【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及雨水回收，尤其是涉及一種用于設施農業的雨水回收系統及方法。
技術介紹
1、在當今社會經濟發展的進程中，設施農業作為現代農業的關鍵組成部分，發揮著不可替代的重要作用。設施農業通過采用大棚等封閉結構進行種植，具有適配的控溫通風系統，有效地創造了相對穩定的生長環境，極大地提高了農業生產的效率和穩定性。
2、然而，在這種相對封閉的種植環境中，灌溉大多在有限的空間內進行。與傳統的露天農業不同，傳統農業在下雨時，雨水能夠自然地澆灌土地，這個過程不僅為土壤提供了水分，更重要的是能夠有效地帶走土壤中的鹽分，從而維持土壤的鹽分平衡，確保土壤的健康狀態。但在設施農業中，由于大棚等結構的阻隔，雨水的自然沖刷作用無法實現。長期以來，缺乏雨水的沖刷使得土壤中的鹽分不斷積累。經過兩三年的連續種植，土壤中的鹽分含量逐漸增多，土壤開始出現板結現象，嚴重影響了農作物的生長和產量。
3、在設施農業的大棚進行農作物種植時，農作物所需的所有水分全部來自人工灌溉，這種方式完全將大自然產生的雨水隔離在了大棚之外，造成了水資源的極大浪費。目前，用于收集雨水的雨水收集機構在一定程度上實現了對雨水的收集和處理，但是當雨水收集機構遇到冬季下雪環境，沒有有效的能對雪水進行收集的辦法。
技術實現思路
1、為了解決上述提到的問題，能夠根據季節的變化對雨水和雪水進行收集，并能夠利用天然的雨水對農作物土壤進行有效的沖刷，帶走土壤中多余的鹽分，預防突然出現土壤鹽漬化，本專利技術提供一種用于設施農業的雨水回收
2、第一方面，本專利技術提供的一種用于設施農業的雨水回收系統，采用如下的技術方案：
3、一種用于設施農業的雨水回收系統，包括種植區域，設置于種植區域兩側的導軌，沿導軌滑動設置形成拱形棚頂的可伸縮大棚架體，鋪設固定于所述大棚架體外表面的大棚覆膜，架設在空心立柱上的多個集雨傘，與空心立柱通過輸水軟管連接的沉淀箱，與沉淀箱通過管道連接的過濾機構，與過濾機構通過水管連接的儲水單元，所述大棚覆膜展開且所述集雨傘撐起時，所述集雨傘與大棚覆膜接觸。
4、進一步地，所述過濾機構包括依次連接的雨水截污掛籃和復合流過濾器，所述儲水單元包括陣列堆積的pp蓄水模塊，包裹所述陣列堆積的pp蓄水模塊的復合土工膜，設置于儲水單元中用于向種植區域輸水的輸水井，所述輸水井外設有提升泵，所述復合土工膜由內向外包括普通防水層和耐根穿刺防水層。
5、進一步地，所述雨水截污掛籃包括截污成品井，嵌套在截污成品井內的掛籃，所述掛籃包括豎直設置的豎直濾網，沿截污成品井內壁設置的半包圍濾網，連接半包圍濾網的儲污倉。
6、進一步地，所述復合流過濾器包括復合流成品井，設置于復合流成品井一側的折流擋板，設置于復合流成品井另一側的過濾提籃，所述折流擋板包括多個橫向交錯的金屬擋板。
7、進一步地，所述空心立柱上設有光伏板和蓄電池，所述集雨傘包括呈倒置傘狀的傘面，容置于傘面內的折疊傘骨，呈螺旋狀設置于傘面內的加熱絲，所述加熱絲與蓄電池連接，所述空心立柱上端設有雨水收集器，所述雨水收集器頂部架設有支撐架，所述支撐架內設有連接蓄電池的電機，沿空心立柱軸線縱向設于支撐架內的驅動螺桿，設于驅動螺桿上的驅動板，所述驅動板與折疊傘骨通過拉桿連接，所述傘面撐起后呈矩形，所述雨水收集器頂部封閉，所述雨水收集器四周和底部開孔且底部與空心立柱連通，所述雨水收集器的四周開孔處設有濾網，所述空心立柱通過輸水軟管與沉淀箱連接。
8、進一步地，所述折疊傘骨鉸接在雨水收集器上，所述拉桿的一端鉸接在驅動板上，所述拉桿的另一端鉸接在折疊傘骨的中部，所述折疊傘骨上設有滑塊，所述滑塊與支撐架之間設有加強桿，所述加強桿的一端鉸接在滑塊上，所述加強桿的另一端鉸接在支撐架上。
9、進一步地，所述雨水收集器頂部設有包括壓力傳感器的壓力傳感開關，所述支撐架頂端設有包括溫度傳感器的溫度傳感開關，所述壓力傳感開關與電機連接，所述溫度傳感開關與加熱絲連接。
