[发明专利]一种无土栽培灌溉循环控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及农业自动化领域，具体涉及一种无土栽培灌溉循环控制系统结构技术领域。

背景技术

现有的大多数温室大棚施肥都采用人工管理，存在着设施落后、劳动强度大、配肥精度低、肥料浪费大等弊端，特别是种植规模较大时，对作物的施肥操作远远没有达到高效、高产的水平。

近年来，由于设施农业技术的推广和普及，水肥一体化技术得到了长足发展。其特点在于基于自动控制技术，将不同作物所需的肥料溶于灌溉水中，根据作物生长的最优pH值及EC值进行调节后，依据各种内外部因素，在作物最需要的时候进行滴灌。这样的施肥方式不仅节约劳动成本，并且大大提高了肥料的利用率，达到高效高产的目的。

发明内容

基于上述内容，本发明提出一种无土栽培灌溉循环控制系统。

本发明采用采用如下技术方案实现。

一种无土栽培灌溉循环控制系统，本发明包括母液供应装置、酸液供应装置、清水储罐装置、回水回收装置、混肥装置、营养液储罐装置、灌溉控制装置、控制柜；其连接关系为，母液供应装置、混肥装置、营养液储罐装置、灌溉控制装置依序连接；混肥装置分别与酸液供应装置、清水储罐装置、回水回收装置连接；营养液储罐装置与酸液供应装置连接；控制柜分别与母液供应装置、酸液供应装置、清水储罐装置、回水回收装置、混肥装置、营养液储罐装置、灌溉控制装置有线或无线连接。

本发明所述的母液供应装置包括有１个或多个母液池，母液池内设置有液位传感器、搅拌装置；母液池一端连接有清水进水管道，另一端连接有出水管道；出水管道依序通过过滤器、流量传感器与混肥装置连接。根据选定的配方，母液供应装置完成控制肥料浓度、肥料溶解、均匀混合及精确注入混肥装置的功能。

本发明所述的酸液供应装置包括有酸液桶，酸液桶上的酸液出口分别与混肥装置和营养液储罐装置连接，供pH调节使用。

本发明所述的清水储罐装置包括有清水储罐，清水储罐内设置有液位传感器；液位传感器，用于反馈和控制罐内储液量。清水储罐上的清水出口依序通过过滤器、流量传感器分别与混肥装置和母液供应装置连接。根据选定的配方，通过流量计精确控制输出的清水量，实现母液和营养液配方调节。

本发明所述的回水回收装置包括依序连接的回水收集管道、回水收集池、过滤消毒装置、回水储罐；回水储罐、回水收集池内分别设置有液位传感器；回水收集池内还设置有EC传感器和pH传感器。回水收集管道收集滴灌后的回水汇入回水收集池，经过泵、过滤消毒装置、流量传感器、电磁阀后进入回水储罐，回水储罐出口依次通过过滤器、泵、流量传感器、电磁阀后进入混肥装置。回水回收装置用于收集滴灌后渗出的回水，实现回水再利用。回水储罐安装有液位传感器，用于反馈和控制罐内储液量。回水出口依次通过过滤器、泵、流量传感器、电磁阀后进入混肥装置。根据选定的配方，通过流量计精确控制注入混肥装置内的回水量，实现营养液配方调节。

本发明所述的混肥装置包括有混肥桶，设置在混肥桶内的EC传感器、pH传感器和液位传感器。混肥桶容量可根据实际需要改变。根据选定的配方及混肥桶容量，将母液、清水、回水定量注入混肥桶后，通过泵、循环电磁阀、清水电磁阀、酸液电磁阀、抽取电磁阀的协同工作，完成营养液充分混合、pH调制，然后抽入营养液储罐装置。

本发明所述的营养液储罐装置包括有营养液储罐，设置在营养液储罐内的EC传感器、pH传感器和液位传感器。根据选定的灌溉策略，需要灌溉时，开启泵、抽取电磁阀，关闭循环电磁阀，营养液进入灌溉主管路。同时控制柜实时监测营养液储罐内pH值，如果pH值变高，则停止灌溉，开启泵、循环电磁阀，关闭抽取电磁阀，在内部循环过程中，通过酸液电磁阀控制酸液注入量，实现pH值的二次调节。

本发明所述的灌溉控制装置包括依序连接的泵、电磁阀和滴灌管。滴灌管分别设置在1个或多个片区，每个片区增压阀和电磁阀接入滴灌主管道。根据设定的灌溉规则，通过营养液储罐装置、增压泵、电磁阀的协同工作，完成灌溉。

控制柜内装有主控制器、数字输入输出模块、信号转换模块、通信模块、驱动部件、保护部件、人机界面等。用于实现传感器、执行机构的硬件接口，以及人机交互、通信接口等功能。控制软件运行于主控制器之上，是系统的核心，完成所有的传感器信号采集、执行机构协调控制、人机交互、错误报警输出、通讯控制等功能。控制软件提供手动及自动操作模式；可设置不同用户权限；可设置多个配方及调用规则；可设置多种灌溉规则；提供定时操作功能；提供各种警告及错误报警；具有升级接口。