其总容量大小满足边坡一次浇灌所需水量，具体由绿化浇灌面积和所需浇灌的植物品种共同确定。
53.提水系统包括清洁能源模块340、提水泵310、加压泵320和管道系统330，其中清洁
能源模块340采用光伏板350，可将太阳能转化为电能，供水泵和加压泵320将蓄水池100收集的雨水通过管道系统330提于高位水池200中，提水高差为30m，沿线设置一个水泵和三个加压泵320；灌溉系统是通过管道从高位水池200中取水，然后通过重力自流的方式对边坡绿化实施喷灌。
54.控制系统主要包括蓄水池水位计510、高位水池水位计520、土壤湿度监测计530、能源控制器540、浇灌控制器550和远程终端，整个控制系统由前述清洁能源模块340供电，远程终端设置于高速公路管理中心，土壤湿度监测计530安装在边坡坡面土壤中，可监测土壤湿度并将监测数据无线传输至远程终端；蓄水池水位计510安装于蓄水池100内，可监测蓄水池100水位，并根据水泵工作条件设置最低和最高水位线；高位水池水位计520安装于高位水池200内，并设定最高和最低水位线；能源控制器540安装于清洁能源模块340与水泵和增压泵之间，连接蓄水池100和高位水池水位计520以及远程终端，可实现远程开关控制；浇灌控制器550安装在高位水池200出水口，并连接高位水池水位计520和远程终端，可实现远程开关控制；远程终端可远程打开和关闭能源控制器540，能源控制器540打开后提水系统开始工作将蓄水池100的水提于高位水池200，当蓄水池水位计510达到最低水位或高位水池水位计520达到最高水位时能源控制器540将自动关闭，停止提水，远程终端可根据所需浇灌植物耐旱程度设定临界土壤湿度，当湿度计监测湿度低于临界湿度，浇灌控制器550将自动打开，开始对绿化进行浇灌，当高位水池水位计520达到最低水位时，浇灌控制器550自动关闭，完成浇灌。
55.蓄水池100在收集并储存雨水，当需要对边坡进行浇灌时，通过提水系统将单次浇灌所需的水提升到高位水池200中，高位水池200中的水通过灌溉系统喷灌到边坡上，整个提水浇灌的过程由光伏系统提供能源，并由远程终端自动控制，从而实现浇灌自动化。
56.本绿化自动浇灌系统所用的水来源于落在高速公路路面和边坡坡面的雨水，电能来源于经光伏板350转化的太阳能。因此整个系统无需额外的水和电，绿色环保地完成了对高速公路边坡绿化的养护。
57.上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。