10、進一步地，所述大棚架體包括固定支架，與固定支架通過伸縮機構連接的多個活動支架，所述活動支架下端設有在導軌內滑動的滾輪，所述伸縮機構包括設置于活動支架與活動支架之間以及活動支架與固定支架之間的交叉撐條，所述固定支架和活動支架上均設有用于所述交叉撐條滑動的限位滑槽。
11、進一步地，所述沉淀箱內設有初級處理機構，所述初級處理機構包括第一隔板和第二隔板，所述第一隔板和第二隔板與沉淀箱頂部留有空隙，所述第一隔板和第二隔板縱向設置于沉淀箱中部，所述第一隔板與第二隔板將沉淀箱分為沉淀區、處理區和清水區，所述沉淀區橫向設有精細過濾網，所述處理區橫向設有多組活性炭吸附網，所述沉淀區底部設有棄流管。
12、進一步地，所述空心立柱上設有溢流口，所述水管伸入儲水單元，所述水管伸入儲水單元的下端設有截流機構，所述截流機構包括連接水管出水端的出水腔體，設置于出水腔體底部的襯網，設置在襯網上的浮球，通過拉繩連接的頂板，位于頂板上側通過頂板抵接的截流蓋板，所述出水腔體外壁設有出水口，所述頂板的旋轉軸處設有扭簧，初始狀態時，拉繩拉住頂板且截流蓋板打開，出水口與出水腔體連通。
13、第二方面，一種用于設施農業的雨水回收方法，包括：
14、多個集雨傘對雨水進行收集，當雨水落下時，傘面內的壓力傳感器檢測到雨水的壓力信號，驅動板下移，使折疊傘骨打開，當雪落下時，溫度傳感器檢測到低溫信號，啟動加熱絲加熱落入傘面內的雪，同時壓力傳感器檢測到壓力信號，驅動板下移，使折疊傘骨打開，當雨停后，壓力傳感器失去壓力信號，驅動板上移使折疊傘骨收攏；
15、沉淀箱對收集雨水進行預處理，雨水在沉淀區內沉淀，精細過濾網對流入沉淀區的雨水進行過濾，水面高于第一隔板流入處理區，多組活性炭吸附網對流入處理區的雨水進行吸附，水面超過第二隔板流水清水區并通過管道流入過濾機構，初雨流入沉淀區通過棄流管流出沉淀箱；
16、過濾機構對雨水進行截污掛籃過濾和復合流過濾，完成過濾后的雨水通過截流機構流入儲水單元，在儲水單元中，當水面使截流機構的浮球浮起，浮球失去重力，頂板頂住截流蓋板使儲水單元進水端封閉，當提升泵將水從儲水單元向外輸水，水面下降后浮球恢復重力，浮球拉動頂板使截流蓋板打開；
17、將大棚架體展開，通過拉動活動支架，使交叉撐條在限位滑槽內滑動并限位固定，大棚覆膜展開并與打開的傘面接觸，利用形成拱形棚頂的覆膜與雨水接觸面積的增大，使雨水沿拱形棚頂向下滑入集雨傘內。
18、綜上所述，本專利技術具有如下的有益技術效果：
19、1.本專利技術提出的一種用于設施農業的雨水回收系統及方法，具有高效雨水雪水收集功能，在集雨傘的中，通過壓力傳感器能準確感知雨水壓力，驅動折疊傘骨打開收集雨水；溫度傳感器在雪天能檢測低溫啟動加熱絲融化雪，同時壓力傳感器配合使折疊傘骨打開收集雪水，實現了根據季節變化對雨水和雪水的有效收集，大大提高了水資源的利用率，解決了冬季雪水收集難題，本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，包括種植區域，設置于種植區域兩側的導軌，沿導軌滑動設置形成拱形棚頂的可伸縮大棚架體(1)，鋪設固定于所述大棚架體(1)外表面的大棚覆膜(101)，架設在空心立柱(3)上的多個集雨傘(2)，與空心立柱(3)通過輸水軟管(302)連接的沉淀箱(4)，與沉淀箱(4)通過管道連接的過濾機構(5)，與過濾機構(5)通過水管連接的儲水單元(6)，所述大棚覆膜(101)展開且所述集雨傘(2)撐起時，所述集雨傘(2)與大棚覆膜(101)接觸。
2.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述過濾機構(5)包括雨水截污掛籃(501)，所述儲水單元(6)包括陣列堆積的PP蓄水模塊(601)，包裹所述陣列堆積的PP蓄水模塊(601)的復合土工膜，設置于儲水單元(6)中用于向種植區域輸水的輸水井(602)，所述輸水井(602)外設有提升泵(603)，所述復合土工膜由內向外包括普通防水層和耐根穿刺防水層。
