基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术的实施例公开一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置。系统包括：灌溉装置、配肥装置以及控制装置，其中，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置相连；灌溉装置包括：水源、灌溉主管道以及田间控制阀，其中，灌溉主管道与水源相连通，水源通过灌溉主管道输送至多个田间控制阀；多个田间控制阀门位于灌溉主管道的末端，用于实现田间不同区域的灌溉施肥控制；配肥装置与灌溉主管道并联，配肥装置的进水口和出水口分别设置在灌溉主管道的下游和上游，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置电连接。应用本实用新型专利技术，能够避免利用传感器技术进行水肥决策遇到的问题。

Crop irrigation and fertilization system and equipment in arid area based on weather forecast information of that day

The embodiment of the utility model discloses a crop irrigation and fertilization system and a device based on the weather forecast information of the day. The system consists of an irrigation device, a fertilizer distribution device and a control device, in which the control device is connected with the irrigation device and the fertilizer distribution device respectively; the irrigation device comprises a water source, an irrigation main pipe and a field control valve, wherein the irrigation main pipe is connected with the water source and the water source is transported through the irrigation main pipe to multiple fields for control. A number of field control valves are located at the end of the main irrigation pipe to realize the irrigation and fertilization control in different areas of the field. Fertilizer mixing devices are connected in parallel with the main irrigation pipe, and the inlet and outlet of the fertilizer mixing device are located downstream and upstream of the main irrigation pipe respectively, and the control devices are respectively connected with the irrigation device and the fertilizer mixing device. Electrical connection. The application of the utility model can avoid the problems encountered in water and fertilizer decision making by using the sensor technology.

【技术实现步骤摘要】
基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置
本技术涉及农业灌溉施肥技术，尤其涉及一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置。
技术介绍
