本發(fā)明涉及灌溉領(lǐng)域，具體為具有監(jiān)測(cè)水流量功能的灌溉裝置。
背景技術(shù)：
1、在現(xiàn)有灌溉過(guò)濾裝置中，為避免原始水源中夾帶的泥沙顆粒、懸浮雜質(zhì)或生物黏附物進(jìn)入管網(wǎng)，大多在進(jìn)水端設(shè)置過(guò)濾管或?yàn)V網(wǎng)結(jié)構(gòu)，并通過(guò)定期清理或配套清潔機(jī)構(gòu)對(duì)過(guò)濾部位進(jìn)行維護(hù)。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的過(guò)濾清潔結(jié)構(gòu)多集中于單側(cè)清潔模式，即通常僅對(duì)過(guò)濾管外壁或外表面附著的雜質(zhì)進(jìn)行刮除或沖洗，而難以同時(shí)作用于過(guò)濾管內(nèi)壁及內(nèi)部流道區(qū)域。隨著灌溉系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行，過(guò)濾管內(nèi)外側(cè)的雜質(zhì)沉積往往呈現(xiàn)同步累積趨勢(shì)，若僅對(duì)外側(cè)壁面實(shí)施單側(cè)清理，則內(nèi)壁區(qū)域的沉積污物仍會(huì)持續(xù)影響水體通行斷面與滲流路徑，進(jìn)而形成殘余堵塞隱患，導(dǎo)致過(guò)濾效率逐漸下降，維護(hù)周期縮短，甚至出現(xiàn)頻繁拆卸維護(hù)及停機(jī)清理的問(wèn)題，難以滿(mǎn)足大規(guī)模灌溉工況下的長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行需求。
2、例如，中國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?cn202510054353.8《一種具有監(jiān)測(cè)水流量功能的灌溉裝置》中公開(kāi)了一種通過(guò)流量計(jì)監(jiān)測(cè)進(jìn)水端水量變化，以判斷過(guò)濾部位是否存在堵塞趨勢(shì)，并在異常情況下啟動(dòng)清潔設(shè)備對(duì)進(jìn)水端過(guò)濾結(jié)構(gòu)進(jìn)行清理的技術(shù)方案。該方案能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)過(guò)濾結(jié)構(gòu)外部表面的雜質(zhì)清除，從而在一定程度上改善堵塞狀態(tài)；然而，其清潔作用主要集中于過(guò)濾結(jié)構(gòu)外側(cè)，仍然無(wú)法對(duì)過(guò)濾管內(nèi)壁或內(nèi)側(cè)濾孔區(qū)域的沉積污物進(jìn)行同步處理。當(dāng)過(guò)濾管內(nèi)外兩側(cè)污堵?tīng)顩r存在差異或同時(shí)發(fā)生累積時(shí)，外側(cè)單一清潔路徑仍可能導(dǎo)致內(nèi)壁殘留堵塞無(wú)法及時(shí)消除，進(jìn)而影響過(guò)濾結(jié)構(gòu)的整體通水能力及系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性。
3、綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中的灌溉過(guò)濾清潔裝置普遍存在以下不足：
4、其一，清潔范圍局限于過(guò)濾結(jié)構(gòu)單側(cè)區(qū)域，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾管內(nèi)壁與外壁的同步清潔；
5、其二，清潔過(guò)程通常伴隨流量擾動(dòng)較大或需停水維護(hù)，不利于連續(xù)灌溉工況下的穩(wěn)定供水；
6、其三，殘余污堵累積易導(dǎo)致過(guò)濾單元長(zhǎng)期性能衰減，系統(tǒng)可靠性及運(yùn)維效率仍有待提升。
