一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，包括首部系统、滴灌系统和控制系统，所述的首部系统包括水泵、阀门系统、过滤系统、施肥器和首部管道，滴灌系统包括墒情监测器、支管和滴头，墒情监测器包括电池、MCU、无线网关、A/D转换器、土壤湿度传感器和土壤温度传感器，支管与首部出液管连接，首部出液管与支管的连接处设有压力传感器和开关阀；控制系统包括控制室、太阳能电池板，控制室中安放有控制器和蓄电池。该控制系统采用无线网关通信连接，避免了传统布线方式复杂、散乱的问题，更加节能；该系统多重过滤系统，防止滴头堵塞，同时该系统利用太阳能补充供电的供电方式，可保证电力资源紧缺时，水肥滴灌系统的正常工作。

A Water and Fertilizer Control System Suitable for Tobacco-growing Areas in Arid Mountainous Areas

The invention discloses a water and fertilizer control system suitable for arid mountain tobacco areas, including a first system, a drip irrigation system and a control system. The first system includes a water pump, a valve system, a filtering system, a fertilizer applicator and a first pipeline. The drip irrigation system includes a moisture monitor, a branch pipe and a drip head. The moisture monitor includes a battery, a MCU, a wireless gateway, an A/D converter and soil moisture. Sensors and soil temperature sensors, branch pipe and the first liquid outlet pipe are connected, the first liquid outlet pipe and branch pipe are connected by a pressure sensor and a switch valve; the control system includes a control room, solar panels, and the control room is equipped with controllers and batteries. The control system uses wireless gateway communication connection, avoids the complex and scattered traditional wiring mode, and saves more energy. The system uses multiple filtering system to prevent dripper blockage. At the same time, the system uses solar energy to supplement power supply mode, which can ensure the normal operation of water and fertilizer drip irrigation system when power resources are scarce.