灌水和施肥是旱区农业生产的重要田间管理措施，对作物生长及产量具有至关重要的作用。当前我国农田生产的灌溉决策主要以农民经验为主，经验为主的灌溉决策方法，一方面是灌水的盲目随机性大，水资源浪费严重，灌水利用效率低；另一方面则是我国农业生产的缺水问题严峻，仅灌溉区每年缺水就在300亿m3，农业生产缺水和灌溉水浪费并存现象十分严重。此外，过量施肥现象在我国也比较普遍，尤其是大田粮食作物，农民为获得高产，肥料投入量是作物实际需求量的2倍以上。由于缺乏配套的田间灌溉设施，大田作物的施肥模式多为撒施或沟施，导致肥料浪费严重，劳动强度大，生产效率低。近年来，国家也相继出台了一系列政策，着力推进水肥一体化技术的应用，并将农业节水作为一个方向、战略性的大事来抓。可见，水肥一体化管理是现代农业发展的必然趋势，灌溉和施肥的控制决策方案则是实现水肥一体化精准管理的关键。目前农业生产中，传感器在土壤湿度、肥料水平及环境数据的采集和监测中发挥着重要作用，一般将其作为智能灌溉系统的关键组成部分，是控制系统灌溉施肥智能决策的主要技术依托。当前技术中也有基于Zigbee无线传感器网络技术的精准灌溉监测系统。但传感器技术在使用中存在以下问题：1)传感器精度：在不同基质/土壤上使用前需要对传感器进行校准与标定；2)安装位置及布置数量：传感器的布置点位要有代表性，安装数量要尽可能多，尤其是针对规模化农业种植区域，更需要考虑传感器安装位置的代表性问题；3)增加额外劳动：虽然传感器在使用过程中具有对环境人为影响小等特点，但在作物倒茬换季时需要重新布置传感器；4)成本价格：传感器布置数量直接影响到使用成本，且布线繁琐，而无线传感器价格又相对昂贵；5)具有一定的使用年限，连续长期使用需要对传感器精度或线路进行检验和维护，才能保证测试的精度。
技术实现思路
有鉴于此，本技术实施例提供一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置，能够避免利用传感器技术进行水肥决策遇到的问题。本技术实施例提供一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统，包括：灌溉装置、配肥装置以及控制装置，其中，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置相连；灌溉装置包括：水源、灌溉主管道以及田间控制阀，其中，灌溉主管道与水源相连通，水源通过灌溉主管道输送至多个田间控制阀；多个田间控制阀门位于灌溉主管道的末端，用于实现田间不同区域的灌溉施肥控制；配肥装置与灌溉主管道并联，配肥装置的进水口和出水口分别设置在灌溉主管道的下游和上游，配肥装置包括：施肥器、肥液桶、施肥泵、混肥腔以及逆止阀，其中，逆止阀设置在配肥装置的出水口处，与灌溉主管道的上游水口相连；逆止阀还与混肥腔相连；混肥腔还与施肥泵相连；施肥泵还与施肥器相连；施肥器还与肥液桶相连，并接入灌溉主管道的下游水口。逆止阀用于实现肥液的单向流动，并进入灌溉主管道；混肥腔用于水与肥液的充分混合；施肥泵安装在施肥器的出液口，用于抽取施肥器中的肥液并输送至混肥腔；每一种类的肥料对应设置一施肥器，多个施肥器并联，每一施肥器对应配备一肥液桶，并接入灌溉主管道的下游水口；肥液桶用于盛放肥料原液；控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置电连接，依据计算得到的灌溉量以及作物推荐施肥量，控制灌溉电磁阀、配肥电磁阀的启闭以及流量计的流量数据采集。优选地，所述灌溉装置还包括：第一过滤器、灌溉电磁阀以及流量计，其中，在主管道与水源之间，依次串联第一过滤器以及灌溉电磁阀，流量计设置在灌溉主管道与田间控制阀之间；第一过滤器用于对来自水源的进水进行过滤，将过滤水输送至灌溉电磁阀；灌溉电磁阀用于控制来自水源的进水；流量计用于测量和记录流入田间地块的田间控制阀的灌溉水量。优选地，所述田间控制阀门的输出端连接有滴灌带或微喷带。优选地，所述配肥装置还包括：电磁阀以及第二过滤器，其中，电磁阀，设置在肥液桶的出液口处，用于控制肥液桶中肥料原液的开启输送以及终止输送；第二过滤器，串联设置在施肥器与电磁阀之间，用于对肥液桶输送的肥料原液进行过滤。优选地，所述配肥装置还包括：配肥电磁阀，输入端接入灌溉主管道的下游水口，输出端与施肥器的输入端相连，用于从灌溉主管道的下游水口接入灌溉水以在施肥器中配置肥料。本技术实施例提供的一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥装置，包括：作物目标产量计算模块、作物养分需求量获取模块、土壤供肥量获取模块以及作物推荐施肥量决策模块，其中，作物目标产量计算模块与作物养分需求量获取模块相连；作物养分需求量获取模块还与作物推荐施肥量决策模块相连；土壤供肥量获取模块与作物推荐施肥量决策模块相连。优选地，作物目标产量计算模块，用于基于作物历史产量以及预先设置的产量递增率计算作物目标产量，输出至作物养分需求量获取模块；作物养分需求量获取模块，用于基于预先设置的作物养分吸收系数以及所述作物目标产量获取作物养分需求量，输出至作物推荐施肥量决策模块；土壤供肥量获取模块，用于利用预先设置的基础产量以及作物养分吸收系数获取土壤供肥量，输出至作物推荐施肥量决策模块；作物推荐施肥量决策模块，用于基于所述作物养分需求量、所述土壤供肥量、肥料养分含量以及肥料利用率，决策作物推荐施肥量。