3.根據權利要求2所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述雨水截污掛籃(501)包括截污成品
4.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述空心立柱(3)上設有光伏板(212)和蓄電池，所述集雨傘(2)包括呈倒置傘狀的傘面(201)，容置于傘面(201)內的折疊傘骨(202)，呈螺旋狀設置于傘面(201)內的加熱絲(203)，所述加熱絲(203)與蓄電池連接，所述空心立柱(3)上端設有雨水收集器(204)，所述雨水收集器(204)頂部架設有支撐架(205)，所述支撐架(205)內設有連接蓄電池的電機(206)，沿空心立柱(3)軸線縱向設于支撐架(205)內的驅動螺桿(207)，設于驅動螺桿(207)上的驅動板(208)，所述驅動板(208)與折疊傘骨(202)通過拉桿(209)連接，所述傘面(201)撐起后呈矩形，所述雨水收集器(204)頂部封閉，所述雨水收集器(204)四周和底部開孔且底部與空心立柱(3)連通，所述雨水收集器(204)的四周開孔處設有濾網，所述空心立柱(3)通過輸水軟管(302)與沉淀箱(4)連接。
5.根據權利要求4所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述折疊傘骨(202)鉸接在雨水收集器(204)上，所述拉桿(209)的一端鉸接在驅動板(208)上，所述拉桿(209)的另一端鉸接在折疊傘骨(202)的中部，所述折疊傘骨(202)上設有滑塊(210)，所述滑塊(210)與支撐架(205)之間設有加強桿(211)，所述加強桿(211)的一端鉸接在滑塊(210)上，所述加強桿(211)的另一端鉸接在支撐架(205)上。
6.根據權利要求5所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述雨水收集器(204)頂部設有包括壓力傳感器的壓力傳感開關，所述支撐架(205)頂端設有包括溫度傳感器的溫度傳感開關，所述壓力傳感開關與電機(206)連接，所述溫度傳感開關與加熱絲(203)連接。
7.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述大棚架體(1)包括固定支架(102)，與固定支架(102)通過伸縮機構連接的多個活動支架(103)，所述活動支架(103)下端設有在導軌內滑動的滾輪(104)，所述伸縮機構包括設置于活動支架(103)與活動支架(103)之間以及活動支架(103)與固定支架(102)之間的交叉撐條(106)，所述固定支架(102)和活動支架(103)上均設有用于所述交叉撐條(106)滑動的限位滑槽(107)。
8.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述沉淀箱(4)內設有初級處理機構，所述初級處理機構包括第一隔板(401)和第二隔板(402)，所述第一隔板(401)和第二隔板(402)與沉淀箱(4)頂部留有空隙，所述第一隔板(401)和第二隔板(402)縱向設置于沉淀箱(4)中部，所述第一隔板(401)與第二隔板(402)將沉淀箱(4)分為沉淀區、處理區和清水區，所述沉淀區橫向設有精細過濾網(403)，所述處理區橫向設有多組活性炭吸附網(404)，所述沉淀區底部設有棄流管(405)。
9.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述空心立柱(3)上設有溢流口(301)，所述水管伸入儲水單元(6)，所述水管伸入儲水單元(6)的下端設有截流機構(...
