农作物水肥一体化控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及一种农作物水肥一体化控制系统，其包括主控制器，由主控制器控制开启的水泵和肥泵，由主控制器控制的、分布在农作物种植区域内的多个节点控制器，以及由节点控制器控制的、设置在输送管路上的电控阀，还包括肥水混合装置，水罐，存储模块。采用本发明专利技术技术方案，通过设置存储模块，以在整个系统中构建不同作物（如蔬果类、番茄、黄瓜、草莓等）的不同生长期下的最优水肥规律，并依据此规律，由主控制器对水泵、肥泵定时、定量、定次数的控制，通过肥水混合装置不同模式的设置，使农作物于不同的生长阶段获取较佳的给水量和施肥量，使水分和肥料能够被输送至农作物的根系下，实现了根水肥空间同位、时间强度的同步。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种灌溉自动化控制
，具体涉及一种农作物水肥一体化控制系统；同时，本专利技术还涉及一种农作物水肥一体化控制系统的控制方法。
技术介绍
随着农业新型经营体系的发展，如何在农作物种植上，减少水资源使用，提高农作物产量，已成为农业发展的全新课题。目前，随着现代信息技术的快速发展，利用现代信息技术以及智能装备技术实现农艺节水成为可能，如现有技术中，多引进国外的自动控制系统，但这些系统价格昂贵，且不适于我国生产实际。20世纪70年代，我国开始引进灌溉施肥技术并开展相关实验，但大都研究偏重于学术或技术引进，对于农作物水肥的实际需求考虑的不够充分，仍然会导致水资源及肥料的浪费，不能满足农作物的生长需求。
技术实现思路
基于此，本专利技术的目的是为了提升农田水肥的利用效率并提高农作物产量和质量的农作物水肥一体化控制系统。为实现上述目的，本专利技术的一种农作物水肥一体化控制系统，包括主控制器，由主控制器控制开启的水泵和肥泵，由主控制器控制的、分布在农作物种植区域内的多个节点控制器，以及由节点控制器控制的、设置在输送管路上的电控阀，还包括：肥水混合装置，设置在输送管路上，所述肥水混合装置的上游连接于水泵和肥泵上；水罐，连通设置在肥水混合装置下游的输送管路上，所述水罐上设有对水罐内的压力进行检测的压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与主控制器的信号输入端相连；存储模块，与主控制器相连，所述存储模块内存储有不同农作物于生长期内不同根系长度所对应的用水量和用肥量；计数器和定时器，与主控制器相连，以使主控制器对水泵和肥泵进行定次数启动、定时启动的控制；在主控制器对水泵和肥泵的定次数、定时的控制下，所述的肥水混合装置具有仅由水泵供水以在肥水混合装置内形成定量用水的第一模式，以及由水泵供水、肥泵供肥以在肥水混合装置内形成定量的肥水混合物的第二模式。进一步的，在肥水混合装置上设有对肥水混合装置内的EC值进行检测、并将检测结果发送给主控制器的EC值测量仪。进一步的，在主控制器上连接有人机交互界面。进一步的，所述主控制器通过物联网连接有远程监控单元。进一步的，所述主控制器通过直流变频器连接水泵和肥泵。进一步的，在电控阀下游的输送管路上设有微灌控制单元。本专利技术涉及的农作物水肥一体化控制系统相对于现有技术，其效果如下：采用本专利技术技术方案，通过设置存储模块，以在整个系统中构建不同作物（如蔬果类、番茄、黄瓜、草莓等）的不同生长期下的最优水肥规律，并依据此规律，由主控制器对水泵、肥泵定时、定量、定次数的控制，通过肥水混合装置不同模式的设置，使农作物于不同的生长阶段获取较佳的给水量和施肥量，使水分和肥料能够被输送至农作物的根系下，实现了根水肥空间同位、时间强度的同步，在节约用水用肥的同时，提高了农作物的产量及质量。此外，在如上基础上，通过增设EC值测量仪，实现对水罐内的EC值的检测，以形成更好的水肥浓度调配，进一步实现了作物分区轮灌、水肥定额定量的按需供给。同时，本专利技术还涉及一种农作物水肥一体化控制系统的控制方法，该方法包括如下步骤：步骤a、系统运行；步骤b、根据农作物当前生长期的根系长度，由主控制器调取存储模块中该根系长度对应的用水量和用肥量；步骤c、主控制器控制水泵运行，以使肥水混合装置以第一模式运行后，主控制器通过对节点控制器的控制，打开电控阀，待肥水混合装置内的定量用水排送后，关闭电控阀；步骤d、主控制器控制水泵、肥泵运行，以使肥水混合装置以第二模式运行后，主控制器通过对节点控制器的控制，打开电控阀，待肥水混合装置内的肥水混合物排送后，关闭电控阀；步骤e、主控制器控制水泵运行，以使肥水混合装置以第一模式运行后，主控制器通过对节点控制器的控制，打开电控阀，待肥水混合装置内的定量用水排送后，关闭电控阀；所述步骤c、步骤d、步骤e中的用水总量和用肥量分别等于存储模块中该根系长度对应的用水量和用肥量。本专利技术所述的农作物水肥一体化控制系统的控制方法与如上的农作物水肥一体化控制系统的效果相同，再次不再赘述。附图说明图1为本专利技术实施例的结构原理框图。具体实施方式本实施例涉及一种农作物水肥一体化控制系统，由图1所示，该控制系统包括作为控制核心的主控制器1，主控制器1可以采用具有运算处理功能的单片机等装置，在主控制器1的信号输出端，通过直流变频器2连接有水泵3和肥泵4，通过该连接，可通过主控制器1对水泵3和肥泵4的运行进行控制。