本實用新型屬于環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，具體涉及一種簡易控制排水渠徑流排放的智能開關(guān)。

背景技術(shù)：

農(nóng)業(yè)非點源污染問題日益嚴峻起來，各個水系、湖泊成了受影響尤為嚴重。主要是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面使用了大量的化肥，雨水一過，形成的徑流便會帶走大量土壤中的肥料，匯集到河流湖泊，給它們帶來了嚴重的營養(yǎng)負擔。因此，對于如何控制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的排水問題，就顯得尤為突出。

眾所周知，農(nóng)田、菜地排水會有一段排水溝渠。目前對這一段溝渠的利用就僅僅局限于排水功能，當然這無可厚非。若是能將這一段利用起來，將初期雨水徑流截留下來，便可將攜帶來的大量營養(yǎng)元素也保留下來，而避免流入河流湖泊，造成污染。若是大雨乃至暴雨便可打開閥門，使其泄洪供能為主。針對這一目的的排水閥門開關(guān)，市場上造價一般過于高昂，在農(nóng)田菜地排水不容易推廣。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，并提供一種簡易控制排水渠徑流排放的智能開關(guān)。本實用新型所采用的具體技術(shù)方案如下：

簡易控制排水渠徑流排放的智能開關(guān)，包括第一雨水感應(yīng)器、降雨缸遮蓋、電機、雨水過渡室、電路控制單元、安全板、第二雨水感應(yīng)器、降雨缸室；所述的第一雨水感應(yīng)器用于感應(yīng)開關(guān)外部是否發(fā)生降雨；降雨缸室頂部覆蓋降雨缸遮蓋，降雨缸遮蓋由電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，且在旋轉(zhuǎn)過程中，可完全打開和關(guān)閉降雨缸室頂部開口；降雨缸室與雨水過渡室之間通過至少一個通孔相連，用于將降雨缸室中的雨水溢流至雨水過渡室；雨水過渡室內(nèi)的橫截面上設(shè)有帶有通孔的安全板，通孔下方設(shè)置有第二雨水感應(yīng)器；所述的第一雨水感應(yīng)器、電機和第二雨水感應(yīng)器均與電路控制單元相連，電路控制單元與受控排水渠閥門相連實現(xiàn)控制。

作為優(yōu)選，所述的降雨缸遮蓋頂部具有排水坡度。

作為優(yōu)選，所述的第一雨水感應(yīng)器設(shè)置于降雨缸遮蓋頂部。

作為優(yōu)選，所述的通孔位于降雨缸室一側(cè)上方設(shè)有雨水攔截臺，用于防止雨水直接滴入通孔中。

作為優(yōu)選，所述的雨水過渡室和/或降雨缸室底部均設(shè)有排水閥門。

作為優(yōu)選，所述的通孔位于降雨缸室一側(cè)開口的高度可調(diào)。

作為優(yōu)選，所述的通孔有多個，且位于降雨缸室一側(cè)的開口位于不同的高度。

本實用新型的有益效果為：

1)簡單易行，智能控制，不用花大代價便可以更加利用好農(nóng)田排水溝渠；

2)楔形降雨缸蓋，不會使落在上面的雨水流入降雨缸；

3)可視徑流排水溝渠情況調(diào)控雨量等級小孔，從而來控制農(nóng)田排水溝渠閥門的開與關(guān)；

4)可以截留小雨、中雨的雨水在農(nóng)田菜地形成的徑流，從而避免攜帶的營養(yǎng)元素流入河流湖泊；

5)對于大雨、暴雨的初期雨水所形成的徑流，可以攔截一部分營養(yǎng)鹽，但是徑流排放渠閥門之后便會受簡易智能開關(guān)控制而打開，開啟泄洪功能，以避免過澇。

附圖說明

圖1為一種簡易控制排水渠徑流排放的智能開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：第一雨水感應(yīng)器1、降雨缸遮蓋2、電機3、支架4、第一雨水攔截臺5、50mm雨量等級控制小孔6、雨水過渡室7、電路控制單元8、安全板9、第二雨水感應(yīng)器10、降雨缸室11、第二雨水攔截臺12、25mm雨量等級控制小孔13、第三雨水攔截臺14、10mm雨量等級控制小孔15、排水閥門16。

圖2為本實用新型一個實施例的電路控制圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型做進一步闡述，以便更好的理解本實用新型。本實用新型的技術(shù)特征在沒有沖突的情況下，均可進行相互組合。

