一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统技术方案

本实用新型专利技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，包括混肥罐、循环泵、水肥一体机、肥料桶、酸液桶、灌溉泵和控制电路，混肥罐中设置有上、下限位浮球开关，混肥罐经循环泵与水肥一体机的进水口相通肥料桶、酸液桶与水肥一体机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀；回水管上设置有EC传感器和PH传感器。本实用新型专利技术的水肥系统，实现了对种植区域的灌溉、施肥作业，既解决了现有淹灌、漫灌所造成的水资源浪费问题，又实现了根据农作物的生产所需进行科学、合理施肥。

A water and fertilizer system suitable for vegetable and fruit planting in agricultural greenhouse

The water and fertilizer system of the utility model is suitable for the planting of vegetables and fruits in the agricultural greenhouse, including the fertilizer mixing tank, the circulating pump, the water and fertilizer integrated machine, the fertilizer tank, the acid liquid tank, the irrigation pump and the control circuit. The fertilizer mixing tank is equipped with the upper and lower limit floating ball switches, the fertilizer mixing tank is connected with the water inlet of the water and fertilizer integrated machine through the circulating pump, and the pipeline is connected with the fertilizer tank and the water and fertilizer integrated machine It is equipped with a fertilizer suction solenoid valve; the return pipe is equipped with an EC sensor and a pH sensor. The water and fertilizer system of the utility model realizes the irrigation and fertilization of the planting area, solves the problem of water resource waste caused by the existing flooding and flooding irrigation, and realizes the scientific and reasonable fertilization according to the production needs of crops.