在主控制器1上还连接设有计数器17和定时器18，通过设置计数器17，以使主控制器1对水泵3和肥泵4的运行次数定量化，通过设置定时器18，以使主控制器1对水泵3和肥泵4的起动时间实现定时启动控制。在水泵3和肥泵4的输出端连接有输送管路5，通过输送管路5，可以将水泵3泵送的供水以及肥泵4泵送的肥料，输送至农作物种植区域内。由图1所示，沿输送管路5的输送路径上，设有多个分布在农作物种植区域内的电控阀6，于各电控阀6所在输送管路5处，连通设有分管路7，在电控阀6开启时，分管路7与输送管路5导通，实现对该分管路7供送区域内的农作物的供水施肥。为了实现对电控阀6的开启、关闭控制，对应于每个电控阀6，分别设有由主控制器1控制的节点控制器8，该节点控制器8可以采用电磁阀等装置，以使主控制器1向其供电时，节点控制器8能够控制电控阀6开启。在水泵3、肥泵4输出下游的输送管路5上设有肥水混合装置9，肥水混合装置9为内部中空的容器，水泵3和肥泵4并联后连通于肥水混合装置9，在肥水混合装置9下游、电控阀6上游的输送管路5上，设有与输送管路5连通设置的水罐10，在水罐10上设有对水罐10内的压力进行检测，并将检测的压力值传输给主控制器1的压力传感器11。肥水混合装置9的设置，主要为了提供更大的水肥混合容腔，在水泵和水肥的输出端和电控阀之间的输送管路5具有足够的混合容腔时，也可以将肥水混合装置9省略。为了进一步确保水肥混合的程度符合要求，在肥水混合装置9上还设有对肥水混合装置9内的PH值进行检测的PH值检测计16，PH值检测计16将检测到的PH值输送给主控制器1，以供主控制器1对肥水混合装置9内的混合状态进行监控。此外，为了更进一步实现水肥浓度的控制和调整，实现作物分区轮灌、水肥的定额定量的按需供给，在肥水混合装置9上还连接设有对肥水混合装置9内的EC值进行检测、并将检测结果发送给主控制器1的EC值测量仪19。在主控制器1上连接设有存储模块12，存储模块12中存储有不同农作物于生长期内不同根系长度所对应的用水量和用肥量，以供主控制器1调用。此外，在主控制器1上连接设有人机交互界面13，通过人机交互界面13，可以对供给情况进行监控，也可以通过人机交互界面13向主控制器1人为输入供水量以及供肥量，或是人为输入供水、供肥时间。为了进一步提高智能化效果，主控制器1通过物联网连接有远程监控单元14，通过远程监控单元14，可以向主控制器1发送指令，以使主控制器1按照指令的供水量本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种农作物水肥一体化控制系统，包括主控制器，由主控制器控制开启的水泵和肥泵，由主控制器控制的、分布在农作物种植区域内的多个节点控制器，以及由节点控制器控制的、设置在输送管路上的电控阀，其特征在于：肥水混合装置，设置在输送管路上，所述肥水混合装置的上游连接于水泵和肥泵上；水罐，连通设置在肥水混合装置下游的输送管路上，所述水罐上设有对水罐内的压力进行检测的压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与主控制器的信号输入端相连；存储模块，与主控制器相连，所述存储模块内存储有不同农作物于生长期内不同根系长度所对应的用水量和用肥量；计数器和定时器，与主控制器相连，以使主控制器对水泵和肥泵进行定次数启动、定时启动的控制；在主控制器对水泵和肥泵的定次数、定时的控制下，所述的肥水混合装置具有仅由水泵供水以在肥水混合装置内形成定量用水的第一模式，以及由水泵供水、肥泵供肥以在肥水混合装置内形成定量的肥水混合物的第二模式。

【技术特征摘要】
1.一种农作物水肥一体化控制系统，包括主控制器，由主控制器控制开启的水泵和肥泵，由主控制器控制的、分布在农作物种植区域内的多个节点控制器，以及由节点控制器控制的、设置在输送管路上的电控阀，其特征在于：
肥水混合装置，设置在输送管路上，所述肥水混合装置的上游连接于水泵和肥泵上；
水罐，连通设置在肥水混合装置下游的输送管路上，所述水罐上设有对水罐内的压力进行检测的压力传感器，所述压力传感器的信号输出端与主控制器的信号输入端相连；
存储模块，与主控制器相连，所述存储模块内存储有不同农作物于生长期内不同根系长度所对应的用水量和用肥量；
计数器和定时器，与主控制器相连，以使主控制器对水泵和肥泵进行定次数启动、定时启动的控制；
在主控制器对水泵和肥泵的定次数、定时的控制下，所述的肥水混合装置具有仅由水泵供水以在肥水混合装置内形成定量用水的第一模式，以及由水泵供水、肥泵供肥以在肥水混合装置内形成定量的肥水混合物的第二模式。
2.根据权利要求1所述的农作物水肥一体化控制系统，其特征在于：在肥水混合装置上设有对肥水混合装置内的EC值进行检测、并将检测结果发送给主控制器的EC值测量仪。
3.根据权利要求1所述的农作物水肥一体化控制系统，其特征在于：在主控制器上连接有人机交互界面。
4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：晏国生，刘君，薛宝中，徐广群，薛奥博，
申请(专利权)人：廊坊市思科农业技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13