[0031] 下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
[0032] 在实际的农业生产活动中，田地地势通常不平整，有些作物种植在山坡上，在对这些作物进行灌溉时，部分水流会顺着山坡流下，使得坡顶与坡地的作物受水并不均匀。而在实际操作中，农民通常会选择过量灌溉，以确保作物均补充充足的水，这造成了水资源的大量浪费，同时因受水不均匀，造成有的地方水多，有的地方水少，而在山坡环境，坡底的田地往往受水更多，这容易造成该区域土地的盐碱化，不利于作物的正常生长。
[0033] 对于此类问题，一种有效的灌溉方法是在坡地灌溉区由上至下进行灌溉，在灌溉区供水端实时监测灌溉供水量，在灌溉区底部设置汇流槽并实时监测汇流槽内灌溉尾水量，以监测到的灌溉供水量减去灌溉尾水量得到灌溉区的实际实时受水量，参照作物优选的灌溉技术指标值(依据作物的种类，土壤的类型，以及温度、日照、湿度等气象环境根据理论计算或实验经验得出的作物最优灌溉时长及灌溉水量等)，可通过该实际实时受水量动态控制灌溉区供水端的供水流量，从而实现合理的灌溉，达到节约水资源的目的。在实际操作时，按等高线将整片作物种植区分割成若干灌溉区，在每个灌溉区底部挖掘沟梗汇流尾水，按照上述方法可对每个灌溉区施行较为精确的灌溉。汇流的尾水顺着沟梗引导排出田地外，不会对其下方的灌溉区产生影响，使得各灌溉区均能准确的控制灌溉量，实现土地的高产、稳产。
[0034] 上述精确灌溉方法对灌溉装置的控制要求较高，而现有技术中喷灌设施主体又分为固定式和移动式两类。其中，固定式喷灌设施分布在农田各处，其大面积设置，若想实现灌区灌溉的准确控制，需要对每个喷灌设施加装控制元件。然而固定式喷灌设施分布极为分散，加装的控制元件布线极为麻烦，且控制极为复杂。而现有的移动式喷灌设备通常为地面行走式，其行走过程受地面平整度影响较大，而一般坡地各区段坡度并不规则，这些移动式喷灌设备无法在坡地上使用，并且在进行农业灌溉时，需要保证灌溉设备的位置控制准确，才能实现合理的灌溉过程。
[0035] 为解决上述问题，本发明提供一种节水型农业灌溉装置，其结构如图1至图7所示。
[0036] 如图1所示，该用于坡地的农业灌溉系统包括动力装置100和滑动喷灌装置200。滑动喷灌装置200包括滑轨210和小车220，滑轨210倾斜设置，通过支柱架空设置于山坡上方。小车220可滑动的设置于滑轨210上，滑轨210的顶端设置有定滑轮a和定滑轮b，滑轨210的底端设置有定滑轮b，小车220上设置有若干喷灌支管230。
[0037] 如图2至图4所示，动力装置100包括承载平台110、齿条112和若干地轨111。齿条112和若干地轨111平行设置，地轨111固定设置于滑轨210顶端下方的地面上，承载平台110可滑动的设置于地轨111上。承载平台110上可转动的设置有卷筒a120和卷筒b130，卷筒a120和卷筒b130的大小相同，卷筒a120和卷筒b130并排设置，卷筒a120上缠绕有钢丝绳
121，钢丝绳121的一端与卷筒a120固定连接，钢丝绳121的另一端绕过定滑轮a与小车220位置较高的一端固定连接，卷筒b130上缠绕有抗拉管131，卷筒b130的轴心固定穿设有支撑管
132，支撑管132的一端封闭，抗拉管131的一端与卷筒b130固定连接并与支撑管132靠近其封闭的一端内部连通，抗拉管131的另一端依次绕过滑轨210顶端的定滑轮b和滑轨210底端的定滑轮b后与小车220位置较低的一端固定连接，抗拉管131与若干喷灌支管230均连通，钢丝绳121在卷筒a120上的缠绕旋向与抗拉管131在卷筒b130上的缠绕旋向相同，钢丝绳
121在卷筒a120上的固定端远离抗拉管131在卷筒b130上的固定端设置。卷筒a120的中心固定穿设有卷筒轴122，卷筒轴122的一端固定套接有同步带轮a123，支撑管132的封闭端固定套接有同步带轮b133，同步带轮a123和同步带轮b133通过同步皮带传动连接。承载平台110上固定设置有电机140和减速机142，电机140的输出轴上固定套接有单齿齿轮141，单齿齿轮141与齿条112啮合，电机140的输出轴端部与减速机142的输入端固定连接，减速机142的输出端与卷筒轴122的一端固定连接。
[0038] 承载平台110上固定设置有水泵150，水泵150的吸水口与外界水源连通，水泵150的出水口与支撑管132的开口端通过管路和动密封连通。
[0039] 当水泵150工作时，其抽取的水由其出水口泵入支撑管132内，因抗拉管131的一端与卷筒b130固定连接并与支撑管132靠近其封闭的一端内部连通，水流继续泵入抗拉管131内，同时因抗拉管131的另一端与若干喷灌支管230均连通，水流通过喷灌支管230喷出，实现对其下方的灌区的灌溉过程。
