[发明专利]公路环岛绿化带发电照明节水灌溉智能化一体式设备

说明书

技术领域

本发明涉及智能灌溉技术领域，特别是公路环岛绿化带发电照明节水灌溉智能化一体式设备。

背景技术

大多数公路环岛设有绿化带，绝大多数绿化带的灌溉系统和环岛上的照明系统都是相互独立的，这往往导致灌溉与照明的操作变得复杂。且公路环岛晚上的照明需要消耗大量的电力，绿化带的灌溉也会消耗大量的水资源。因此利用太阳能风能雨水能进行发电储存后用于晚上的照明以达到节约用电的目的且雨水发电时收集的雨水也可以用以日后绿化带植被的灌溉提供水源。而在现在的实际应用中还未看见有相同的设备。

目前太阳能的最佳利用方式是利用光伏转换效应，将照射到多晶硅电池上的太阳热辐射能转换成电能。虽然太阳能是迄今为止最为安全、可靠、清洁的天然能源，但其受天气影响较为严重。在阴雨天气太阳能发电量会急剧下降，但公路环岛所需的电量并不会因天气不同而发生大的变化。而太阳能与风能在时间上和地域上都有很强的互补性。白天太阳光最强时，风很小; 晚上太阳落山后，由于地表温差变化大而风能加强。在夏季，太阳光强度大而风小; 在冬季，太阳光强度弱而风大。它们在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源上具有良好的匹配性。

因此为了让设备能给能够全天候稳定的输出电力，需要将风能与太阳能结合起来，形成互补发电系统。

有资料表明，我国的平均降雨量是650mm,由我国的国土面积可以推算出我国的原生水资源量约为6.24万亿m³/年。除自然蒸发与渗透外，我国雨水收集灌溉的潜力巨大而特别是在沿海地区雨水资源丰富，雨水收集灌溉前景更加可观。且在雨水收集利用的过程中可以将雨水下降是所携带的大量势能聚集起来带动发动机转轮发电。

发明内容

本发明旨在解决天气变化对设备发电的不良影响并提供植被灌溉所需用水，同时简化公路照明与植被灌溉操作，提供一种公路环岛绿化带发电照明节水灌溉智能化一体式设备。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：公路环岛绿化带发电照明节水灌溉智能化一体式设备，包括发电组件、路灯杆、路灯、蓄水罐、中央控制器和滴灌带，所述发电组件安装在路灯杆上，所述发电组件包括光伏发电面板和蓄电池，光伏发电面板为单晶硅圆形太阳能面板，由四个板块组成，每个板块的下方安装有可伸缩支架，可伸缩支架的上端铰接在板块的下表面中心位置，下端铰接在路灯杆上，可伸缩支架能够调整板块的角度，并使得光伏发电面板形成能够收集雨水的漏斗形结构，路灯杆为中空结构，漏斗形结构与路灯杆连通，蓄水罐固定安装于路灯杆的下部，光伏发电面板与蓄电池连接，光伏发电面板所发的电储存在蓄电池内，路灯安装在板块的下表面上，蓄电池与路灯连接，滴灌带的一端与蓄水罐连接，另一端布设于公路环岛绿化带内，在滴灌带靠近蓄水罐的一端设有电磁阀，远离蓄水罐的一端布设有湿度传感器，中央控制器分别与可伸缩支架的控制端、蓄电池、电磁阀和湿度传感器连接。

进一步地，所述可伸缩支架为电动伸缩支架，电动伸缩支架与蓄电池电连接。

进一步地，所述路灯杆的顶部设有雨水滤网，漏斗形结构收集的雨水经过雨水滤网过滤后再进入蓄水罐内。

进一步地，所述路灯杆的上部内侧还安装有水轮发电机，水轮发电机与蓄电池连接，水轮发电机所发的电储存在蓄电池内。

进一步地，所述路灯杆的中部还安装有垂直轴式风力发电机，垂直轴式风力发电机与蓄电池连接，垂直轴式风力发电机所发的电储存在蓄电池内。

进一步地，所述水轮发电机为微型水轮发电机。

进一步地，所述蓄电池位于蓄水罐的顶部，中央控制器安装在蓄电池内部。

进一步地，所述蓄水罐的顶部设有启闭可控的罐盖，罐盖的控制端与中央控制器连接。

本发明具有以下优点：

1、该设备利用光伏能、风能、雨水势能这些易获取的自然能源发电，不需要外界提供电力且所用电能均为清洁能量，不仅可以缓解现有能源紧缺的压力而且还可以减少碳排放，十分环保，可以实现全天候电力的稳定输出与储备，以实现照明与灌溉用电的持续供应。

2、该设备可以将雨天的降水集中回收储存，可以解决以后干燥天气的时灌溉用水。在降雨丰富的季节可以实现不依赖外界供水。植被的灌溉方式为滴灌，可以提高雨水回收利用效率。而中央控制器通过太阳能发电效率与土壤含水量值时时计算蒸腾作用大小后再确定出植物生长所需最低土壤含水量，经过比对两种土壤含水量自动控制电磁阀启闭进行灌溉更大大的提高少有的雨水资源的灌溉效率，十分智能。