双路随水施肥控制灌溉系统技术方案

双路随水施肥控制灌溉系统，施肥系统经由1号计量泵、2号计量泵、3号计量泵、4号计量泵连接到灌溉控制系统的变频器。PLC灌溉控制柜与变频器相连，PLC灌溉控制柜与触摸屏相连。原水灌溉系统、施肥系统混合后的水肥混合液流出出水管，经过电磁阀进入到后面的灌溉区I、灌溉区II中，进而对农作物进行灌溉。在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀，各个支路为并联结构。本系统具有双路输出，即可以同时为2种不同的作物或2个不同的地方进行灌溉施肥。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于灌溉农业领域，特别涉及一种随水施肥系统及其施肥控制装置。
技术介绍
伴随我国设施农业的飞速发展，进行设施农业栽培的面积也越来越大，传统施肥及灌溉方式既繁琐又不利于节约水资源，这给能同时进行灌溉和施肥的随水施肥系统带来了机会，同时也提出了更高的要求。随水施肥系统将灌溉和施肥结合在一起，对水源和肥料进行充分利用，达到节约资源的同时提高作物产量，节约劳动力，提高效率。目前随水施肥滴灌系统自动化程度不高，且控制系统不完善，远远未达到设施农业所需的控制要求，很难达到灌溉施肥过程的高度自动化控制，且无法利用同一套系统对不同作物或不同地点进行灌溉。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决现有随水施肥系统中存在的一些问题，提供一种自动化程度高、可操作性高，功能完善的随水施肥灌溉系统。能够实现定时定量精准灌溉，具有双路输出，即可以同时为2种不同的作物或2个不同的地方进行灌溉施肥。同时为了安全起见，还具有多种报警功能，这样就保证了使用的安全性，且操作简单，易上手。为了达到上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：双路随水施肥优化控制灌溉系统包括原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括过滤器a1、截止阀a2、原水泵3、截止阀b4、过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8、单向阀9、减压阀6、电磁阀18。施肥系统包括1号药桶10、1号计量泵11、1号背压阀12、1号计量泵19、2号计量泵14、2号药桶13、2号背压阀15、2号计量泵20、3号药桶22、3号搅拌泵23、3号计量泵24、3号背压阀25、4号药桶26、4号搅拌泵27、4号计量泵28、4号背压阀29。灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜16、触摸屏17、变频器21；该双路随水施肥优化控制灌溉系统分为灌溉区I、灌溉区II两个区；这两个灌溉区并联在一起，管路I、管路II分别灌溉区I、灌溉区I相连，与分别通过管路I、管路II对其进行灌溉。所述原水灌溉系统、施肥系统组成该随水施肥优化控制灌溉系统的实体结构，具体而言，过滤器a1与原水泵3之间设置有截止阀a2；原水泵3与截止阀b4相连；截止阀b4与单向阀8连接的管路上设置有过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8；单向阀9后面是出水管路紧接着施肥系统，管路I由1号药桶10与1号计量泵11相连，1号计量泵11与1号背压阀12相连，1号搅拌泵19接在1号药桶上；2号药桶13与2号计量泵14相连，2号计量泵14与2号背压阀15相连，2号搅拌泵20连接在2号药桶13上；所述施肥系统管路I经由1号计量泵11、2号计量泵14连接到灌溉控制系统；管路II由3号药桶22与3号计量泵24相连，3号计量泵24与3号背压阀25相连,3号搅拌泵23接在3号药桶22上；4号药桶26与4号计量泵28相连，4号计量泵28与4号背压阀29相连,4号搅拌泵27连接在4号药桶26上；所述施肥系统管路II经由3号计量泵24、4号计量泵28连接到灌溉控制系统。所述施肥系统经由1号计量泵11、2号计量泵14、3号计量泵24、4号计量泵28连接到灌溉控制系统的变频器21。PLC灌溉控制柜16与变频器21相连，PLC灌溉控制柜16与触摸屏17相连。原水灌溉系统、施肥系统混合后的水肥混合液流出出水管，经过电磁阀18进入到后面的灌溉区I、灌溉区II中，进而对农作物进行灌溉。所述在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀18，各个支路为并联结构。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果。双路随水施肥优化控制灌溉系统操作简单，能够根据灌溉要求自如地对控制系统进行设定，灌溉时间和灌溉水量等；具有双路输出，即可以同时为2种不同的作物或2个不同的地方进行灌溉施肥；每路可以添加两种营养液；能够实现自动定时定量完成灌溉，最多能够实现十二个计划，能够自由组合需要使用的计划组数；能够同时控制12组电磁阀，且对每个电磁阀都能够单独进灌溉时间和施肥比例的设定；系统具有变频器报警、水流开关报警和过流报警的功能；能够实现本次运行的历史数据查询。附图说明图1为双路随水施肥优化控制系统框图。图2为双路随水施肥优化控制系统功能模块划分图。