[0040] 当电机140转动时，其输出轴经减速机142带动同步带轮a123转动，在同步皮带的作用下同步带轮b133同步转动，此时卷筒a120和卷筒b130同步转动且旋转方向相同，此时卷筒a120上的钢丝绳121和卷筒b130上的抗拉管131两者之间，一个收卷，另一个放卷；同时因卷筒a120和卷筒b130的外径相同，上述收卷和放卷过程同步进行，而在该收卷和放卷过程中，实现了拉动小车220在滑轨210上滑动，以对山坡各区域的灌区进行灌溉。该设置中，钢丝绳121、抗拉管131和小车220实质上构成了一个封闭的绳索环，在钢丝绳121和抗拉管131处于绷直状态下，可以实现小车220位置的精确控制。若位置控制不精确，在实施喷灌时，相邻两个灌区会有部分区域重复喷灌，造成该区域过量灌水，浪费水资源；或者相邻两个灌区之间存在喷灌真空区，造成该区域的作物无法受水，影响作物生长。为实现小车220位置的准确控制，虽然也可以采用链条构成链传动闭环，但其安装位置处于高空，且露天设置，链条极易锈蚀，使用寿命短，维护极为不便。本方案在实施时，小车220位于倾斜的滑轨
210上，其上行时需要由钢丝绳121提供上升的拉力，而下行时主要是小车自身重力作用下滑，故而抗拉管131需要提供的拉力很少，现有的抗拉管131完全满足使用的要求。
[0041] 在上述电机140带动卷筒a120和卷筒b130同步转动的过程中，其输出轴带动单齿齿轮141转动。该单齿齿轮141是只有一个齿的齿轮，其与固定的齿条112啮合，当电机140转动一圈，单齿齿轮141的齿拨动一次齿条112，可带动承载平台110步进一段距离。通过对减速机142的速比进行合理设计，可以实现卷筒a120和卷筒b130同步转动动作与承载平台110步进动作相同步，使得抗拉管131始终正对滑轨210顶端的定滑轮b位置，钢丝绳121始终正对定滑轮a的位置。该设置，一方面可避免抗拉管131和钢丝绳121斜拉，保证抗拉管131和钢丝绳121收放卷过程的安全稳定；另一方面小车220的位移量始终与抗拉管131、钢丝绳121的收放卷长度一致，通过记录卷筒a120或卷筒b130的转动圈数可以直接得出小车220的位移量，实现小车220位置的精确控制。
[0042] 进一步的，上述减速机142选用涡轮蜗杆减速机，可充分利用其自锁性能，实现卷筒a120和卷筒b130的制动，避免小车220在自重作用下滑动。
[0043] 具体实施时，如图5至图7所示，滑轨210包括两个平行设置的矩形框板211，小车220包括多通管221，多通管221包括一端封闭的主管道2211，主管道2211的两侧对称连通设置有若干分支管道2212。该多通管221可以通过不锈钢管直接焊接制成，分支管道2212的数量可根据实际灌溉需要设置，分支管道2212上通过轴承套接有车轮223，车轮223可滚动的设置于矩形框板211的矩形框内。该滑动喷灌装置200整体结构简单，材料易得，制作简单方便。
[0044] 抗拉管131的一端与主管道2211的开口端固定连接，抗拉管131与主管道2211连通，钢丝绳121的一端与主管道2211的封闭端固定连接。分支管道2212的另一端连通连接有喷灌支管230，喷灌支管230为一端封闭的结构，喷灌支管230的开口端与分支管道2212连通，喷灌支管230的侧壁上连通设置有若干喷嘴231。由抗拉管131泵入的水流进入主管道2211内，其后经各分支管道2212、喷灌支管230后由若干喷嘴231喷出，完成灌区的灌溉过程。
[0045] 在具体控制方面，该用于坡地的农业灌溉系统中，水泵150和支撑管132之间的管路上设置有流量控制阀b和流量计b，流量计b用于在对灌区进行灌溉时实时监测总的供水流量，流量控制阀b用于对总供水进行开关控制和流量控制。各喷嘴231与喷灌支管230之间设置有流量控制阀a和流量计a，流量计a用于在对灌区进行灌溉时实时监测每个喷嘴231的供水流量，流量控制阀a用于对每个喷嘴231的喷水进行开关控制和流量控制。
[0046] 在多通管221上固定连接有控制盒222，控制盒222内设置有控制器a和无线通讯模块a，控制器a分别与流量控制阀a、流量计a和无线通讯模块a电联。还包括控制器b、无线通讯模块b和计数器，计数器用于检测卷筒a120的旋转圈数，控制器b分别与流量控制阀b、流量计b、无线通讯模块b、电机140和水泵150电联。上述无线通讯模块a和无线通讯模块b可选用RGPS通讯模块，两者实现远程通讯连接。
[0047] 其具体控制路线是：由计数器检测卷筒a120的旋转圈数，换算成小车220的位移量，将信号传输给控制器b，控制器b控制电机140的动作，使小车220准确停在设定的位置；其后，控制器b控制水泵150启动供水，流量计b实时反馈数据给控制器b，流量计a实时反馈数据给控制器a，控制器a和控制器b通过无线通讯模块a和无线通讯模块b实现数据传输，根据设定值，通过流量控制阀a对其对应的喷嘴231进行开关控制和流量控制，完成精确的局部灌溉控制，通过流量控制阀b对总供水进行开关控制和流量控制，完成准确的灌区灌溉。
[0048] 值得说明的是，在对整片山坡的田地实施灌溉时，可多个上述灌溉系统并排使用，各灌溉系统的电机140同步运行，各灌溉系统的滑动喷灌装置平行设置，同时使相邻两个灌溉系统的喷灌支管230的封闭端相连接，变喷灌支管230的悬臂状态为简支状态，单独的喷灌支管230可以更长，喷灌面积更大，整体结构也更为平衡稳定。而上述设置中，滑动喷灌装置实质上由绳索拉动实现的驱动，通过设置导向的滑轮组可以适应性的调整动力装置100和滑动喷灌装置200的相对位置，满足山坡复杂地形下的安装使用。
[0049] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。
