[发明专利]水肥气热精量灌溉控制一体机

说明书

技术领域

本发明涉及农业技术领域，具体为水肥气热精量灌溉控制一体机。

背景技术

水肥气热融合灌溉是肥液、气体随同灌溉热水一同进入灌溉区的一种灌溉方式，是施肥技术、灌溉技术、气体发生技术和加热技术相结合的一项新技术，是精准施肥与精确灌溉相结合的产物，实现水肥气热同步进行。即灌溉水肥的同时，按照作物生长各个阶段对养分和环境温度的需求均匀施在根系附近，被根系直接吸收利用。水肥气热灌溉的优点是施肥均匀、准确，根部供氧充分，温度适宜，不易烂根。水肥气热一体化系统可以稳定而智能控制灌水量、施肥量、氧气浓度、环境温度等参数，从而提高水肥气热的利用率，有效地减轻环境污染，提高作物产量。

作物精量控制灌溉技术兴起于20世纪80年代后期，采用自动控制技术，按照作物正常生长过程的需求，采用最精确的灌溉设施对农作物进行严格有效的施肥灌水，以确保作物正常生长的需要，同时实现高产、优质、高效、节水和肥料精准配比的灌溉技术。在线检测技术提高了肥料检测效率与检测精度，与控制系统的信息传输实现了精量灌溉高度智能化程度。农业高效用水施肥精量控制技术紧扣国际现代精量灌溉农业高新技术的发展前沿，以提高农业水和肥料综合利用率和效率，引领我国现代精量灌溉农业技术发展为目标，以作物生命健康按需精量灌溉过程为依据，开发农业精量灌溉前沿关键技术与重大产品，实现农业整个体系高效精量控制。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种水肥气热精量灌溉控制一体机，利用控制器实现自动水肥气热配比、混合液浓度在线实时检测、传输与控制，降低利用系统成本，结构小巧易动，操作简单方便，智能化程度高，且易于推广使用。

本发明是通过以下技术方案来实现：

水肥气热精量灌溉控制一体机包括主水通路、热水通路、气体通路、肥路通路、电极融合检测装置和控制器。水源经过主水通路进入水肥气热精量灌溉控制一体机，控制系统检测到水流量信号，根据作物不同生长期系统专家决策方法，自动计算水肥浓度比、氧气含量值、臭氧含量值、水温度值，执行启动水路电磁阀、混合液电磁阀、肥泵、微纳米气泡发生装置、气体电子阀、臭氧消毒装置、臭氧电子阀、加热装置和加热电磁阀，混合形成水肥气热的混合液体，进入检测回路，打开待测液电磁阀，通过传感器、电极及软测量技术，在线实时检测反馈水肥浓度值，系统管理设备，水肥浓度比、氧气含量值、臭氧含量值、水温度值符合专家数据值，继续执行一体机灌溉，若数据不符，就通过调速器调节泵流量，从而实现精量控制和检测，给农作物所需不同时期的营养值，所有硬件都是通过ARM控制技术来实现检测和控制，完成水肥气热灌溉精量控制一体机。与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明有效实现农作物肥液通过该一体机可以实现对肥液浓度的在线检测，实现精准控制浓度，实时监测；通过系统基于以人工智能算法为核心的软测量技术，实现肥液中难测成分的测量和预测；同时将直径1微米以下的微米气泡，伴随灌溉水依附形成微纳米气泡水，防止有效气体的流失和含氧量下降，可以提高作物根际氧含量，且其特有的带电性、氧化性、杀菌性等使其具有特殊的生物生理活性；加热装置作为灌溉水热源或热汇，改变了灌溉水温度场的分布，在一定程度上影响水体的环境，提高了水肥的溶解效果，提高了氧气在水热环境的含氧量，促进植物根系生长和发育，进而增加产量，并提高水分和肥料利用效率，降低了对土壤和环境的污染。

附图说明

图1为本发明实例中所述的管路结构框图。

图2为本发明实例中所述的控制结构框图。

图中：主水通路1，热水通路3，热水电磁阀4，水路电磁阀5，加热装置6，温度计量器7，控制器8，气体流量计9，气体电子阀10，微纳米气泡发生装置11，臭氧消毒装置12，臭氧电子阀13，臭氧流量计14，气体通路15，肥路通路16，待测液电磁阀17，混合液电磁阀18，电极融合检测装置19，肥路流量计20，压力表21，肥泵23，混合液出口通道24，肥液罐26，肥液罐28，肥液罐30，肥液罐32，肥液电磁阀25，肥液电磁阀27，肥液电磁阀29，肥液电磁阀31。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。