CN110663573A - 一种太阳能智能控制供水***和一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种太阳能智能控制供水***和解决极干旱区野生动物饮水问题的方法,涉及野生动物资源保护技术领域。本发明提供的供水***包括太阳能供电***、智能控制***和给水***;其中:所述太阳能供电***由太阳能板组成;所述智能控制***包括定时器和智能控制器;所述给水***包括小眼水井、直流永磁水泵、PE管和蓄水池。本发明在极干旱区利用所述供水***构建野生动物饮水点,一方面根据这一区域太阳能资源丰富,光照充足的特点,利用太阳能进行供电,简便、环保、成本低、实用性强、易推广、效果好;另一方面利用智能控制***实现按需、按时、定量给水,具有自动化、节能、稳定和持久的特点,可有效解决极干旱区野生动物饮水的问题。
Description
技术领域
本发明涉及野生动物资源保护技术领域,特别涉及一种太阳能智能控制供水***和一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法。
背景技术
近年来,由于气候变迁和人为活动影响不断加剧,干旱地区如库姆塔格沙漠及其周边区域地表水资源日趋匮乏,地下水位不断下降,许多泉眼干涸,使得活动在这一区域的野骆驼等野生动物饮水困难,生存受到严重威胁。因此,如何解决这一区域珍稀濒危野生动物饮水问题,从而保护野生动物资源,维护生物多样性,保持生态***平衡稳定,显得尤为迫切和重要。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种太阳能智能控制供水***和一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法。采用本发明提供的太阳能智能控制***可有效解决极干旱区野生动物饮水难的问题。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种太阳能智能控制供水***,包括太阳能供电***、智能控制***和给水***;其中:
所述太阳能供电***6由太阳能板组成;
所述智能控制***5包括定时器和智能控制器;所述智能控制***5通过线路与太阳能供电***6连接;
所述给水***包括小眼水井9、直流永磁水泵4、第一PE管8和蓄水池 7;所述小眼水井9的结构由内而外依次为第二PE管1、筛网2和砾石3,所述第二PE管1没入水下的部分设置有若干孔洞;所述蓄水7通过第一PE 管8与直流永磁水泵4连接,所述直流永磁水泵4设置于小眼水井9内,并通过线路与智能控制***5连接。
优选地,所述太阳能板为4块,每块太阳能板的额定电压为24V、额定电流为16A、额定功率为260W;所述太阳能板的连接方式为2块太阳能板分别串联后,再并联到一起。
优选地,所述定时器和智能控制器的额定电压为48V。
优选地,所述小眼水井9的孔径为100mm,井深为12~18m。
优选地,相邻孔洞的孔间隔为8~10cm,孔径为2~3mm。
优选地,所述筛2)为120~150目筛网;所述砾石3的填充厚度为5~7mm。
优选地,所述第一PE管8的直径为32mm,长度为30~40m;所述第一 PE管8与蓄水池7连接的部分与水平面形成15°~30°的夹角。
本发明提供了一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在选定的饮水点区域构建以上方案所述的太阳能智能控制供水***;
(2)在所述智能控制***5的定时器中设置给水时间,到达设置的给水时间时,在智能控制***5的控制下,小眼水井9中的水由直流永磁水泵 4经第一PE管8抽至蓄水池7中,作为野生动物的饮水点;
所述智能控制***5在运行过程中由太阳能供电***6供电,同时智能控制***5中的智能控制器对供电电压进行控制和调节,保护直流永磁水泵 4的正常运行。
优选地,所述饮水点区域选自地下水位5~8m的湿地退化区或戈壁荒漠区。
本发明提供了一种太阳能智能控制供水***,包括太阳能供电***、智能控制***和给水***。本发明在极干旱区利用所述太阳能智能控制***构建野生动物饮水点,一方面根据这一区域太阳能资源丰富,光照充足的特点,利用太阳能进行供电,简便、环保、成本低、实用性强、易推广、效果好;另一方面利用智能控制***实现按需、按时、定量给水,具有自动化、节能、稳定和持久的特点,可有效解决极干旱区野生动物饮水的问题,同时实现对环境影响的最小化。
附图说明
图1为本发明提供的太阳能智能控制供水***的结构示意图,其中,1- 第二PE管;2-筛网;3-砾石;4-直流永磁水泵;5-智能控制***;6-太阳能供电***;7-蓄水池;8-第一PE管;9-小眼水井;α-第一PE管与蓄水池连接的部分与水平面形成的夹角。
具体实施方式
本发明提供了一种太阳能智能控制供水***,包括太阳能供电***、智能控制***和给水***。本发明提供的太阳能智能控制供水***的结构示意图如图1所示。
本发明提供的太阳能智能控制供水***包括太阳能供电***6;所述太阳能供电***6由太阳能板组成。在本发明中,所述太阳能板优选为4块,每块太阳能板的额定电压优选为24V、额定电流优选为16A、额定功率优选为260W。在本发明中,所述太阳能板的连接方式优选为将2块太阳能板分别串联后,再并联到一起;由此方式组成的太阳能供电***的额定电压为 48V。本发明利用太阳能进行供电,简便、环保、成本低、实用性强、易推广、效果好。