7、因此，有必要提出一種能夠?qū)^(guò)濾管內(nèi)壁與外壁同時(shí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)清潔，并在清潔過(guò)程中盡量降低供水影響的過(guò)濾清潔結(jié)構(gòu)，以克服上述技術(shù)缺陷。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明為了解決現(xiàn)有灌溉過(guò)濾裝置中僅能對(duì)過(guò)濾結(jié)構(gòu)單側(cè)表面進(jìn)行清潔、無(wú)法同時(shí)作用于過(guò)濾管內(nèi)外壁而容易導(dǎo)致殘余污堵累積、過(guò)濾能力衰減及維護(hù)頻繁、且清潔過(guò)程對(duì)供水連續(xù)性影響較大的技術(shù)問(wèn)題，提出了一種能夠通過(guò)內(nèi)外清潔組件協(xié)同作用實(shí)現(xiàn)過(guò)濾管內(nèi)外壁同步清潔、并在清潔過(guò)程中保持系統(tǒng)穩(wěn)定通水的過(guò)濾與清潔一體化結(jié)構(gòu)，具體為具有監(jiān)測(cè)水流量功能的灌溉裝置。
2、本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案解決上述技術(shù)問(wèn)題：
3、本發(fā)明提供了具有監(jiān)測(cè)水流量功能的灌溉裝置，包括進(jìn)水過(guò)濾機(jī)構(gòu)和水泵，進(jìn)水過(guò)濾機(jī)構(gòu)與水泵的進(jìn)水端相連接，且進(jìn)水過(guò)濾機(jī)構(gòu)和水泵進(jìn)水端之間的管路上設(shè)置有流量計(jì)；
4、進(jìn)水過(guò)濾機(jī)構(gòu)包括弧形結(jié)構(gòu)的過(guò)濾管，過(guò)濾管內(nèi)外分別設(shè)置有可同步自轉(zhuǎn)的內(nèi)清潔組件和外清潔組件，且內(nèi)清潔組件和外清潔組件同軸設(shè)置，同步清潔過(guò)濾管的外壁和內(nèi)壁；
5、水泵的出水端通過(guò)管路與澆灌模塊連接，澆灌模塊包括連接管路和噴頭，水泵將灌溉水泵接入連接管路中，最終由噴頭噴出。
6、自轉(zhuǎn)的內(nèi)清潔組件和外清潔組件配合弧形結(jié)構(gòu)的過(guò)濾管，可以同步清潔過(guò)濾管內(nèi)壁和外壁上的雜質(zhì)、臟污。同時(shí)在清潔雜質(zhì)時(shí)，由于內(nèi)清潔組件和外清潔組均處于動(dòng)態(tài)，所以不會(huì)對(duì)進(jìn)水量造成過(guò)多的影響。
7、在本技術(shù)方案中，內(nèi)清潔組件包括安裝環(huán)，安裝環(huán)與過(guò)濾管同軸設(shè)置，安裝環(huán)表面固定有多個(gè)呈環(huán)形陣列分布的清潔單元；
8、驅(qū)動(dòng)組件帶動(dòng)安裝環(huán)自轉(zhuǎn)，自轉(zhuǎn)的安裝環(huán)帶動(dòng)其表面的清潔單元依次進(jìn)出過(guò)濾管，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)濾管內(nèi)部的清潔。
9、在本技術(shù)方案中，清潔單元為截面是圓形的塊狀結(jié)構(gòu)，且外圍的環(huán)狀側(cè)壁可貼合在過(guò)濾管的內(nèi)壁上或與過(guò)濾管內(nèi)壁之間形成等距的環(huán)形間隙；
10、清潔單元的其中一個(gè)圓形側(cè)壁或兩個(gè)圓形側(cè)壁向內(nèi)凹陷形成圓形的盛放板，且邊緣處形成環(huán)形結(jié)構(gòu)的凸起裙邊板。
11、在本技術(shù)方案中，過(guò)濾管中間區(qū)域的外壁上固定有用于出水的連接管，連接管通過(guò)接通管與流量計(jì)的一端連接，連接管與過(guò)濾管的連接處覆蓋有硬質(zhì)的過(guò)濾網(wǎng)，且過(guò)濾網(wǎng)與過(guò)濾管的內(nèi)壁平齊。
12、過(guò)濾網(wǎng)上的濾孔直徑小于盛放板上過(guò)濾孔的直徑。
13、過(guò)濾管上的過(guò)濾孔優(yōu)選集中開(kāi)設(shè)在其中間區(qū)域，盛放板上開(kāi)設(shè)的濾孔直徑小于濾管上的過(guò)濾孔；
