CN111011197A - 一种海绵体灌溉设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，海绵体包括：灌溉装置和海绵体，其中，透水膜粘接层用于将海绵体粘接在灌溉部上，多孔透水层可以更好的吸收外界水分，通过渗透层可以有效的将吸收到的水分传输至透水膜粘接层，并通过透水膜粘接层输送至储水层，具有良好的储水效果，从海绵体的结构上对现有的海绵体进行改进，使海绵体具有良好的储水效果，在灌溉装置中设置了高分子蓄水树脂层，不仅可以存储人工运输的水，也可以存储自然降水，降低了运输水的频率，节约了运输成本以及运输所需的人力成本，并且，将储水层设置在灌溉装置的最底部，减少了位于储水层中水的挥发，提高了水的利用率，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备。

Description

一种海绵体灌溉设备

技术领域

本发明涉及海绵体灌溉技术领域，特别是涉及一种海绵体灌溉设备。

背景技术

无土栽培是以轻质材料做为育苗基质固定植株，让植物根系直接接触营养液，采用机械化精量播种一次成苗的现代化育苗技术。

种植海绵是近年来兴起的一种新型无土栽培基质，是由高分子发泡材料与一定比例的有机质或无机质混合发泡而成。种植海绵因具有疏松透气、排水性能良好、清洁卫生、无毒无异味、质量轻便等优点，而被广泛应用于无土栽培领域。目前，海绵体种植多用于土壤贫瘠地区，用以种植植被以避免水土流失，由于种植在海绵体上的植被需要不定期浇水，以保证其正常生长，现有的为海绵体浇水的手段是工作人员按照预定期限，为海绵体进行浇水，但是，现有的手段人为因素影响较大，且运输水的频率高，在水的运送过程中，成本高且费时费力。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种海绵体灌溉设备，以实现降低运输水的频率，节约水的运输成本以及运输水所需的人力成本。具体技术方案如下：

本发明实施例提供了一种海绵体灌溉设备，包括：灌溉装置、海绵体；

所述海绵体包括多孔透水层、渗透层和透水膜粘接层，所述多孔透水层内部设有透气通孔，多孔透水层的顶部设有透气孔，多孔透水层为透水细石混凝土海绵砖，渗透层为细石混凝土海绵砖；在所述多孔透水层的表面设置有基础耕种层，所述基础耕种层用于种植植物；

所述灌溉装置从上往下依次包括：高分子蓄水树脂层、第一隔板、加热层、第二隔板、储水层，还包括：排水管、第一管道、第二管道，所述第一管道、所述第二管道分别用于将所述加热层与外界导通；所述排水管的一端连接所述高分子蓄水树脂层，所述排水管的另一端导通所述储水层；

所述储水层通过灌溉管道连接所述渗透层。

可选的，还包括控制器、第一自动开关、第二自动开关、自动阀门、水位传感器，所述控制器分别连接所述第一自动开关、所述第二自动开关、所述自动阀门；所述第一自动开关设置在所述第一管道上，所述第一自动开关用于控制所述第一管道的通断；所述第二自动开关设置在所述第二管道上，所述第二自动开关用于控制所述第二管道的通断；所述水位传感器设置在所述储水层内，所述水位传感器用于感测所述储水层内的水位，并将感测到的水位信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述水位信息控制所述第一自动开关、第二自动开关。

可选的，还包括检测仪；所述检测仪无线连接所述控制器；所述检测仪的工作端位于所述海绵体内，所述检测仪用于检测所述海绵体内的养分含量以及水分信息，并将所述养分含量与所述水分信息发送至所述控制器；

所述自动阀门设置在所述灌溉管道上，所述自动阀门用于控制所述自动管道的通断；所述灌溉管道的一端导通所述储水层，另一端连接所述灌溉部，所述灌溉部连接所述海绵体，所述灌溉部为所述储水层内向所述海绵体的端口。