本发明提供的太阳能智能控制供水***包括智能控制***5;所述智能控制***5包括定时器和智能控制器;所述智能控制***5(即定时器和智能控制***)通过线路与太阳能供电***6连接。在本发明中,所述定时器和智能控制器的额定电压优选为48V。在本发明中,所述定时器主要用于给水时间的设置和控制;所述智能控制器用于控制和调节供电电压,达不到额定电压时水泵不开启,保护水泵正常运行。
本发明提供的太阳能智能控制供水***包括给水***,所述给水***包括小眼水井9、直流永磁水泵4、第一PE管8和蓄水池7;所述蓄水池7通过第一PE管8与直流永磁水泵4连接,所述直流永磁水泵4设置于小眼水井9内,并通过线路与智能控制***5(定时器和智能控制***)连接。在本发明中,所述小眼水井9的孔径优选为100mm,井深优选为12~18m。在本发明中,所述小眼水井9的结构由内而外依次为第二PE管1、筛网2和砾石3,所述第二PE管1没入水下的部分设置有若干孔洞。在本发明中,所述第二PE管1的直径优选为100mm;相邻孔洞的孔间隔优选为8~10cm,孔径优选为2~3mm;所述孔间隔为相邻孔洞中心之间的距离;在本发明中,为避免第二PE管发生破裂,所述孔洞为不规则排布,具体为所述第二PE 管的同一条线或同一个面上不得分布多个小孔。在本发明中,所述筛网2优选为120~150目筛网,所述筛网的层数优选为3层;所述筛网包裹在第二 PE管1的外表面,起过滤作用,防止泥沙进入管内。在本发明中,所述砾石3填充在筛网外层并夯实,可固定井壁泥沙,防止井壁坍塌,保持水质清澈;所述砾石3的填充厚度优选为5~7mm。本发明以小眼水井9作为所述给水***的水源,一般一个给水***设置一个小眼水井;当需要多个小眼水井时,小眼水井之间的间隔不少于200m。在本发明中,所述直流永磁水泵4 的额定功率优选为550W,在本发明具体实施例中,所述直流永磁水泵优选为QJ型直流永磁深井潜水泵;所述QJ型直流永磁深井潜水泵是电机与水泵直联一体潜入水中工作的提水机具,适用于从深井提取地下水,体积小,形状为圆柱形,一般直径30~50mm左右,长100mm左右,扬程50m左右;安装时,所述直流永磁水泵的进水口在动水位1m以下,电机下端距井底水深最少在1m以上。在本发明中,所述第一PE管8的直径优选为32mm,长度优选为30~40m;所述第一PE管8与蓄水池7连接的部分与水平面形成 15°~30°的夹角,使第一PE管8保持一定坡度,从而保证停止抽水时,第一PE管内不存有积水,防止冬春季管道内积水结冰,造成管道破裂。在本发明中,所述第一PE管8位于地面以下的部分在冬天时需要采取保温措施,防止冻住;本发明对所述保温措施没有特别的要求,采用本领域熟知的保温措施即可。本发明对所述蓄水池7没有特别的要求,采用本领域熟知的蓄水池即可,其尺寸根据实际需要进行设置即可。
本发明提供的太阳能智能控制供水***还优选包括小眼水井和太阳能供电***的防护栏以及太阳能板支架等辅助装置。在本发明中,为防止大型动物饮水时实施破坏,所述太阳能智能控制供水***中小眼水井和太阳能供电***优选与蓄水池保持30m的距离。
本发明提供了一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法,包括以下步骤:
(1)在选定的饮水点区域构建以上方案所述的太阳能智能控制供水***;
(2)在所述智能控制***5的定时器中设置给水时间,到达设置的给水时间时,在智能控制***5的控制下,小眼水井9中的水由直流永磁水泵 4经第一PE管8抽至蓄水池7中,作为野生动物的饮水点;
所述智能控制***5在运行过程中由太阳能供电***6供电,同时智能控制***5中的智能控制器对供电电压进行控制和调节,保护直流永磁水泵 4的正常运行。
本发明在选定的饮水点区域构建所述的太阳能智能控制供水***。在本发明中,所述饮水点区域优选选自地下水位5~8m的湿地退化区或戈壁荒漠区,所述地下水位5~8m的湿地退化区或戈壁荒漠区,湿地植被、荒漠植被生长较好,是有蹄类野生动物动物的主要采食区域;若水位过高,易形成季节性沼泽,土壤盐渍化程度高,水质差;若水位过低,建设成本高,且地表植被稀少。
本发明在所述智能控制***5的定时器中设置给水时间,到达设置的给水时间时,在智能控制***5的控制下,小眼水井9中的水由直流永磁水泵 4经第一PE管8抽至蓄水池7中,作为野生动物的饮水点。在本发明中,所述给水时间优选设置在光照充足的时间段内,每次给水的持续时间以及给水的时间间隔根据实地调查的所属区域野生动物分布数量的多少进行适应性地设定,必要时可增加饮水点数量。
本发明在极干旱区利用所述太阳能智能控制***构建野生动物饮水点,一方面根据这一区域太阳能资源丰富,光照充足的特点,利用太阳能进行供电,简便、环保、成本低、实用性强、易推广、效果好;另一方面利用智能控制***实现按需、按时、定量给水,具有自动化、节能、稳定和持久的特点,可有效解决极干旱区野生动物饮水的问题,同时实现对环境影响的最小化。
下面结合实施例对本发明提供的太阳能智能控制供水***和解决极干旱区野生动物饮水问题的方法进行详细的说明,但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