14、內(nèi)清潔組件在任何時(shí)間節(jié)點(diǎn)停機(jī)，過(guò)濾管內(nèi)部均存在至少兩個(gè)清潔單元，且兩個(gè)清潔單元位于連接管的兩側(cè)。
15、在本技術(shù)方案中，驅(qū)動(dòng)組件包括驅(qū)動(dòng)件，驅(qū)動(dòng)件的輸出軸上固定有連接盤(pán)，連接盤(pán)上固定多個(gè)呈環(huán)形陣列分布的傳動(dòng)桿，傳動(dòng)桿的一端均固定在承載環(huán)上；
16、承載環(huán)嵌合設(shè)置在過(guò)濾管表面的弧形通槽上，清潔單元固定在承載環(huán)的環(huán)形外壁上。
17、驅(qū)動(dòng)件通過(guò)帶動(dòng)連接盤(pán)自轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)與傳動(dòng)桿連接的承載環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)。從而帶動(dòng)清潔單元以及安裝環(huán)自轉(zhuǎn)，從而使得安裝環(huán)上的清潔單元依次進(jìn)出過(guò)濾管內(nèi)腔，從而完成對(duì)過(guò)濾管內(nèi)部的清潔。
18、在本技術(shù)方案中，過(guò)濾管和驅(qū)動(dòng)組件均固定在安裝組件上，安裝組件包括安裝臺(tái)，安裝臺(tái)的底部固定有多個(gè)支撐桿，過(guò)濾管通過(guò)桿件固定在安裝臺(tái)上，安裝臺(tái)上固定安裝架，安裝架用于安裝驅(qū)動(dòng)件。
19、在本技術(shù)方案中，還包括振動(dòng)組件，振動(dòng)組件包括位置固定的至少一個(gè)敲擊部和與驅(qū)動(dòng)組件同步轉(zhuǎn)動(dòng)的觸發(fā)部；
20、觸發(fā)部隨驅(qū)動(dòng)組件轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)至敲擊部后帶動(dòng)敲擊部運(yùn)行，敲擊部敲擊內(nèi)清潔組件或與其連接的區(qū)域。
21、在本技術(shù)方案中，敲擊組件包括承載桿，承載桿的一端固定有承載架，承載架上轉(zhuǎn)動(dòng)連接有固定桿的一端，固定桿的另一端固定有敲擊錘；
22、觸發(fā)部包括驅(qū)動(dòng)板，驅(qū)動(dòng)板一側(cè)區(qū)域傾斜形成驅(qū)動(dòng)斜面，轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)板可與固定桿搭接，且?guī)?dòng)固定桿轉(zhuǎn)動(dòng)，固定桿與承載架的連接處設(shè)置有卷簧。
23、固定桿位于驅(qū)動(dòng)板轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形軌跡上，驅(qū)動(dòng)板隨傳動(dòng)桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)固定桿，驅(qū)動(dòng)板的驅(qū)動(dòng)斜面先與固定桿接觸，通過(guò)驅(qū)動(dòng)斜面頂起固定桿，從而使得固定桿轉(zhuǎn)動(dòng)，卷簧被壓縮，繼續(xù)彈性勢(shì)能，當(dāng)驅(qū)動(dòng)板脫離固定桿后，在卷簧的作用下，固定桿反向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)敲擊錘敲擊在傳動(dòng)板上，從而振動(dòng)清潔單元和刮污弧板。振落其表面的雜質(zhì)。
24、通過(guò)振動(dòng)組件可以敲擊內(nèi)清潔組件和外清潔組件。以使得雜質(zhì)、臟污脫離內(nèi)清潔組件和外清潔組件。
25、在本技術(shù)方案中，連接管路包括常規(guī)灌溉回路、交替灌溉回路和區(qū)域灌溉支線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)閥控切換組件用于將過(guò)濾后的水流在常規(guī)灌溉回路與交替灌溉回路之間進(jìn)行分配與切換；