可选的，所述加热层平铺在所述第二隔板的上表面。

可选的，所述加热层为铁、蛭石、活性炭、食盐、水合成的聚合物，所述加热层在空气中氧气的作用下发生放热反应。

可选的，在所述第一隔板上设置有多个通孔。

可选的，所述灌溉部包括外壳、出水部；

所述出水部镶嵌在所述外壳的开口处，所述外壳的进口处连接所述灌溉管道，所述外壳的开口覆盖所述海绵体；在所述出水部上设置多个贯穿孔。

可选的，还包括水泵；所述水泵设置在所述灌溉管道上，所述水泵用于为所述灌溉管道提供输水动力。

可选的，所述高分子蓄水树脂层有高分子蓄水树脂组成。

可选的，所述控制器为PLC控制器或LG可编程逻辑控制器。

本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，海绵体包括：多孔透水层、渗透层、透水膜粘接层、基础耕种层，其中，透水膜粘接层用于将海绵体粘接在灌溉部上，多孔透水层可以更好的吸收外界水分，通过渗透层可以有效的将吸收到的水分传输至透水膜粘接层，并通过透水膜粘接层以及灌溉管道输送至储水层，具有良好的储水效果；在海绵体内设置有检测仪，上述检测仪实时监测海绵体内的水分含量，并将上述水分含量发送至控制器，控制器根据上述水分含量以及预设水分含量，生成控制指令，当上述水分含量大于预设水分含量时，控制器不工作，当上述水分含量小于预设水分含量时，控制器接收设置在储水层水位传感器感测的水位数据，当上述水位数据高于预设水位数据时，控制器控制自动阀门开启，存储于储水层的水通过灌溉管道流向灌溉部，进而通过灌溉部为海绵体进行供水，直至上述检测仪监测到的水分含量大于等于预设水分含量，控制器控制自动阀门关闭；当水位传感器感测到的储水层的水位小于预设水位时，控制器控制第一自动开关以及第二自动开关同时打开，此时，第一管道与第二管道同时导通，加热层与空气接触并反应，伴随着反应的进行，释放出大量的热量，热量通过第一隔板传递至高分子蓄水树脂层，高分子蓄水树脂层在加热的条件下，温度逐渐增高，高分子蓄水树脂层随着温度的升高，存储在高分子蓄水树脂层内的水逐渐释放，释放后的水通过排水管移动至储水层，当控制器接收到水位传感器感测的储水层内的水位值高于预设水位值后，控制器控制第一自动开关与第二自动开关关闭，此时，加热层与外界连接断开，加热层停止反应，接着，控制器控制自动阀门打开，位于储水层内的水通过灌溉管道，流向灌溉部，灌溉部为海绵体供水，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，在储水层内水位低于预设水位时，通过存储于高分子蓄水树脂层内的水释放至储水层中，以补充储水层中的水量，进而在海绵体缺水，且储水层内水位较低时，可以实现为海绵体正常供水，进而保证种植在海绵体上的植被正常生长，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，降低了运输水的频率，进而节约了运输成本以及运输所需的人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种海绵体灌溉设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种灌溉部与海绵体的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种第一隔板的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行描述。

为了实现为种植在海绵体上的植物进行正常供水，节约水的运输成本以及运输水所需的人力成本，本发明实施例提供了一种海绵体灌溉设备。

请参见图1-图3，本发明实施例所提供的本发明实施例提供了一种海绵体灌溉设备，包括：灌溉装置、海绵体；所述海绵体包括多孔透水层24、渗透层25和透水膜粘接层26，所述多孔透水层24内部设有透气通孔，多孔透水层24的顶部设有透气孔，多孔透水层24为透水细石混凝土海绵砖，渗透层25为细石混凝土海绵砖；在所述多孔透水层24的表面设置有基础耕种层27，所述基础耕种层27用于种植植物。

具体的，本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，海绵体包括：多孔透水层24、渗透层25、透水膜粘接层26、基础耕种层27，其中，透水膜粘接层26用于将海绵体粘接在灌溉部上，多孔透水层24可以更好的吸收外界水分，通过渗透层25可以有效的将吸收到的水分传输至透水膜粘接层26，并通过透水膜粘接层26输送至储水层，具有良好的储水效果，本发明实施例中，从海绵体的结构上对现有的海绵体进行改进，使海绵体具有良好的储水效果，进一步保证了对植物的供水。

所述储水层通过灌溉管道连接所述渗透层25。

可以理解的是，在多孔透水层24上设置基础耕种层27，是为了在基础耕种层27上种植植物，并通过上述海绵体为植物供水。

进一步的，还包括：灌溉装置1、控制器2、灌溉管道3、灌溉部4、海绵体5、水位传感器6、第一自动开关7、第二自动开关8、自动阀门9、检测仪10；

所述灌溉装置1从上往下依次包括：高分子蓄水树脂层11、第一隔板12、加热层13、第二隔板14、储水层15，还包括：排水管16、第一管道17、第二管道18，所述第一管道17、所述第二管道18分别用于将所述加热层13与外界导通；所述排水管16的一端连接所述高分子蓄水树脂层11，所述排水管16的另一端导通所述储水层15；