【技術特征摘要】
1.一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，包括種植區域，設置于種植區域兩側的導軌，沿導軌滑動設置形成拱形棚頂的可伸縮大棚架體(1)，鋪設固定于所述大棚架體(1)外表面的大棚覆膜(101)，架設在空心立柱(3)上的多個集雨傘(2)，與空心立柱(3)通過輸水軟管(302)連接的沉淀箱(4)，與沉淀箱(4)通過管道連接的過濾機構(5)，與過濾機構(5)通過水管連接的儲水單元(6)，所述大棚覆膜(101)展開且所述集雨傘(2)撐起時，所述集雨傘(2)與大棚覆膜(101)接觸。
2.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述過濾機構(5)包括雨水截污掛籃(501)，所述儲水單元(6)包括陣列堆積的pp蓄水模塊(601)，包裹所述陣列堆積的pp蓄水模塊(601)的復合土工膜，設置于儲水單元(6)中用于向種植區域輸水的輸水井(602)，所述輸水井(602)外設有提升泵(603)，所述復合土工膜由內向外包括普通防水層和耐根穿刺防水層。
3.根據權利要求2所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述雨水截污掛籃(501)包括截污成品井(502)，嵌套在截污成品井(502)內的掛籃，所述掛籃包括豎直設置的豎直濾網(503)，沿截污成品井(502)內壁設置的半包圍濾網(504)，連接半包圍濾網(504)的儲污倉(505)。
4.根據權利要求1所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述空心立柱(3)上設有光伏板(212)和蓄電池，所述集雨傘(2)包括呈倒置傘狀的傘面(201)，容置于傘面(201)內的折疊傘骨(202)，呈螺旋狀設置于傘面(201)內的加熱絲(203)，所述加熱絲(203)與蓄電池連接，所述空心立柱(3)上端設有雨水收集器(204)，所述雨水收集器(204)頂部架設有支撐架(205)，所述支撐架(205)內設有連接蓄電池的電機(206)，沿空心立柱(3)軸線縱向設于支撐架(205)內的驅動螺桿(207)，設于驅動螺桿(207)上的驅動板(208)，所述驅動板(208)與折疊傘骨(202)通過拉桿(209)連接，所述傘面(201)撐起后呈矩形，所述雨水收集器(204)頂部封閉，所述雨水收集器(204)四周和底部開孔且底部與空心立柱(3)連通，所述雨水收集器(204)的四周開孔處設有濾網，所述空心立柱(3)通過輸水軟管(302)與沉淀箱(4)連接。
5.根據權利要求4所述的一種用于設施農業的雨水回收系統，其特征在于，所述折疊傘骨(202)鉸接在雨水收集器(204)上，所述拉桿(209)的一端鉸接在驅動板(208)上，所述拉桿(20...
【專利技術屬性】
技術研發人員：姜瑤，黃乾，王昕，韓合忠，于曉蕾，薛雁，王薇，馬海燕，夏海波，謝毅，孫文浩，
申請(專利權)人：山東省水利科學研究院，
類型：發明
國別省市：
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