26、常規(guī)灌溉回路用于在正常工況下承擔(dān)基礎(chǔ)連續(xù)灌溉供水任務(wù)；
27、交替灌溉回路包括一交替灌溉主管線以及由該主管線分出的若干條區(qū)域灌溉支線，各區(qū)域灌溉支線上設(shè)置有用于獨(dú)立控制通斷狀態(tài)的閥控單元。
28、在本技術(shù)方案中，還包括控制與通信模塊，控制與通信模塊分別與進(jìn)水過(guò)濾機(jī)構(gòu)、閥控切換組件及各閥控單元電連接，用于采集系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)并對(duì)水流分配與灌溉模式進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)控。
29、區(qū)域灌溉支線網(wǎng)絡(luò)用于對(duì)不同耕作區(qū)域或作物種植單元進(jìn)行分區(qū)灌溉，各閥控單元在控制與通信模塊的調(diào)度下實(shí)現(xiàn)輪灌、間歇灌溉或階段性供水。
30、當(dāng)過(guò)濾組件進(jìn)入自清堵工作狀態(tài)時(shí)，控制與通信模塊控制閥控切換組件將水流至少部分切換至交替灌溉回路，使交替灌溉回路在自清過(guò)程中承擔(dān)過(guò)渡性灌溉供水任務(wù)。
31、在灌溉負(fù)荷較高或管網(wǎng)壓力波動(dòng)的工況下，交替灌溉回路作為主回路的分流補(bǔ)償通道，用于分擔(dān)部分供水任務(wù)并提升整體運(yùn)行穩(wěn)定性。
32、在本技術(shù)方案中，控制與通信模塊基于灌溉計(jì)劃、水量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及過(guò)濾組件狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)灌溉回路切換控制、分區(qū)輪灌控制以及自清維護(hù)期間的連續(xù)供水控制。
33、在符合本領(lǐng)域常識(shí)的基礎(chǔ)上，上述各優(yōu)選條件，可任意組合，即得本發(fā)明各較佳實(shí)例。
34、本發(fā)明的積極進(jìn)步效果在于：
35、通過(guò)將設(shè)置于過(guò)濾管內(nèi)部的自轉(zhuǎn)式內(nèi)清潔組件與設(shè)置于過(guò)濾管外部的外清潔組件進(jìn)行協(xié)同布置，并使二者分別與弧形過(guò)濾管的內(nèi)壁與外壁形成對(duì)應(yīng)配合關(guān)系，在系統(tǒng)進(jìn)入清潔工況時(shí)，內(nèi)清潔組件與外清潔組件分別沿弧形過(guò)濾管的軸向或環(huán)向同步自轉(zhuǎn)，從而能夠?qū)^(guò)濾管內(nèi)外兩側(cè)附著的雜質(zhì)顆粒、沉積污物及生物附著層進(jìn)行同時(shí)清除。相較于僅對(duì)單側(cè)壁面實(shí)施清潔的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)，本方案在一次清潔過(guò)程中即可同步恢復(fù)過(guò)濾管內(nèi)壁與外壁的通水與散流能力，避免因單側(cè)清潔而導(dǎo)致的殘余污堵累積問(wèn)題，提升了整體過(guò)濾單元的維護(hù)效率和使用壽命。
36、進(jìn)一步地，內(nèi)外清潔組件的動(dòng)態(tài)工作特性，使清潔過(guò)程兼具“連續(xù)運(yùn)行”和“在線維護(hù)”的特征，即在無(wú)需關(guān)閉水源或拆卸過(guò)濾部件的情況下，即可實(shí)時(shí)消除逐步累積的堵塞風(fēng)險(xiǎn)，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)濾功能與清潔功能的協(xié)同共存，顯著提升系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)行條件下的可靠性和穩(wěn)定性。