所述控制器2分别连接所述第一自动开关7、所述第二自动开关8、所述自动阀门9；所述第一自动开关设置在所述第一管道17上，所述第一自动开关用于控制所述第一管道17的通断；所述第二自动开关设置在所述第二管道18上，所述第二自动开关用于控制所述第二管道18的通断；所述水位传感器6设置在所述储水层15内，所述水位传感器6用于感测所述储水层15内的水位，并将感测到的水位信息发送至所述控制器2，所述控制器2根据所述水位信息控制所述第一自动开关7、第二自动开关8；

所述检测仪10无线连接所述控制器2；所述检测仪10的工作端位于所述海绵体5内，所述检测仪10用于检测所述海绵体5内的养分含量以及水分信息，并将所述养分含量与所述水分信息发送至所述控制器2；

所述自动阀门设置在所述灌溉管道3上，所述自动阀门9用于控制所述灌溉管道3的通断；所述灌溉管道3的一端导通所述储水层15，另一端连接所述灌溉部4，所述灌溉部4连接所述海绵体5，所述灌溉部4为所述储水层15内向所述海绵体5的端口。

需要说明的是，上述高分子蓄水树脂层11中的水分存储可以是自然降水时，存储的水分，也可以是人工将水添加至高分子蓄水树脂层11中，存储的水，亦或者是自然降水以及人工存水的混合存水；上述的第一自动开关7、第二自动开关8、自动阀门9均为现有设备仪器，且均可以实现自动控制，可以通过控制连接线连接控制器2，也可以无线连接控制器2，上述的第一自动开关7、第二自动开关8、自动阀门9均可以直接采购获得，本发明实施例不对其具体型号或种类进行限定。

上述的水位传感器6为现有的水位传感器6，可以直接获得。

具体的，本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，在海绵体5内设置有检测仪10，上述检测仪10实时监测海绵体5内的水分含量，并将上述水分含量发送至控制器2，控制器2根据上述水分含量以及预设水分含量，生成控制指令，当上述水分含量大于预设水分含量时，控制器2不工作，当上述水分含量小于预设水分含量时，控制器2接收设置在储水层15水位传感器6感测的水位数据，当上述水位数据高于预设水位数据时，控制器2控制自动阀门9开启，存储于储水层15的水通过灌溉管道3流向灌溉部4，进而通过灌溉部4为海绵体5进行供水，直至上述检测仪10监测到的水分含量大于等于预设水分含量，控制器2控制自动阀门9关闭；当水位传感器6感测到的储水层15的水位小于预设水位时，控制器2控制第一自动开关7以及第二自动开关8同时打开，此时，第一管道17与第二管道18同时导通，加热层13与空气接触并反应，伴随着反应的进行，释放出大量的热量，热量通过第一隔板12传递至高分子蓄水树脂层11，高分子蓄水树脂层11在加热的条件下，温度逐渐增高，高分子蓄水树脂层11随着温度的升高，存储在高分子蓄水树脂层11内的水逐渐释放，释放后的水通过排水管16移动至储水层15，当控制器2接收到水位传感器6感测的储水层15内的水位值高于预设水位值后，控制器2控制第一自动开关7与第二自动开关8关闭，此时，加热层13与外界连接断开，加热层13停止反应，接着，控制器2控制自动阀门9打开，位于储水层15内的水通过灌溉管道3，流向灌溉部4，灌溉部4为海绵体5供水，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，在储水层15内水位低于预设水位时，通过存储于高分子蓄水树脂层11内的水释放至储水层15中，以补充储水层15中的水量，进而在海绵体5缺水，且储水层15内水位较低时，可以实现为海绵体5正常供水，进而保证种植在海绵体5上的植被正常生长，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，工作人员仅需定时向加热层13添加反应原料即可，省时省力，节约成本。

进一步的，所述加热层13平铺在所述第二隔板14的上表面。

将加热层13平铺在第二隔板14上，当第一管道17与第二管道18导通时，平铺在第二隔板14上的加热层13可以充分与空气中的氧气接触，使解热层充分反应，进而产生足够的热量。

