[發明專利]一種水泵灌溉系統及方法

有效

• 申請號: 202110975489.4
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113692833B
• 公開（公告）日: 2022-11-11
• 發明（設計）人: 謝傳流;王星朗;屠鵬;袁振陽;展洪嶺;宣煒鵬;蔡萬龍
• 申請（專利權）人: 安徽農業大學
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01C23/00;B01D36/04
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 劉小莉

1.一種水泵灌溉系統，其特征在于：包括，

灌溉裝置(100)，所述灌溉裝置(100)包括多級過濾裝置(101)、新型文丘里施肥器(102)和一體化壓力補償式滴頭(103)；

控制裝置(200)，所述控制裝置(200)包括組合式高精度傳感器，其用于實時采集大田數據并上傳至上位機端；

所述多級過濾裝置(101)用于除去水及肥料中絕大多數雜質，從源頭上減少滴頭堵塞的可能性；

所述新型文丘里施肥器(102)用于肥料高效均勻的灌入，從而實現高效水肥一體化；

所述一體化壓力補償式滴頭(103)用于滴灌滴頭高效均勻的進行灌溉；

所述控制裝置(200)還包括，搭載一種基于層次分析法的創新性啟停灌溉設備的方法；

所述多級過濾裝置(101)包括，旋流水砂過濾器(101a)和疊片式過濾器(101b)；

所述旋流水砂過濾器(101a)包括，進水口旋渦室分離室、出水口(101a-2)、儲污室和排污口(101a-4)；

所述旋流水砂過濾器(101a)搭配所述疊片式過濾器(101b)一起使用，水肥從所述疊片式過濾器(101b)的進水口(101b-1)進入，過濾芯架活塞將疊片壓緊；

當水流進入所述旋流水砂過濾器(101a)與離心盤的塑料切線方向接觸時，產生的離心效果把攜帶大顆粒雜質的水甩在所述旋流水砂過濾器(101a)的內壁上，并集中于所述旋流水砂過濾器(101a)頂部，攜帶更少雜質的水再接觸所述疊片式過濾器(101b)，降低疊片所需清洗頻率；

經過所述旋流水砂過濾器(101)初步過濾后的水源流過所述新型文丘里施肥器(102)，所述新型文丘里施肥器(102)安裝于旋流水砂過濾器(101a)與疊片式過濾器(101b)中間，與供水管控制閥門(M)并聯安裝，使用時將所述控制閥門(M)關小，造成所述控制閥門(M)前后有一定的壓差，使水流利經過安裝所述新型文丘里施肥器(102)的支管，用水流通過文丘里管產生的真空吸力，將肥料溶液從敞口的肥料桶中均勻吸入管道進行施肥。

2.根據權利要求1所述的水泵灌溉系統，其特征在于：水流從所述進水口(101b-1)進入固定迷宮流道(H)，經過第一次消能后進入可變迷宮流道(S)；

根據水力學能量守恒定理，經過消能后的水流流速減緩，水流壓強降低，從而與彈性片一側毛管水流形成壓差，在壓差的作用下彈性片發生變形，進而改變所述可變迷宮流道(S)的過水斷面；

水流經過所述可變迷宮流道(S)時，在彈性體變形與流體壓力耦合作用下，水流最終達到穩定狀態，當毛管水流壓力較小時，迷宮流道內水流流速較小，彈性體變形較小，所述可變迷宮(S)流道過水斷面較大，反之，過水斷面較小；

根據Q＝D*V，滴頭出水口流量能達到流量保持不變或變化量較小的補償效果，其中，Q為流量，D為過水斷面，V為水流流速。

3.根據權利要求1或2所述的水泵灌溉系統，其特征在于：所述控制裝置(200)還包括，檢測裝置、中央控制器、通信模塊和云端服務器；

當所述灌溉裝置(100)開始工作時，所述組合式高精度傳感器、所述檢測裝置、所述中央控制器、所述通信模塊和所述云端服務器同時啟動工作，對土壤的狀況進行實時監測。

4.一種水泵灌溉方法，其特征在于：依托于如權利要求1所述的水泵灌溉系統，其包括，

基于層次分析法，將作物效益作為目標層，建立數學模型；

確定土壤濕度、溫度、酸堿度、土壤懸濁液的電導率的權重分配關系；

決策者對準則層各個因素之間進行比較，確定方案層的權重。

5.根據權利要求4所述的水泵灌溉方法，其特征在于：利用所述層次分析法時，需要構建理想比較矩陣，包括，

證明所述理想比較矩陣只有一個非零特征值，即為最大特征值；

求解所述最大特征值的特征向量，其各個元素恰好就是各個影響因素的權重值；

根據所述權重值判斷出各個影響因素的影響程度。