【技术实现步骤摘要】
一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统
本专利技术涉及烟草种植领域，具体涉及一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统。
技术介绍
随着我国淡水资源的日益缺乏，农业化肥污染的日益严重，以及人们的生活水平的日益提高，人们对于节约型、可持续发展农业的要求也越来越高。在我国的许多农业地区，存在有大面积的烟草种植基地。目前这些种植基地大部分还是采用传统的灌溉方式，如人工漫灌的方式对烟草进行灌溉，该方式不仅导致水资源的大量浪费，土壤水分过多极易造成烟草植株烂根以及烤烟质量差、香味不足的问题。现代化的滴灌技术可用于烟草种植的生长全周期，可解决水资源烂根以及烤烟质量差、香味不足的问题。然而现有滴灌技术存在以下不足：(1)各传感器以及电磁阀门的布线复杂，在实际使用过程中极易因线路故障以及线路损坏的问题，导致局部区域的烟田土壤干旱的问题；(2)现有的用于烟草种植的滴灌系统的施肥器多需要配备一台水肥泵，将肥料液泵入灌溉管道中，该方式需要消耗更多的电能；(3)现有的滴管系统在水肥滴灌的过程中，水肥过滤存在缺陷，导致滴头极易发生堵塞，影响滴灌、施肥的效果；(4)现有的滴灌系统使用的电能来源主要依赖市电，当电力资源紧张时，极易发生电压不足，各电力驱动装置难以正常工作。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题，提供了一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，该控制系统采用无线网关通信连接，避免了传统布线方式复杂、散乱的问题，且该系统利用文丘里效应吸收肥液，减少水肥泵的使用，从而实现节能的目的；该系统多重过滤系统，防止水肥管道中的水肥混合液堵塞滴头，同时该系统利用太阳能补充供电的供电方式，可保证电力资源紧缺时，水肥滴灌系统的正常工作。一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，包括首部系统、滴灌系统和控制系统，所述的首部系统包括水泵、阀门系统、过滤系统、施肥器和首部管道，阀门系统包括开关阀、逆止阀和泄压阀，过滤系统包括初级过滤器、水砂分离器和二级过滤器，施肥器包括肥液罐和文丘里管吸肥器，首部管道包括泵水管、滤水管和首部出液管，水泵与初级过滤器连接，初级过滤器通过泵水管与水砂分离器连接，泵水管上设有开关阀、逆止阀和水压传感器，水砂分离器通过滤水管与文丘里管吸肥器连接，滤水管上设有水压传感器和泄压阀，文丘里管吸肥器通过首部出液管与滴灌系统连接，首部出液管上设有二级过滤器，肥液罐与文丘里管吸肥器的喉部连接且连接管路上设有开关阀，开关阀、逆止阀和泄压阀均为电磁阀；滴灌系统包括墒情监测器、支管和滴头，墒情监测器包括电池、MCU、无线网关、A/D转换器、土壤湿度传感器和土壤温度传感器，土壤湿度传感器和土壤湿度传感器插入烟田土壤中并与A/D转换器连接，A/D转换器与MCU连接，无线网关与MCU连接，MCU与电池连接，支管与首部出液管连接，首部出液管与支管的连接处设有压力传感器和开关阀；控制系统包括控制室，控制室的顶部安装有太阳能电池板，控制室中安放有控制器和蓄电池，太阳能电池板与蓄电池连接，控制器与蓄电池连接；首部系统的开关阀、逆止阀、水压传感器、泄压阀和滴灌系统的压力传感器、开关阀通过RS232数据线与控制器连接，墒情监测器通过无线网关与控制器无线连接。本专利技术的有益效果：该控制系统采用无线网关通信连接，避免了传统布线方式复杂、散乱的问题，且该系统利用文丘里效应吸收肥液，减少水肥泵的使用，从而实现节能的目的；该系统多重过滤系统，防止水肥管道中的水肥混合液堵塞滴头，同时该系统利用太阳能补充供电的供电方式，可保证电力资源紧缺时，水肥滴灌系统的正常工作。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统结构框图；图2是一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统的结构图；图3是所述的墒情监测器的结构框图。附图中，各标号所代表的部件列表如下：1-首部系统，2-阀门系统，3-过滤系统，4-施肥器，5-首部管道，6-支管，7-墒情监测器，8-控制系统，11-水泵，12-压力传感器，21-开关阀，22-逆止阀，23-泄压阀，31-初级过滤器，32-水砂分离器，33-二级过滤器，41-肥液罐，42-文丘里管吸肥器，51-泵水管，52-滤水管，53-首部出液管，71-MCU，72-电池，73-无线网关，74-A/D转换器，75-土壤湿度传感器，76-土壤温度传感器，81-控制器，82-太阳能电池板，83-蓄电池，321-反冲洗器。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。参阅图1-3所示，一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，包括首部系统1、滴灌系统和控制系统8，所述的首部系统包括水泵11、阀门系统2、过滤系统3、施肥器4和首部管道5，阀门系统2包括开关阀21、逆止阀22和泄压阀23，过滤系统包括初级过滤器31、水砂分离器32和二级过滤器33，施肥器4包括肥液罐41和文丘里管吸肥器42，首部管道5包括泵水管51、滤水管52和首部出液管53，水泵11与初级过滤器31连接，初级过滤器31通过泵水管51与水砂分离器32连接，泵水管51上设有开关阀21、逆止阀22和水压传感器12，水砂分离器32通过滤水管52与文丘里管吸肥器42连接，滤水管52上设有水压传感器12和泄压阀23，文丘里管吸肥器42通过首部出液管53与滴灌系统连接，首部出液管53上设有二级过滤器33，肥液罐41与文丘里管吸肥器42的喉部连接且连接管路上设有开关阀21，开关阀21、逆止阀22和泄压阀23均为电磁阀；滴灌系统包括墒情监测器7、支管6和滴头61，墒情监测器7包括电池72、MCU71、无线网关73、A/D转换器74、土壤湿度传感器75和土壤温度传感器76，土壤湿度传感器75和土壤湿度传感器76插入烟田土壤中并与A/D转换器74连接，A/D转换器74与MCU71连接，无线网关73与MCU71连接，MCU71与电池72连接，支管6与首部出液管53连接，首部出液管53与支管6的连接处设有压力传感器12和开关阀21；控制系统8包括控制室，控制室的顶部安装有太阳能电池板82，控制室中安放有控制器81和蓄电池83，太阳能电池板82与蓄电池83连接，控制器81与蓄电池83连接；首部系统的开关阀21、逆止阀22、水压传感器12、泄压阀23和滴灌系统的压力传感器12、开关阀21通过RS232数据线与控制器81连接，墒情监测器7通过无线网关73与控制器81无线连接。本实施例中的墒情监测器7选用浙江托普仪器公司生产的型号为TP-WSD-Sen的无线土壤温湿度传感器。本装置的一个具体的应用为：水泵11与初级过滤器31连接，水泵泵入水砂分离器32中的水首先经过初级过滤器31的过滤，防止水中砂石堵塞泵水管51上的开关阀21、逆止阀12以及水压传感器12，经过初级过滤器31过滤的水进入水砂分离器32中经过二本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，其特征在于，包括首部系统、滴灌系统和控制系统，所述的首部系统包括水泵、阀门系统、过滤系统、施肥器和首部管道，阀门系统包括开关阀、逆止阀和泄压阀，过滤系统包括初级过滤器、水砂分离器和二级过滤器，施肥器包括肥液罐和文丘里管吸肥器，首部管道包括泵水管、滤水管和首部出液管，水泵与初级过滤器连接，初级过滤器通过泵水管与水砂分离器连接，泵水管上设有开关阀、逆止阀和水压传感器，水砂分离器通过滤水管与文丘里管吸肥器连接，滤水管上设有水压传感器和泄压阀，文丘里管吸肥器通过首部出液管与滴灌系统连接，首部出液管上设有二级过滤器，肥液罐与文丘里管吸肥器的喉部连接且连接管路上设有开关阀，开关阀、逆止阀和泄压阀均为电磁阀；滴灌系统包括墒情监测器、支管和滴头，墒情监测器包括电池、MCU、无线网关、A/D转换器、土壤湿度传感器和土壤温度传感器，土壤湿度传感器和土壤湿度传感器插入烟田土壤中并与A/D转换器连接，A/D转换器与MCU连接，无线网关与MCU连接，MCU与电池连接，支管与首部出液管连接，首部出液管与支管的连接处设有压力传感器和开关阀；控制系统包括控制室，控制室的顶部安装有太阳能电池板，控制室中安放有控制器和蓄电池，太阳能电池板与蓄电池连接，控制器与蓄电池连接；首部系统的开关阀、逆止阀、水压传感器、泄压阀和滴灌系统的压力传感器、开关阀通过RS232数据线与控制器连接，墒情监测器通过无线网关与控制器无线连接。...