进一步的，所述加热层13为铁、蛭石、活性炭、食盐、水合成的聚合物，所述加热层13在空气中氧气的作用下发生放热反应。需要说明的是，本发明实施例所提供的的加热层13在不开启第一自动开关7与第二自动开关8时，上述加热层13内为真空状态，或者，在制作加热层13反应原料时，将上述的铁、蛭石、活性炭、食盐、水合成的聚合物放置在水溶性保护袋内，其中，水溶性保护袋为现有技术，本发明实施例不对其进行限定，当需要上述加热层反应时，在加热层内添加水，在水的作用下，水溶性保护袋开始溶解，此时，被水溶性保护袋保护的加热层与空气接触，释放热量。上述两种方法均可实现加热层与外界空气隔离，在需要加热层反应时，打开第一自动开关7与第二自动开关8，或者在加热层内注水即可实现本发明实施例所需的产生热量的效果。

进一步的，在所述第一隔板12上设置有多个通孔19。

具体的，在第一隔板12上设置多个通孔19，当加热层反应产生热量后，可以通过上述通孔19将热量传输至高分子蓄水树脂层11，此时，高分子蓄水树脂层11受热后，温度逐渐升高，随着高分子蓄水树脂层11温度的升高，被高分子蓄水树脂层11存储的水逐步释放，在第一隔板12上设置通孔19，可以提高加热层热量向高分子蓄水树脂层11传递的传递效率。

进一步的，所述灌溉部4包括外壳20、出水部21；

所述出水部21镶嵌在所述外壳20的开口处，所述外壳20的进口处连接所述灌溉管道3，所述外壳20的开口覆盖所述海绵体5；在所述出水部21上设置多个贯穿孔24。

具体的，上述出水部21的外形尺寸与海绵体5的外形尺寸适配，且在出水部21上设置有多个贯穿孔24，用于向海绵体5按需供水，检测仪10实时监测海绵体5水分含量，并将水分含量发送至控制器2，根据上述水分含量实时控制自动阀门9，以实现为海绵体5按需供水，提高了供水效率，且节约了水资源。

进一步的，还包括水泵22；所述水泵22设置在所述灌溉管道3上，所述水泵22用于为所述灌溉管道3提供输水动力。

具体的，在灌溉管道3上设置水泵22，可以有效的提高灌溉速度，在管道上设置水泵22属于本领域的常规手段。

进一步的，所述高分子蓄水树脂层11有高分子蓄水树脂组成。

进一步的，还包括电源23，所述电源23连接所述控制器2。

具体的，电源23为本发明实施例提供的海绵体灌溉设备供电，控制器2控制各个功能部件通电或断电，以此来实现控制器2控制各个功能部件的工作状态。

进一步的，所述电源23为电池组件、充电电池、蓄电池中的任一种。

进一步的，所述控制器2为PLC控制器或LG可编程逻辑控制器。

具体到本发明实施例中，控制器2需要实现根据检测仪10检测到的海绵体5的水分含量来控制自动阀门9的开启或关闭，具体的控制方法为当检测仪10检测到海绵体5内的水分含量满足预设条件时，控制器2控制自动阀门9关闭，并同时控制水泵22关闭，进而停止为海绵体5供水，上述预设条件为预先设定满足海绵体5所含水分的预设水分含量，当检测仪10监测到的海绵体5内的水分含量小于预设水分含量时，控制器2控制自动阀门9开启，开始为海绵体5供水，当上述水分含量大于等于预设水分含量时，控制器2控制自动阀门9关闭，停止为海绵体5供水，上述根据题设水分含量以及实际水分含量控制自动阀门9的程序为现有程序，本领域的程序编写人员可以直接根据上述功能进行编写相对应的程序，无需付出创造性劳动，本发明实施例不对其进行限定，需要说明的是，上述预设水分含量用户可以根据实际情况进行设定。