本實用新型的智能開關(guān)，其中一種應(yīng)用場景是農(nóng)田初期暴雨徑流的回收利用。根據(jù)初期徑流的特點，其主要污染物集中在徑流產(chǎn)生的初期，因此僅需要對該部分徑流進行收集利用。其具體構(gòu)造如下：在排水渠上設(shè)置一個用于控制排水的閥門，閥門上游連通農(nóng)田灌溉溝渠、蓄水水塘等收集回用區(qū)域。當閥門關(guān)閉時，徑流直接蓄積于排水渠中，或排入收集回用區(qū)域。當閥門打開時，徑流直接排放至河流、湖泊等周邊水體。

本實施例中，簡易控制排水渠徑流排放的智能開關(guān)，包括第一雨水感應(yīng)器1、降雨缸遮蓋2、電機3、雨水過渡室7、電路控制單元8、安全板9、第二雨水感應(yīng)器10、降雨缸室11。第一雨水感應(yīng)器1用于感應(yīng)開關(guān)外部是否發(fā)生降雨；降雨缸室11頂部覆蓋楔形的降雨缸遮蓋2，降雨缸遮蓋2頂部具有排水坡度，可以避免落在上面的雨水流入降雨缸里面。第一雨水感應(yīng)器1可設(shè)置于降雨缸遮蓋2頂部，以減少遮擋。

降雨缸遮蓋2一端由下方通過支架4固定的直流電機3驅(qū)動旋轉(zhuǎn)。且在旋轉(zhuǎn)過程中，降雨缸遮蓋2的幅度應(yīng)足夠大，可完全打開和關(guān)閉降雨缸室11頂部開口。完全打開時，降雨缸室11頂部開口沒有遮擋，集水面積與其開口大小一致。完全關(guān)閉時，雨水無法進入降雨缸室11。降雨缸室11與雨水過渡室7為兩個長方形的腔室，兩者之間可設(shè)置多個連通兩者的通孔，設(shè)置通孔的目的是將降雨缸室11中的雨水溢流至雨水過渡室7。雨水過渡室7內(nèi)的橫截面上設(shè)有安全板9，安全板9為一塊水平的中心帶有通孔的隔板。在通孔下方設(shè)置有第二雨水感應(yīng)器10。由于在暴雨時期，雨水容易飛濺，通過通孔進入雨水過渡室7，若沒有安全板9進行分隔，很容易造成第二雨水感應(yīng)器10誤報。所述的第一雨水感應(yīng)器1、電機3和第二雨水感應(yīng)器10均與電路控制單元8相連，進行反饋控制。同時，電路控制單元8與受控排水渠閥門相連實現(xiàn)控制。

為了便于排水，可以在雨水過渡室7或降雨缸室11底部均設(shè)有排水閥門16。

通孔的主要作用是調(diào)節(jié)電路控制單元8對受控排水渠閥門的打開時機。因此，為了便于調(diào)節(jié)，可以同時在不同高度設(shè)置多個通孔，根據(jù)需要打開其中一個，并將其余進行封閉。也可以使通孔位于降雨缸室11一側(cè)開口的高度可調(diào)，比如在兩室之間設(shè)置連通槽，再連通槽上設(shè)置可上下拉伸的擋板，以無級調(diào)節(jié)其溢流高度。

如圖1所示，為一種具有三個通孔的開關(guān)結(jié)構(gòu)。三個通孔分別為10mm雨量等級控制小孔15、25mm雨量等級控制小孔13、50mm雨量等級控制小孔6，其距離降雨缸室底部的高度分別為10mm、25mm、50mm。同時，為了進一步防止暴雨飛濺，可在通孔位于降雨缸室11一側(cè)上方設(shè)有雨水攔截臺(類似擋片)，用于防止雨水直接滴入通孔中。本處，第一雨水攔截臺5、第二雨水攔截臺12、第三雨水攔截臺14分別設(shè)置于三個通孔上方?？梢晱搅髋潘笮∏闆r選擇10mm、25mm、50mm雨量等級控制小孔開孔，分別代表的雨量等級是10mm、25mm、50mm?？梢宰杂蛇x擇雨量等級來控制徑流排水閥門的開與關(guān)。如需當雨水達到50mm時，排水渠閥門打開，我們可以將其余通孔和用塞子堵起來即可。等到降雨量達到50mm時，雨水便會從小孔流入雨水過渡室，再經(jīng)過安全板落入第二雨水感應(yīng)器，第二雨水感應(yīng)器給電路控制單元發(fā)信號，經(jīng)其處理后控制徑流排水渠閥門打開，開啟泄洪功能。一次降雨過后，打開兩個排水閥門排完水，擦干兩個雨水感應(yīng)器，便可等待下次降雨控制。