一种利用太阳能智能控制供水***解决极干旱区野生动物饮水问题的方法,具体步骤如下:
第一步:选点。饮水点的位置一般选在地下水位5~8m的湿地退化区或戈壁荒漠区,这一区域湿地植被、荒漠植被生长较好,是有蹄类野生动物动物的主要采食区域。
第二步:打小眼水井。水井孔径100mm左右,井深12~18m左右,小眼水井一般一个地点1处,如需要多个时,最近间隔不少于200m。小眼水井内置100mmPE管,PE管深入水下部分打孔,打孔间隔为8~10cm,孔径 2~3mm,不规则状(防止打裂),打孔段没入水下,打孔段长度视井内水深而定,打孔段外包裹120~150目筛网,裹三层,PE管壁外填充直径5~7mm砾石,夯实。
第三步:安装太阳能供电***。选择24V、16A、260W太阳能板4块,串联成两组,然后并联,使其额定电压达到48V。
第四步:接入智能控制***。包括48V定时器1个,48V智能控制器1 个,接入供电线路。定时器主要用于设置、控制给水时间,智能控制器用于控制、调节电流电压,达不到额定电压时不开启,保护水泵正常运行。
第五步:安装给水***。选择QJ型550w直流永磁深井潜水泵1个, 32型PE管30~40m。QJ型550w直流永磁深井潜水泵直径30~50mm左右,长100mm左右,扬程50m左右,可安装在100mmPE管内。安装时水泵进水口必须在动水位1米位以下,电机下端距井底水深最少在1米以上。所述给水***与所述智能控制***连接,给水***根据智能控制***设置、控制给水时间进行智能给水。
第六步:储水池通过32型PE管水管及直流永磁泵与上述小眼水井里的水源连接。地面以下的水管,冬天采用保温措施,防止水管冻住;露出地面的水管与地面形成30°的夹角,使水管保持一定坡度。
第七步:上述六步骤完成后,接通电源,科学设置给水时间即可,设置给水时间为每天的14时,每间隔24小时给水1次,控制每次给水时间为30 分钟。
其它:主要包括水井及太阳能设施防护栏、太阳能板支架等,水井、太阳能板等应与蓄水池保持一定距离,30米左右,主要是防止大型动物饮水时破坏实施。
依以上***和方法解决极干旱区野生动物饮水问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种太阳能智能控制供水***,其特征在于,包括太阳能供电***、智能控制***和给水***;其中:
所述太阳能供电***(6)由太阳能板组成;
所述智能控制***(5)包括定时器和智能控制器;所述智能控制***(5)通过线路与太阳能供电***(6)连接;
所述给水***包括小眼水井(9)、直流永磁水泵(4)、第一PE管(8)和蓄水池(7);所述小眼水井(9)的结构由内而外依次为第二PE管(1)、筛网(2)和砾石(3),所述第二PE管(1)没入水下的部分设置有若干孔洞;所述蓄水池(7)通过第一PE管(8)与直流永磁水泵(4)连接,所述直流永磁水泵(4)设置于小眼水井(9)内,并通过线路与智能控制***(5)连接。
2.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,所述太阳能板为4块,每块太阳能板的额定电压为24V、额定电流为16A、额定功率为260W;所述太阳能板的连接方式为2块太阳能板分别串联后,再并联到一起。
3.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,所述定时器和智能控制器的额定电压为48V。
4.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,所述小眼水井(9)的孔径为100mm,井深为12~18m。
5.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,相邻孔洞的孔间隔为8~10cm,孔径为2~3mm。
6.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,所述筛网(2)为120~150目筛网;所述砾石(3)的填充厚度为5~7mm。
7.根据权利要求1所述的太阳能智能控制供水***,其特征在于,所述第一PE管(8)的直径为32mm,长度为30~40m;所述第一PE管(8)与蓄水池(7)连接的部分与水平面形成15°~30°的夹角。
8.一种解决极干旱区野生动物饮水问题的方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)在选定的饮水点区域构建权利要求1所述的太阳能智能控制供水***;
(2)在所述智能控制***(5)的定时器中设置给水时间,到达设置的给水时间时,在智能控制***(5)的控制下,小眼水井(9)中的水由直流永磁水泵(4)经第一PE管(8)抽至蓄水池(7)中,作为野生动物的饮水点;
所述智能控制***(5)在运行过程中由太阳能供电***(6)供电,同时智能控制***(5)中的智能控制器对供电电压进行控制和调节,保护直流永磁水泵(4)的正常运行。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,所述饮水点区域选自地下水位5~8m的湿地退化区或戈壁荒漠区。
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