优选地，所述作物目标产量计算模块包括：作物历史产量求和单元、作物历史产量平均单元以及作物目标产量计算单元，其中，作物历史产量求和单元与作物历史产量平均单元相连；作物历史产量平均单元还与作物目标产量计算单元相连；作物历史产量求和单元，用于计算各作物历史产量的和值，输出至作物历史产量平均单元；作物历史产量平均单元，用于依据作物历史产量的个数，计算和值的均值，输出至作物目标产量计算单元；作物目标产量计算单元，用于基于所述均值以及预先设置的产量递增率计算作物目标产量。本技术实施例提供的一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥装置，包括：作物参考日蒸散量及降雨量计算模块、作物实际蒸散量获取模块、土壤田间贮水量计算模块、土壤贮水差获取模块以及灌溉量决策模块，其中，作物参考日蒸散量及降雨量计算模块分别与作物实际蒸散量获取模块以及土壤贮水差获取模块相连；作物实际蒸散量获取模块还与土壤贮水差获取模块相连；土壤田间贮水量计算模块与灌溉量决策模块相连；土壤贮水差获取模块还与灌溉量决策模块相连。优选地，所述作物参考日蒸散量及降雨量计算模块包括：气象预报信息获取单元、提取单元、作物参考日蒸散量计算单元以及降雨量计算单元，其中，气象预报信息获取单元分别与提取单元以及降雨量计算单元相连；提取单元还与作物参考日蒸散量计算单元相连。本技术实施例提供的基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统及装置，基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统包括：灌溉装置、配肥装置以及控制装置，其中，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置相连；灌溉装置包括：水源、灌溉主管道以及田间控制阀，其中，灌溉主管道与水源相连通，水源通过灌溉主管道输送至多个田间控制阀；多个田间控制阀门位于灌溉主管道的末端，用于实现田间不同区域的灌溉施肥控制；配肥装置与灌溉主管道并联，配肥装置的进水口和出水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统，其特征在于，包括：灌溉装置、配肥装置以及控制装置，其中，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置相连；灌溉装置包括：水源、灌溉主管道以及田间控制阀，其中，灌溉主管道与水源相连通，水源通过灌溉主管道输送至多个田间控制阀；多个田间控制阀门位于灌溉主管道的末端，用于实现田间不同区域的灌溉施肥控制；配肥装置与灌溉主管道并联，配肥装置的进水口和出水口分别设置在灌溉主管道的下游和上游，配肥装置包括：施肥器、肥液桶、施肥泵、混肥腔以及逆止阀，其中，逆止阀设置在配肥装置的出水口处，与灌溉主管道的上游水口相连；逆止阀还与混肥腔相连；混肥腔还与施肥泵相连；施肥泵还与施肥器相连；施肥器还与肥液桶相连，并接入灌溉主管道的下游水口；逆止阀用于实现肥液的单向流动，并进入灌溉主管道；混肥腔用于水与肥液的充分混合；施肥泵安装在施肥器的出液口，用于抽取施肥器中的肥液并输送至混肥腔；每一种类的肥料对应设置一施肥器，多个施肥器并联，每一施肥器对应配备一肥液桶，并接入灌溉主管道的下游水口；肥液桶用于盛放肥料原液；控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置电连接，依据计算得到的灌溉量以及作物推荐施肥量，控制灌溉电磁阀、配肥电磁阀的启闭以及流量计的流量数据采集。...

【技术特征摘要】
1.一种基于当天气象预报信息的旱区作物灌溉施肥系统，其特征在于，包括：灌溉装置、配肥装置以及控制装置，其中，控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置相连；灌溉装置包括：水源、灌溉主管道以及田间控制阀，其中，灌溉主管道与水源相连通，水源通过灌溉主管道输送至多个田间控制阀；多个田间控制阀门位于灌溉主管道的末端，用于实现田间不同区域的灌溉施肥控制；配肥装置与灌溉主管道并联，配肥装置的进水口和出水口分别设置在灌溉主管道的下游和上游，配肥装置包括：施肥器、肥液桶、施肥泵、混肥腔以及逆止阀，其中，逆止阀设置在配肥装置的出水口处，与灌溉主管道的上游水口相连；逆止阀还与混肥腔相连；混肥腔还与施肥泵相连；施肥泵还与施肥器相连；施肥器还与肥液桶相连，并接入灌溉主管道的下游水口；逆止阀用于实现肥液的单向流动，并进入灌溉主管道；混肥腔用于水与肥液的充分混合；施肥泵安装在施肥器的出液口，用于抽取施肥器中的肥液并输送至混肥腔；每一种类的肥料对应设置一施肥器，多个施肥器并联，每一施肥器对应配备一肥液桶，并接入灌溉主管道的下游水口；肥液桶用于盛放肥料原液；控制装置分别与灌溉装置以及配肥装置电连接，依据计算得到的灌溉量以及作物推荐施肥量，控制灌溉电磁阀、配肥电磁阀的启闭以及流...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴会军，武雪萍，李银坤，
申请(专利权)人：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所，
类型：新型
国别省市：北京,11