【技术特征摘要】
1.一种适合干旱山地烟区的水肥控制系统，其特征在于，包括首部系统、滴灌系统和控制系统，所述的首部系统包括水泵、阀门系统、过滤系统、施肥器和首部管道，阀门系统包括开关阀、逆止阀和泄压阀，过滤系统包括初级过滤器、水砂分离器和二级过滤器，施肥器包括肥液罐和文丘里管吸肥器，首部管道包括泵水管、滤水管和首部出液管，水泵与初级过滤器连接，初级过滤器通过泵水管与水砂分离器连接，泵水管上设有开关阀、逆止阀和水压传感器，水砂分离器通过滤水管与文丘里管吸肥器连接，滤水管上设有水压传感器和泄压阀，文丘里管吸肥器通过首部出液管与滴灌系统连接，首部出液管上设有二级过滤器，肥液罐与文丘里管吸肥器的喉部连接且连接管路上设有开关阀，开关阀、逆止...

【专利技术属性】
技术研发人员：童文杰，王皓，张晗，陈峰，封幸兵，张留臣，周彬，刘忠华，张龙，邓小鹏，马二登，张晓海，戴珏，赵兴能，王影，孙军伟，户艳霞，黄坤，付亚丽，杨启凡，李柘锦，钟宇，刘佳妮，余磊，
申请(专利权)人：云南省烟草农业科学研究院，昆明学院，
类型：发明
国别省市：云南,53