一種屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及屋頂綠化灌溉養(yǎng)護(hù)領(lǐng)域。更具體地，涉及一種屋頂綠化智能節(jié)水 灌溉系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著生活品質(zhì)的提高，城市居民對(duì)于環(huán)境的要求越來(lái)越高。但城市的迅速發(fā)展對(duì) 城市空間的侵占越來(lái)越嚴(yán)重。為了開(kāi)辟更多的綠地，屋頂綠化應(yīng)運(yùn)而生。目前國(guó)內(nèi)外的技 術(shù)主要集中在植被恢復(fù)、植生層材料、隔離過(guò)濾層、屋頂截排水、隔根層、防水材料與滑動(dòng)層 等方面。由于屋頂?shù)奶厥鈽?gòu)造，屋頂植被的生長(zhǎng)尤其是根系的生長(zhǎng)空間嚴(yán)重受限，植生層的 厚度更是會(huì)嚴(yán)重限制屋頂植被水分的保持。
[0003] 針對(duì)屋頂綠化水分脅迫問(wèn)題，目前的技術(shù)手段主要是通過(guò)選用耐旱、耐貧瘠的植 被，或者在屋頂通過(guò)噴灌、滴管等方式實(shí)現(xiàn)人工補(bǔ)給水分。人工補(bǔ)給水分的方式能較為有效 地解決屋頂植被階段性水分脅迫問(wèn)題，但由于屋頂特殊空間位置，使得其在操作實(shí)施上存 在諸多不便。如何實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、穩(wěn)定供水成為屋頂植被綠化灌溉養(yǎng)護(hù)的難題。現(xiàn)有一些研 究，通過(guò)計(jì)算屋頂水分消耗量與土壤孔隙毛管張力來(lái)精準(zhǔn)判斷水分狀況以便調(diào)控屋頂水分 的供給，但由于這種方法的實(shí)施過(guò)程十分繁瑣，很難在大面積工程中應(yīng)用。此外，由于屋頂 綠化植物多為淺根系植物，植生層受厚度限制導(dǎo)致保水能力有限，這要求多次、少量和均勻 灌溉的補(bǔ)水措施。現(xiàn)有的屋頂綠化裝置有一些考慮到屋頂綠化灌溉的自動(dòng)化問(wèn)題，但很難 有效解決屋頂均勻灌溉的問(wèn)題，導(dǎo)致屋頂水蝕與水土流失，并由此造成水資源嚴(yán)重浪費(fèi)，同 時(shí)還影響房屋整體美觀。
[0004] 因此，需要提供一種屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)，既能實(shí)現(xiàn)屋頂綠化灌溉的自動(dòng) 化，又能有效解決屋頂均勻灌溉的問(wèn)題，避免屋頂水蝕與水土流失和水資源的浪費(fèi)。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于是提供一種屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案：
[0007] -種屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)，包括：
[0008] 灌溉單元，包括滴灌膠管、布水管網(wǎng)、水栗和壓力控制閥；滴灌膠管設(shè)置在屋頂?shù)?植生層內(nèi)，經(jīng)布水管網(wǎng)與水栗連接；水栗上設(shè)有灌溉水入口；壓力控制閥用來(lái)測(cè)定滴灌膠 管的壓力；
[0009] 水分監(jiān)測(cè)單元，包括土壤水分傳感器；和
[0010] CPU分析與反饋調(diào)節(jié)單元，包括CPU控制中心和栗開(kāi)關(guān)控制器；土壤水分傳感器與 CPU控制中心連接，CPU控制中心經(jīng)栗開(kāi)關(guān)控制器與水栗連接。
[0011] 本實(shí)用新型的灌溉系統(tǒng)通過(guò)水分監(jiān)測(cè)單元來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)植生層水分含量的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)， 傳感器數(shù)據(jù)傳輸至CPU控制中心，由CPU控制中心處理后，由栗開(kāi)關(guān)控制器控制水栗的開(kāi) 關(guān)。
[0012] 布水管網(wǎng)又稱配水管網(wǎng)，是分布在待供水區(qū)域內(nèi)的配水管道的網(wǎng)絡(luò)。灌溉單元能 為系統(tǒng)提供穩(wěn)定水壓的水源供給。
[0013] 進(jìn)一步地，若干滴灌膠管在屋頂?shù)闹采鷮觾?nèi)平行于屋頂上沿設(shè)置，從屋頂上沿等 間距設(shè)置至屋頂下沿；每個(gè)滴灌膠管設(shè)置一個(gè)壓力控制閥；水栗與靠近屋頂上沿的第一個(gè) 壓力控制閥連接。
