[实用新型]一种新型智能节水灌溉低功耗控制阀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种控制阀，特别是涉及一种新型智能节水灌溉低功耗控制阀。

背景技术

随着我国水资源供需矛盾日益尖锐，农业用水分配额减少的问题日益突出，采用低能耗的以滴灌、喷灌、微灌为代表的自动化节水灌溉技术得到了迅速推广及应用。而灌溉控制阀作为自动化灌溉系统的终端设备，其性能指标与运行可靠性对整个灌溉系统影响重大。现有的灌溉控制阀在实际灌溉系统中存在阀门堵塞、无法稳定开启、无法获取阀门工作状态等问题阻碍了自动化精准灌溉的大面积推广应用。在现有的灌区灌溉系统中，通常仅在首部枢纽处布设有大型过滤系统，而在灌溉控制阀处没有布设小型过滤系统，因而在实际运行中，灌溉管线中仍会进入部分砂石、泥土杂质。灌溉控制阀通常采用先导式隔膜阀结构，借助管线压力完成阀门的启闭，其先导压力控制回路管径通常在5mm左右，电磁导阀的锐孔口径在2mm左右，极易受到杂质堵塞，从而导致阀门故障。此外灌区水压波动较大，灌溉控制阀的膜片极有可能处于全关与全开之间的中间开度状态，而现有的灌溉控制阀产品通常不具备状态反馈功能，当控制指令下达后，无法获取阀门对控制指令的响应情况，一旦田间灌溉控制阀发生故障时，控制中心无法获知故障阀的准确位置，运管人员需要到田间逐个排查，工作量大，费工费时，工作效率低。为此，新型智能节水灌溉低功耗控制阀首先需要解决的问题即是防堵塞及阀门工作状态反馈。

有别于传统的管道系统，自动化灌溉系统通常布设与野外，而目前灌区的灌溉系统中，通常仅在首部枢纽处布设有大型过滤系统，而在灌溉控制阀处没有布设小型过滤系统，因而在实际运行中，灌溉管线中仍会进入部分砂石、泥土杂质。此外灌区的各灌溉控制阀的空间分布范围较大，当灌溉控制中心针对某一控制阀发出开启/关闭指令后，需要控制阀能够反馈阀门对于相关指令的执行情况，以方便灌溉控制中心掌握其工作状态，保证整个自动化灌溉系统的可靠稳定运行。而现有的灌溉控制阀在实际灌溉系统中存在阀门堵塞、无法稳定开启、无法获取阀门工作状态等问题，因此新型节水灌溉控制阀迫切需要解决的首要问题即为防堵塞及阀门工作状态反馈。

中国专利CN201934760U中公开了一种可用于阀门状态反馈的磁控传感器。该阀门状态反馈装置使用了磁力球及干簧管作为检测元件，仅能可靠辨识出全开状态，无法可靠辨识出全关状态以及中间开度状态。中国专利CN203413211U中公开了一种反馈式电磁阀结构，其阀门反馈装置也使用了磁感应传感器，可以反馈全开全关状态，无法辨识中间开度。中国专利CN2658509Y中公布了一种阀门光电信号反馈装置，该反馈装置用于先导式电磁阀，使用了2组光电接近开关来反馈全开全关信号，同样无法辨识中间开度。中国专利CN2410511Y中公布了一种电子式阀位信号反馈装置。该阀位信号反馈装置使用直滑电位器作为检测元件，通过运算放大器与单片机构成的测量电路获取阀门开度信息。该装置能够辨识阀门开度信息，但是存在结构复杂，动作可靠性低的缺点。中国专利CN102588657A中提出了一种先导孔防堵结构，该结构由排堵针及推拉电磁铁组成，该防堵结构即可在每次阀门关闭开启过程中对先导孔进行清理，亦可通过阀门控制器驱动推拉式电磁头带动排堵针对先导孔进行清理。美国专利US5996608和US6575307中提出了一种采用刮板清洗先导孔滤网的结构，该结构可在隔膜阀开启或关闭过程中对滤网进行刮蹭清洗，但当阀门处于全开或全关稳定状态时，无法对滤网进行清洗。美国专利US008360250B2中提出了一种采用了水力驱动的螺旋桨刮板来去除金属滤网上的杂质防堵结构，该防堵结构依靠阀门开启时的水流运动，驱动螺旋桨，刮蹭滤网表面完成清洗。该结构已由Toro公司应用于其P220-S系列节水灌溉电磁阀中。

实用新型内容

为解决现有技术的不足，本实用新型的目的在于，提供一种具有低功耗、防堵塞及智能状态反馈功能的灌溉控制阀，选用了低功耗、低压力开启的隔膜阀及具有防堵塞功能的先导控制阀，并在此基础上设计了滤网清洗装置及阀门状态反馈装置，具有低功耗、防堵塞及智能状态反馈功能，可通过无线传输方式实现控制阀的自动控制及工作状态信号反馈，结构简单可靠、成本低廉，可较好的满足自动化灌溉系统的运行需求。