[发明专利]一种设施水肥一体化智能灌溉设备及控制方法

说明书

本发明涉及一种设施水肥一体化智能灌溉设备，包括肥液桶组、所述肥液桶组的出口通过肥液泵组与混肥罐的入口连通，所述混肥罐的出口与自吸泵的入口连通，所述自吸泵的出口分别与灌溉管道和回流管道的入口连通，回流管道的出口回流连通混肥罐；在灌溉管道上安装流量计、压力表和电磁阀；还包括集中控制台，所述集中控制台包括控制器和分别与控制器连接的环境因子模拟量采集输入模块、混肥液灌溉信息采集输入模块和控制灌溉输出模块。还公开了智能灌溉设备的控制方法。本发明设施水肥一体化智能灌溉设备及控制方法拓展性、实用性强，基于各类传感器以及控制模型实现水肥一体化自动控制。

技术领域

本发明属于农业设备技术领域，涉及一种农业灌溉自动设备，具体为一种设施水肥一体化智能灌溉设备及控制方法。

背景技术

目前我国设施农业普遍采用的简易水肥一体化混肥装置及滴灌技术存在着一些弊端。比如，无法根据具体作物实际生长情况进行精确自动控制，水肥利用效率低，不能按照作物生长需求进行全生育期水分和养分定量、定时、按比例供应，甚至会因为水肥施加不当造成养分流失，未被吸收的肥料会在空气中氧化，还造成土地板结。

目前市场上节能高效的灌溉设备相对缺乏，而控制决策的稳定性和普适性直接决定着水肥一体化技术能否向着更高的层面进一步发展，传统灌溉设备没有考虑到使用者的生产经验，使用者无法按照自己意图来设定肥料比例，且操作人员需要较高的专业技术水平，后期维修、保养要求较高，难以大规模推广，难以满足现代农业的需要，现有的灌溉设备中并没有能够较好地实现上述功能。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述不足，本发明提供一种设施水肥一体化智能灌溉设备及控制方法；本发明目的是更有效的利用物联网技术，实现水肥的自动合理灌溉，适时适量满足不同作物在不同阶段对水肥的要求，全面提升水肥利用率，以便达到节省资源、增产优质的效果；其自动化程度高、操作简便，具有手动、自动、远程操作模式，可满足不同种模式需求；同时着眼于系统的实用性和稳定性，建立了一种设施水肥一体化智能灌溉设备，从智能混合、智能管理、智能灌溉三个方面提供一种结构科学、维护方便的设备和控制方法，后期维修、保养要求较低，大大节省了成本，有利于大规模推广，进而满足现代农业的需要。

本发明通过如下技术方案实现的，本发明提供一种设施水肥一体化智能灌溉设备，包括肥液桶组、所述肥液桶组的出口通过肥液泵组与混肥罐的入口连通，所述混肥罐的出口与自吸泵的入口连通，所述自吸泵的出口分别与灌溉管道和回流管道的入口连通，回流管道的出口回流连通混肥罐；在灌溉管道上安装流量计、压力表和电磁阀；

还包括集中控制台，所述集中控制台包括控制器和分别与控制器连接的环境因子模拟量采集输入模块、混肥液灌溉信息采集输入模块和控制灌溉输出模块；所述环境因子模拟量采集输入模块分别与土壤水分传感器，光照强度传感器连接；所述混肥液灌溉信息采集输入模块分别与流量计、压力表电连接；所述控制灌溉输出模块分别与自吸泵、肥液泵组、电磁阀连接。

所述自吸泵采用小型单相自吸清水泵。单相自吸清水泵的体积小，质量轻，吸力大，可以很好的适用于此灌溉设备。

所述控制器用于接收输入的灌溉参数或存储既定的灌溉参数，接收环境因子模拟量采集输入模块、混肥液灌溉信息采集输入模块的输入值，进行逻辑判断，进而控制输出模块中的电磁阀、自吸泵实现混肥和灌溉过程。

作为优选，在所述混肥罐内设有水位传感器，所述混肥罐上端与注水管道连通，在所述注水管道上的电磁阀，所述水位传感器与混肥液灌溉信息采集输入模块连接；所述电磁阀与控制灌溉输出模块连接。

作为优选，所述灌溉管道包括与自吸泵连通的灌溉主管道和与灌溉主管道连通的灌溉支管道，在所述灌溉主管道上设有第二过滤器、压力表和流量计，在所述灌溉支管道上设有电磁阀和滴箭。第二过滤器是用于过滤混肥液中的小固体颗粒。