本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，在海绵体5内设置有检测仪10，上述检测仪10实时监测海绵体5内的水分含量，并将上述水分含量发送至控制器2，控制器2根据上述水分含量以及预设水分含量，生成控制指令，当上述水分含量大于预设水分含量时，控制器2不工作，当上述水分含量小于预设水分含量时，控制器2接收设置在储水层15水位传感器6感测的水位数据，当上述水位数据高于预设水位数据时，控制器2控制自动阀门9开启，存储于储水层15的水通过灌溉管道3流向灌溉部4，进而通过灌溉部4为海绵体5进行供水，直至上述检测仪10监测到的水分含量大于等于预设水分含量，控制器2控制自动阀门9关闭；当水位传感器6感测到的储水层15的水位小于预设水位时，控制器2控制第一自动开关7以及第二自动开关8同时打开，此时，第一管道17与第二管道18同时导通，加热层13与空气接触并反应，伴随着反应的进行，释放出大量的热量，热量通过第一隔板12传递至高分子蓄水树脂层11，高分子蓄水树脂层11在加热的条件下，温度逐渐增高，高分子蓄水树脂层11随着温度的升高，存储在高分子蓄水树脂层11内的水逐渐释放，释放后的水通过排水管16移动至储水层15，当控制器2接收到水位传感器6感测的储水层15内的水位值高于预设水位值后，控制器2控制第一自动开关7与第二自动开关8关闭，此时，加热层13与外界连接断开，加热层13停止反应，接着，控制器2控制自动阀门9打开，位于储水层15内的水通过灌溉管道3，流向灌溉部4，灌溉部4为海绵体5供水，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，在储水层15内水位低于预设水位时，通过存储于高分子蓄水树脂层11内的水释放至储水层15中，以补充储水层15中的水量，进而在海绵体5缺水，且储水层15内水位较低时，可以实现为海绵体5正常供水，进而保证种植在海绵体5上的植被正常生长，采用本发明实施例提供的海绵体灌溉设备，工作人员仅需定时向加热层13添加反应原料即可，省时省力，节约成本。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种海绵体灌溉设备，其特征在于，包括：灌溉装置、海绵体；

所述海绵体包括多孔透水层、渗透层和透水膜粘接层，所述多孔透水层内部设有透气通孔，多孔透水层的顶部设有透气孔，多孔透水层为透水细石混凝土海绵砖，渗透层为细石混凝土海绵砖；在所述多孔透水层的表面设置有基础耕种层，所述基础耕种层用于种植植物；

所述灌溉装置从上往下依次包括：高分子蓄水树脂层、第一隔板、加热层、第二隔板、储水层，还包括：排水管、第一管道、第二管道，所述第一管道、所述第二管道分别用于将所述加热层与外界导通；所述排水管的一端连接所述高分子蓄水树脂层，所述排水管的另一端导通所述储水层；

所述储水层通过灌溉管道连接所述渗透层。

2.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，还包括控制器、第一自动开关、第二自动开关、自动阀门、水位传感器，所述控制器分别连接所述第一自动开关、所述第二自动开关、所述自动阀门；所述第一自动开关设置在所述第一管道上，所述第一自动开关用于控制所述第一管道的通断；所述第二自动开关设置在所述第二管道上，所述第二自动开关用于控制所述第二管道的通断；所述水位传感器设置在所述储水层内，所述水位传感器用于感测所述储水层内的水位，并将感测到的水位信息发送至所述控制器，所述控制器根据所述水位信息控制所述第一自动开关、第二自动开关。

3.根据权利要求2所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，还包括检测仪；所述检测仪无线连接所述控制器；所述检测仪的工作端位于所述海绵体内，所述检测仪用于检测所述海绵体内的养分含量以及水分信息，并将所述养分含量与所述水分信息发送至所述控制器；

所述自动阀门设置在所述灌溉管道上，所述自动阀门用于控制所述自动管道的通断；所述灌溉管道的一端导通所述储水层，另一端连接所述灌溉部，所述灌溉部连接所述海绵体，所述灌溉部为所述储水层内向所述海绵体的端口。

4.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，所述加热层平铺在所述第二隔板的上表面。

5.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，所述加热层为铁、蛭石、活性炭、食盐、水合成的聚合物，所述加热层在空气中氧气的作用下发生放热反应。

6.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，在所述第一隔板上设置有多个通孔。

7.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，所述灌溉部包括外壳、出水部；

所述出水部镶嵌在所述外壳的开口处，所述外壳的进口处连接所述灌溉管道，所述外壳的开口覆盖所述海绵体；在所述出水部上设置多个贯穿孔。

8.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，还包括水泵；所述水泵设置在所述灌溉管道上，所述水泵用于为所述灌溉管道提供输水动力。

9.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，所述高分子蓄水树脂层有高分子蓄水树脂组成。

10.根据权利要求1所述的海绵体灌溉设备，其特征在于，所述控制器为PLC控制器或LG可编程逻辑控制器。

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