图3为系统主流程图图4为搅拌泵系统流程图。图中：1、过滤器a，2、截止阀a，3、原水泵，4、截止阀b，5、过滤器b，6、减压阀，7、压力表，8、涡轮流量计，9、单向阀，10、1号药桶，11、1号计量泵，12、1号背压阀，13、2号药桶，14、2号计量泵，15、2号背压阀，16、PLC灌溉控制柜，17、触摸屏，18、电磁阀，19、1号搅拌泵，20、2号搅拌泵，21、变频器，22、3号药桶，23、3号搅拌泵，24、3号计量泵，25、3号背压阀，26、4号药桶，27、4号搅拌泵，28、4号计量泵，29、4号背压阀。具体实施方式如图1-4所示，双路随水施肥优化控制灌溉系统包括原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括过滤器a1、截止阀a2、原水泵3、截止阀b4、过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8、单向阀9、减压阀6、电磁阀18。施肥系统包括1号药桶10、1号计量泵11、1号背压阀12、1号计量泵19、2号计量泵14、2号药桶13、2号背压阀15、2号计量泵20、3号药桶22、3号搅拌泵23、3号计量泵24、3号背压阀25、4号药桶26、4号搅拌泵27、4号计量泵28、4号背压阀29；灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜16、触摸屏17、变频器21；该双路随水施肥优化控制灌溉系统分为灌溉区I、灌溉区II两个区；这两个灌溉区并联在一起，管路I、管路II分别灌溉区I、灌溉区I相连，与分别通过管路I、管路II对其进行灌溉。所述原水灌溉系统、施肥系统组成该随水施肥优化控制灌溉系统的实体结构，具体而言，过滤器a1与原水泵3之间设置有截止阀a2；原水泵3与截止阀b4相连；截止阀b4与单向阀8连接的管路上设置有过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8；单向阀9后面是出水管路紧接着施肥系统，管路I由1号药桶10与1号计量泵11相连，1号计量泵11与1号背压阀12相连,1号搅拌泵19接在1号药桶上；2号药桶13与2号计量泵14相连，2号计量泵14与2号背压阀15相连,2号搅拌泵20连接在2号药桶13上；所述施肥系统管路I经由1号计量泵11、2号计量泵14连接到灌溉控制系统；管路II由3本文档来自技高网...

【技术保护点】
双路随水施肥优化控制灌溉系统，其特征在于：该系统包括原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括过滤器a(1)、截止阀a(2)、原水泵(3)、截止阀b(4)、过滤器b(5)、压力表(7)、涡轮流量计(8)、单向阀(9)、减压阀(6)、电磁阀(18)；施肥系统包括1号药桶(10)、1号计量泵(11)、1号背压阀(12)、1号计量泵(19)、2号计量泵(14)、2号药桶(13)、2号背压阀(15)、2号计量泵(20)、3号药桶(22)、3号搅拌泵(23)、3号计量泵(24)、3号背压阀(25)、4号药桶(26)、4号搅拌泵(27)、4号计量泵(28)、4号背压阀(29)；灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜(16)、触摸屏(17)、变频器(21)；该双路随水施肥优化控制灌溉系统分为灌溉区I、灌溉区II两个区；这两个灌溉区并联在一起，管路I、管路II分别灌溉区I、灌溉区I相连，与分别通过管路I、管路II对其进行灌溉；所述原水灌溉系统、施肥系统组成该随水施肥优化控制灌溉系统的实体结构，具体而言，过滤器a(1)与原水泵(3)之间设置有截止阀a(2)；原水泵(3)与截止阀b(4)相连；截止阀b(4)与单向阀(8)连接的管路上设置有过滤器b(5)、压力表(7)、涡轮流量计(8)；单向阀(9)后面是出水管路紧接着施肥系统，管路I由1号药桶(10)与1号计量泵(11)相连，1号计量泵(11)与1号背压阀(12)相连,1号搅拌泵(19)接在1号药桶上；2号药桶(13)与2号计量泵(14)相连，2号计量泵(14)与2号背压阀(15)相连,2号搅拌泵(20)连接在2号药桶(13)上；所述施肥系统管路I经由1号计量泵(11)、2号计量泵(14)连接到灌溉控制系统；管路II由3号药桶(22)与3号计量泵(24)相连，3号计量泵(24)与3号背压阀(25)相连,3号搅拌泵(23)接在3号药桶(22)上；4号药桶(26)与4号计量泵(28)相连，4号计量泵(28)与4号背压阀(29)相连,4号搅拌泵(27)连接在4号药桶(26)上；所述施肥系统管路II经由3号计量泵(24)、4号计量泵(28)连接到灌溉控制系统；所述施肥系统经由1号计量泵(11)、2号计量泵(14)、3号计量泵(24)、4号计量泵(28)连接到灌溉控制系统的变频器(21)；PLC灌溉控制柜(16)与变频器(21)相连，PLC灌溉控制柜(16)与触摸屏(17)相连；原水灌溉系统、施肥系统混合后的水肥混合液流出出水管，经过电磁阀(18)进入到后面的灌溉区I、灌溉区II中，进而对农作物进行灌溉；所述在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀(18)，各个支路为并联结构。...