【技术实现步骤摘要】
一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统
本技术涉及一种水肥系统，更具体的说，尤其涉及一种的用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统。
技术介绍
我国的设施农业建设面积已经成为了世界第一，虽然规模巨大，但我国的设施农业品种单一，日光温室和单体大棚是我国设施农业的主要品种，尤其在光能比较充足的北方，常采用单屋面形式，环境可控度比较低，抵御自然灾害能力比较弱。设施农业品种单一，导致了我国农业发展水平大幅度落后于农业发达国家，尤其是农业装备的落后、可使用土地的人均面积、发展现代农业的思想和意识、单位时间的农业生产效率等多个方面。随着我国城镇化的发展和土地集中化的管理模式，如何能够增加单位土地的产出、保护生态环境、降低生产成本成为了农业现代化种植和栽培管理的重中之重。我国是世界上水资源最缺乏的国家之一，然而每年农业的用水量约占全国用水量的70%，是用水大户，同时也是水资源浪费大户，这是由于我国农业灌溉仍然采用原始的淹灌、漫灌等模式，用水效率及其低下。我国每年的化肥使用量约占全球1/3以上，目前我国的施肥模式仍以粗放型为主，灌溉施肥过程中忽略了水肥的浓度比，使得农作物对肥料的吸收率较低，造成了大量的水资源、劳动力的浪费。传统的水肥控制器由于控制精度不高，只能实现简单的自动化控制，不能实现水肥的精细化管理。为了实现农业持续发展和资源永续利用，从大水大肥的粗放型向精细调控的集约型转变是现代农业发展的必然趋势。本设计的水肥控制器技术将水和可溶性肥混合成高精度液体肥料直达作物根部，节水，节肥效果明显。
技术实现思路
r>本技术为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统。本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：包括混肥罐、循环泵、水肥一体机、肥料桶、酸液桶、灌溉泵和控制电路，混肥罐中设置有对其高、低液位进行检测的上限位浮球开关和下限位浮球开关，混肥罐上设置有注水管，注水管上设置有注水电磁阀；混肥罐经循环泵与水肥一体机的进水口相通，水肥一体机的出水口经回水管与混肥罐相通；肥料桶的数量为1个或1个以上，肥料桶、酸液桶与水肥一体机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀；水肥一体机与混肥罐之间的回水管上设置有分别对溶液中的离子浓度、pH值进行检测的EC传感器和PH传感器；混肥罐的出水管与灌溉泵的进水口相连通，灌溉泵的出水口与设置于田地中的微喷管相连通。本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，所述控制电路由ARM处理器及与其连接开关量输入模块、开关量输出模块、RS485接口电路、A/D转换模块、电源模块和Flash存储模块组成，ARM处理器经开关量输入模块对上限位浮球开关、下限位浮球开关的状态进行检测，经开关量输出模块对注水电磁阀、吸肥电磁阀、循环泵和灌溉泵的状态进行控制，经RS485接口电路连接有HMI触摸屏，经A/D转换模块对EC传感器和PH传感器输出信号进行采集。本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，所述肥料桶和酸液桶均通过文丘里管与水肥一体机相连通。本技术的有益效果是：本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，通过对混肥罐中的上、下限位浮球开关的状态检测，可实现对混肥罐的注水控制，注水结束后，通过开启循环泵和吸肥电磁阀，可将肥料、酸液混入灌溉用水中，同时通过EC传感器、PH传感器对溶液中离子浓度、pH值进行检测，直至配制出肥液浓度、pH值满足要求的混合液，最后由灌溉泵将肥液抽至田地中，实现了对种植区域的灌溉、施肥作业，既解决了现有淹灌、漫灌所造成的水资源浪费问题，又实现了根据农作物的生产所需进行科学、合理施肥。附图说明图1为本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的结构原理图；图2为本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的控制原理图；图3为本技术中ARM处理器及其外围电路的原理图；图4为本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的施肥方法的流程图；图5为本技术中HMI触摸屏所显示的控制界面图。图中：1注水电磁阀，2浮球阀门，3混肥罐，4循环泵，5水肥一体机，6吸肥电磁阀，7肥料桶，8EC传感器，9PH传感器，10灌溉泵，11微喷管，12酸液桶。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，给出了本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的结构原理图，其由混肥罐3、循环泵4、水肥一体机5、肥料桶7、酸液桶12、EC传感器8、PH传感器9、灌溉泵10、微喷管11以及控制电路组成，混肥罐3用于存储灌溉溶液，混肥罐3上设置有向其中注入灌溉用水的进水管，进水管上设置有注水电磁阀1，以对注水状态进行控制。混肥罐3上设置有对其高液位状态和低液位状态进行检测的浮球阀门2，浮球阀门2由上限位浮球开关和下限位浮球开关组成，上、下限位浮球开关分别对混肥罐3中的高液位状态和低液位状态进行检测。混肥罐3的底部经循环泵4与水肥一体机5的进水口相通，水肥一体机5的出水口经回水管与混肥罐3相通。肥料桶7的数量为1个或1个以上，以便根据用户设定的施肥配方添加肥料溶液。酸液桶12用于调节水肥溶液的pH值，肥料桶7、酸液桶12与水肥一体机5相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀6，通过吸肥电磁阀6对相应管路通断状态的控制，可控制肥料种类和酸液的加入，以配制出肥料浓度、pH值满足要求的水肥溶液。水肥一体机5与混肥罐3之间的回水管上设置有EC传感器8和PH传感器9，以实时地对水肥混合液的离子浓度和pH值进行检测，当水肥混合液的离子浓度或pH值满足要求时，则关闭相应的吸肥电磁阀6。混肥罐3底部的出水管与灌溉泵10的进水口相连通，灌溉泵10的出水口与微喷管11相连通，微喷管11设置于田地中，当混肥罐3中的水肥溶液配制完成后，则开启灌溉泵10，实现对农田种植区域的灌溉、施肥。如图2所示，给出了本技术的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的控制原理图，所示的控制电路由ARM处理器及与其相连接的开关量输入模块、开关量输出模块、RS485接口电路、A/D转换模块、电源模块和Flash存储模块组成，ARM处理器具有信号采集、数据运算和控制输出的作用。ARM处理器通过开关量输入模块对上限位浮球开关、下限位浮球开关的输出信号进行检测，进而判断混肥罐3的高液位状态和低液位状态。ARM处理器通过开关量输出模块和中间继电器对注水电磁阀、吸肥电磁阀、循环泵和灌溉泵的状态进行控制，进而实现对注水、混肥和灌溉过程进行控制。ARM处理器经RS485接口电路连接有HMI触摸屏，以实现人机交互界面控制。ARM处理器经模拟量输入模块对EC传感器8和PH传感器9的输出数据进行采集，以获取水肥混合液的离子浓度数据和pH值。如图3所示，给出了本技术中ARM处理器及其外围电路的原理图，ARM处理器为智能水肥一体机控制系统的大脑，一方面需要接受本地管理层的决策命令，另一方面需要对水肥进行精确控制。控制器需要具备快速计算能力、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：包括混肥罐（3）、循环泵（4）、水肥一体机（5）、肥料桶（7）、酸液桶（12）、灌溉泵（10）和控制电路，混肥罐中设置有对其高、低液位进行检测的上限位浮球开关和下限位浮球开关，混肥罐上设置有注水管，注水管上设置有注水电磁阀（1）；混肥罐经循环泵与水肥一体机的进水口相通，水肥一体机的出水口经回水管与混肥罐相通；肥料桶的数量为1个或1个以上，肥料桶、酸液桶与水肥一体机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀（6）；水肥一体机与混肥罐之间的回水管上设置有分别对溶液中的离子浓度、pH值进行检测的EC传感器（8）和PH传感器（9）；混肥罐的出水管与灌溉泵（10）的进水口相连通，灌溉泵的出水口与设置于田地中的微喷管（11）相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：包括混肥罐（3）、循环泵（4）、水肥一体机（5）、肥料桶（7）、酸液桶（12）、灌溉泵（10）和控制电路，混肥罐中设置有对其高、低液位进行检测的上限位浮球开关和下限位浮球开关，混肥罐上设置有注水管，注水管上设置有注水电磁阀（1）；混肥罐经循环泵与水肥一体机的进水口相通，水肥一体机的出水口经回水管与混肥罐相通；肥料桶的数量为1个或1个以上，肥料桶、酸液桶与水肥一体机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀（6）；水肥一体机与混肥罐之间的回水管上设置有分别对溶液中的离子浓度、pH值进行检测的EC传感器（8）和PH传感器（9）；混肥罐的出水管与灌溉泵（10）的进水口相连通，灌溉泵的出水口与设置于田地中的微喷管（11）相连通。

【专利技术属性】
技术研发人员：唐勇伟，赵晓杰，李成攻，程广河，孙瑞瑞，郝凤琦，郝慧娟，王茂励，董振振，王浩，姜岩，
申请(专利权)人：山东省计算中心国家超级计算济南中心，
类型：新型
国别省市：山东;37