[0014] 壓力控制閥用來(lái)調(diào)控各滴管膠管的管內(nèi)水壓一致。壓力控制閥的壓力值根據(jù)滴灌 膠管距離、供水水壓與屋頂角度來(lái)計(jì)算確定。與靠近屋頂上沿的第一個(gè)滴灌膠管對(duì)應(yīng)的壓 力控制閥為第一個(gè)壓力控制閥的壓力P = P，依次，與第n個(gè)滴灌膠管對(duì)應(yīng)的第n個(gè)壓力控 制閥的壓力設(shè)定計(jì)算公式為：Pn=P+npgdsin 0 ;其中，p n:第n個(gè)壓力閥壓力值，P:栗水 壓力，n:滴管序次，P :灌溉水密度，g:重力加速度，d:滴灌間距，0 :屋頂同水平面的投影 角度。
[0015] 進(jìn)一步地，所述水分監(jiān)測(cè)單元包括等間距設(shè)置在相鄰滴灌膠管間的、平行的土壤 水分傳感器條，每個(gè)土壤水分傳感器條包括若干土壤水分傳感器。滴灌膠管之間的距離、土 壤水分傳感器的個(gè)數(shù)等可依據(jù)傳感器的不同類型、植生層的植物狀態(tài)來(lái)設(shè)置。第一個(gè)滴灌 膠管與第二個(gè)滴灌膠管之間的土壤水分傳感器條為第一個(gè)傳感器條，測(cè)定第一個(gè)滴灌膠管 的植生層土壤含水量，依次，第n個(gè)滴灌膠管后為第n個(gè)傳感器條，測(cè)定第n個(gè)滴灌膠管的 植生層土壤含水量。
[0016] 進(jìn)一步地，所述土壤水分傳感器是TDR傳感器。
[0017] 水分監(jiān)測(cè)單元通過(guò)均勻布設(shè)的多TDR傳感器監(jiān)測(cè)植生層土壤含水量實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并 將數(shù)據(jù)集中傳輸至CPU控制中心。
[0018] CPU分析與反饋調(diào)節(jié)單元通過(guò)CPU控制中心對(duì)TDR傳感器監(jiān)測(cè)的植生層土壤含水 量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以獲得植生層土壤含水量均值:吾:
[0019]
[0020] 0 n指第n個(gè)滴灌膠管的植生層土壤含水量。
[0021] CPU控制中心根據(jù)七對(duì)栗開(kāi)關(guān)控制器進(jìn)行調(diào)控設(shè)置。如果大于0T，則自動(dòng)控制 關(guān)閉栗開(kāi)關(guān)控制器；如果3小于h，則自動(dòng)控制打開(kāi)栗開(kāi)關(guān)控制器；其中，9 T為植生層土 壤田間持水量，h為植生層土壤萎焉含水量。
[0022] 本實(shí)用新型的系統(tǒng)通過(guò)灌溉單元、水分檢測(cè)單元和CPU分析與反饋調(diào)節(jié)單元實(shí)現(xiàn) 了屋頂植生層水分的自動(dòng)、持續(xù)、均勻、穩(wěn)定供給，維持植生層土壤含水量保持在0 ^ 9 間。
[0023] 本實(shí)用新型的有益效果如下：
[0024] 1、本實(shí)用新型的系統(tǒng)通過(guò)灌溉單元、水分監(jiān)測(cè)單元和CPU分析與反饋調(diào)節(jié)單元將 均勻供水、水分監(jiān)測(cè)反饋、智能調(diào)控相關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)屋頂植生層水分的自動(dòng)、持續(xù)、均勻、穩(wěn)定 供給，實(shí)現(xiàn)了屋頂綠化灌溉的智能化、自動(dòng)化、水分利用高效化，有效解決了斜面屋頂水分 供給不均、水分利用效率低、屋頂灌溉沖蝕導(dǎo)致的水土流失的問(wèn)題。
[0025] 2、本裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易，操作簡(jiǎn)單，建成后無(wú)需人工干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)屋頂自動(dòng)化灌溉，可 廣泛應(yīng)用于平面、斜面的屋頂綠化灌溉。
【附圖說(shuō)明】
[0026] 下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0027] 圖1是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的側(cè)視示意圖。
[0028] 圖2是根據(jù)本發(fā)明具體實(shí)施例的屋頂綠化智能節(jié)水灌溉系統(tǒng)的正視示意圖。
[0029] 附圖標(biāo)記分別為：
[0030] 1-TDR傳感器；2-滴灌膠管；3-布水管網(wǎng)；4-水栗；5-壓力控制閥；6-栗開(kāi)關(guān)控制 器；7-CPU控制