【技术特征摘要】
1.双路随水施肥优化控制灌溉系统，其特征在于：该系统包括
原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括
过滤器a(1)、截止阀a(2)、原水泵(3)、截止阀b(4)、过滤器b
(5)、压力表(7)、涡轮流量计(8)、单向阀(9)、减压阀(6)、
电磁阀(18)；
施肥系统包括1号药桶(10)、1号计量泵(11)、1号背压阀(12)、
1号计量泵(19)、2号计量泵(14)、2号药桶(13)、2号背压阀(15)、
2号计量泵(20)、3号药桶(22)、3号搅拌泵(23)、3号计量泵(24)、
3号背压阀(25)、4号药桶(26)、4号搅拌泵(27)、4号计量泵(28)、
4号背压阀(29)；
灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜(16)、触摸屏(17)、变频
器(21)；
该双路随水施肥优化控制灌溉系统分为灌溉区I、灌溉区II两个
区；这两个灌溉区并联在一起，管路I、管路II分别灌溉区I、灌溉
区I相连，与分别通过管路I、管路II对其进行灌溉；
所述原水灌溉系统、施肥系统组成该随水施肥优化控制灌溉系
统的实体结构，具体而言，过滤器a(1)与原水泵(3)之间设置有
截止阀a(2)；原水泵(3)与截止阀b(4)相连；截止阀b(4)与
单向阀(8)连接的管路上设置有过滤器b(5)、压力表(7)、涡轮
流量计(8)；单向阀(9)后面是出水管路紧接着施肥系统，管路I
由1号药桶(10)与1号计量泵(11)相连，1号计量泵(11)与1
号背压阀(12)相连,1号搅拌泵(19)接在1号药桶上；2号药桶(13)

\t与2号计量泵(14)相连，2号计量泵(14)与2号背压阀(15)相
连,2号搅拌泵(20)连接在2号药桶(13)上；所述施肥系统管路I
经由1号计量泵(11)、2号计量泵(14)连接到灌溉控制系统；管
路II由3号药桶(22)与3号计量泵(24)相连，3号计量泵(24)
与3号背压阀(25)相连,3号搅拌泵(23)接在3号药桶(22)上；
4号药桶(26)与4号计量泵(28)相连，4号计量泵(28)与4号
背压阀(29)相连,4号搅拌泵(27)连接在4号药桶(26)上；所
述施肥系统管路II经由3号计量泵(24)、4号计量泵(28)连接到
灌溉控制系统；
所述施肥系统经由1号计量泵(11)、2号计量泵(14)、3号计
量泵(24)、4号计量泵(28)连接到灌溉控制系统的变频器(21)；
PLC灌溉控制柜(16)与变频器(21)相连，PLC灌溉控制柜
(16)与触摸屏(17)相连；
原水灌溉系统、施肥系统混合后的水肥混合液流出出水管，经
过电磁阀(18)进入到后面的灌溉区I、灌溉区II中，进而对农作物
进行灌溉；所述在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀
(18)，各个支路为并联结构。
2.根据权利要求1所述的双路随水施肥优化控制灌溉系统，其
特征在于：灌溉控制系统PLC灌溉控制柜(16)选用西门子S1200
系列控制柜，触摸屏(17)选用威纶MT8100系列，通过触摸屏(17)
上的按键实现对灌溉的开关量控制，变频器(21)选用富士FNRO
系列。
3.根据权利要求1所述的双路随水施肥优化控制灌溉系统，其
特征在于：灌溉控制方式分为人工手动控制和定时定量的自动控制；
在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀(18)；通过编程可
以实现自动控制时，当某种农作物达到需要灌溉的时间时，则准时
打开控制该组支路上的电磁阀；原水泵上电启动，向主管路内注水
灌溉；同时通过涡轮流量计(8)检测主管路内原水的瞬时流量，这
样就可以根据灌溉时间，计算出灌溉所用的原水量；PLC可以依据
农作生长所需的营养液浓度和原水的注入量，计算出营养液的注入
量，通过控制计量泵向主管路内注入营养液，这样就实现了对...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋力强，朱汉良，张艳秋，杜红宇，苗青，楼刚，徐鸿，李献亮，
申请(专利权)人：杭州阳田农业设备有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33