本實用新型中，各部件之間可通過電路實現(xiàn)連通控制。為了便于理解，本實用新型提供了一種實現(xiàn)方式，但不局限與該方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以進行實際調(diào)整。

如圖2所示，該電路控制單元8中，主回路12V直流電由220V交流轉(zhuǎn)換器電源12V提供。

控制回路由兩個12V雨水傳感器外置雨感1(即前述第一雨水感應(yīng)器)和內(nèi)置雨感2(即前述第二雨水感應(yīng)器)，三個繼電器(控制電機正轉(zhuǎn)的開繼電器KA1、控制電機反轉(zhuǎn)的關(guān)繼電器KA2和控制徑流排水渠閥門的KA3)，兩個光電限位開關(guān)(開限位和關(guān)限位)，12V直流電機M(即前述機3)組成。

主回路通電，當控制回路的外置雨感1感應(yīng)到雨水，KA1通電，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，電機M正向啟動運行，當旋轉(zhuǎn)擋塊接近光電限位開關(guān)的開限位時，串聯(lián)的開限位的常閉觸點斷開，電機M停止旋轉(zhuǎn)，控制降雨缸遮蓋2完全打開。

當內(nèi)置雨感2感應(yīng)到溢出的雨水，KA2通電，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開，反接電路，電機3反向運行，開限位的常閉觸點復位，當旋轉(zhuǎn)擋塊接近光電限位開關(guān)的關(guān)限位時，串聯(lián)的關(guān)限位的KA2常閉觸點斷開、與KA3串聯(lián)的關(guān)限位常開觸點閉合，電機M停止旋轉(zhuǎn)，控制降雨缸遮蓋2完全關(guān)閉，同時KA3通電啟動控制徑流排水渠閥門。

基于上述裝置的一種排水渠徑流排放控制方法，具體步驟如下：

預先設(shè)置連通雨水過渡室和降雨缸室的通孔位于降雨缸室一側(cè)的開口高度；其下方若有其他通孔，均需進行封閉；保持排水渠閥門的初始狀態(tài)處于關(guān)閉狀態(tài)，排水渠中的徑流導入收集回用區(qū)域；將智能開關(guān)放置于待監(jiān)測區(qū)域的開闊位置，使第一雨水感應(yīng)器處于無遮擋狀態(tài)下，以感應(yīng)是否發(fā)生降雨；

當?shù)谝挥晁袘?yīng)器感應(yīng)到降雨發(fā)生時，向電路控制單元發(fā)出信號，由電路控制單元控制電機轉(zhuǎn)動，完全打開降雨缸遮蓋，開始計量降雨量；若雨水高度升高至連通雨水過渡室和降雨缸室的通孔所處位置時，雨水溢流進入雨水過渡室，再經(jīng)過安全板，落入第二雨水感應(yīng)器；

當?shù)诙晁袘?yīng)器感應(yīng)到雨水時，向電路控制單元發(fā)出信號，經(jīng)電路控制單元向排水渠閥門發(fā)出命令，打開閥門，將排水渠中的徑流直接排放，而不導入收集回用區(qū)域；

一次降雨過后，排干雨水過渡室和降雨缸室中的雨水，并使兩個雨水感應(yīng)器干燥復位，排水渠閥門重新關(guān)閉。

連通雨水過渡室和降雨缸室的通孔位于降雨缸室一側(cè)的開口高度預設(shè)為：從降雨開始到打開排水渠閥門所需的降雨量。

另外，為了防止過量的雨水進入雨水過渡室，損壞電路和電子元件，當?shù)诙晁袘?yīng)器感應(yīng)到雨水時，可由電路控制單元同時控制電機轉(zhuǎn)動，完全關(guān)閉降雨缸遮蓋。

本實用新型旨在雨量較少時，可以回用徑流水，而不用排放出去，造成徑流中的營養(yǎng)鹽流入河流湖泊造成污染。而在雨水較大時，又不失其泄洪功能，簡單、環(huán)保、易操作，又很實用，具有很重要的現(xiàn)實意義。

上述實施例僅用于解釋說明本實用新型要求保護的內(nèi)容，但并不是用于限制本實用新型的要求保護的范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員在本實用新型精神內(nèi)所做的改進和替換，均屬于保護范圍內(nèi)。