[发明专利]水肥气热精量灌溉控制一体机

权利要求书

1.水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，包括主水通路1，热水通路3，气体通路15，肥路通路16，检测回路24以及控制器8；

所述主水通路1上依次设置水路电磁阀5，混合液电磁阀18和压力表21；主水通路1末端经混合液出口通道24连接外部的灌溉管路通入到植物根部；

所述热水通路3并联在水路电磁阀5两端；热水通路3包括依次连通设置的热水电磁阀4，加热装置6和温度计量器7；

所述的气体通路15连通设置在热水通路3下游和混合液电磁阀18之间的主水通路1上；气体通路15的输入端包括两路并联的气体通道，一路气体通道上设置微纳米气泡发生装置11、气体电子阀10和气体流量计9，用于给植物根部供氧；另一气体通道上设置臭氧消毒装置12、臭氧电子阀13和臭氧流量计14，用于产生臭氧给植物根部消毒杀菌；

所述的肥路通路16连通设置在热水通路3下游和混合液电磁阀18之间的主水通路1上；肥路通路16上依次设置肥路流量计20和肥泵23，以及四路并联的肥液通道；每个肥液通道上分别设置有肥液罐和肥液电磁阀，四个肥液罐内分别盛装有氮肥，磷肥，钾肥和微量元素肥；

所述的检测回路并联在混合液电磁阀18两端；检测回路包括依次连通设置的待测液电磁阀17和电极融合检测装置19；电极融合检测装置19采用多个传感器和电极构建传感多融合检测设备，用于实现在线检测混合液中氮肥、磷肥、钾肥及微量肥浓度，并测得EC值和PH值，并将检测信号和数据传送一体机控制核心ARM控制单元；

所述控制器8的输入端分别连接温度计量器7、气体流量计9、臭氧流量计14、肥路流量计20和压力表21，以及电极融合检测装置19；输出端连接加热装置6，微纳米气泡发生装置11，臭氧消毒装置12，肥泵23和所有的电磁阀。

2.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，主水通路1上在水路电磁阀5上游设置过滤器2。

3.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，肥路通路16上在肥路流量计20和肥泵23之间设置肥路过滤器22。

4.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述电极融合检测装置19，该装置软件需要建立水肥液浓度数学关联模型和预测模型，可以进行氮磷钾（KNP）浓度检测计算和测量，硬件包括电导率（EC）电极、pH电极及检测肥液的钾离子和硝酸根离子电极；电极融合检测装置19输出端与控制器8相连，检测所得混合液中各肥液的浓度值后反馈输出到控制器8，控制器8对比各肥液对应的设定浓度比，分别控制对应肥液通道上的电磁阀；磷肥的测量是通过作物生长所需的各成分离子间存在拮抗作用和协助作用，样本数据采用标准梯度交叉实验，应用神经网络、支持向量机和极限学习机等人工智能技术进行建模，实际测量浓度值通过现有样本标准梯度交叉数据浓度进行对比，完成磷肥浓度的精准测量。

5.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述控制器8采用ARM的Cortex-M3芯片处理器。

6.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述控制器8根据肥路流量计20的采集量控制肥泵23。

7.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述控制器8根据温度计量器7的采集量控制加热装置6和热水电磁阀4。

8.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述控制器8根据气体流量计9的采集量控制微纳米气泡发生装置11和气体电子阀10。

9.根据权利要求1所述的水肥气热精量灌溉控制一体机，其特征在于，所述控制器8根据臭氧流量计14的采集量控制臭氧消毒装置12和臭氧电子阀13。