一种水肥一体化的淋雨灌溉系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水肥一体化的淋雨灌溉系统，包括水池、过滤网、搅拌池、液位传感器、变频器、进水管三通接口、抽水泵、出水管三通接口、过滤器、总阀门、液位传感器、基质土壤传感器、喷灌支管阀门、滴灌支管阀门、甩喷支管阀门、EC传感器、Ph传感器、控制器、LED数码管，实现水肥一体化的淋雨灌溉。本发明专利技术实现水农作物的水肥一体化的淋雨灌溉，具有水肥一体化的灌溉结构简单、使用方便，实用性强，具有很强的社会使用价值，能够产生很好的经济效益和社会效益。

A rain irrigation system integrated with water and fertilizer

The invention discloses a rain irrigation system integrated with water and fertilizer, which comprises a water pool, a filter screen, a mixing pool, a liquid level sensor, a frequency converter, a three-way interface of an inlet pipe, a water pump, a three-way interface of an outlet pipe, a filter, a main valve, a liquid level sensor, a matrix soil sensor, a spray branch valve, a drip branch valve, a spray branch valve, an EC sensor, a pH sensor, a water pump, a water outlet branch valve, a spray branch valve, an EC sensor, a pH sensor Controller, LED digital tube, realize the rain irrigation of water and fertilizer integration. The invention realizes the rain irrigation of water and fertilizer integration of water crops, has the advantages of simple irrigation structure, convenient use, strong practicability, strong social use value and good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种水肥一体化的淋雨灌溉系统
本专利技术涉及农作物技术、灌溉技术、传感器技术、PLC控制的
，更具体的说，涉及一种水肥一体化的淋雨灌溉系统。
技术介绍
在农业灌溉工程中，不仅要对农作物进行灌溉补水，还需要进行必要的肥料养分补给。长期以来，由于技术、管理水平落后，灌溉用水浪费十分严重，农业灌溉用水的利用率仅为40％口]。传统的施肥方式，化肥的利用效率较低，损失相当严重，降低了农业生产产量，而且造成了资源和能源的大量浪费。面晒资源日益紧缺与农业增产的发展要求，研究高效的节水灌溉与水肥耦合灌溉技术，可以最大限度地满足作物对水分肥料的需求，提高水肥综合利用效率，实现区域效益最佳的水肥调控管理技术。随着经济社会的发展，农业生产也面临着越来越多的挑战，设施农业作为现代农业的重要形式，有利于环境污染的改善和水土等资源的充分利用。水是保证作物呼吸、促进光合作用的重要因子，肥也是维持作物正常生长的主要成分，因而水、肥的供应状况直接决定着栽培作物品质的优劣。我国是农业生产大国，同时也是肥、水资源消耗大国，但肥、水的有效利用率较低拉引。传统的农业灌溉施肥方式，水分利用率为45％左右，肥料利用率只有35％，大量未被利用的肥料随灌溉水流失，不仅造成资源的严重浪费，而且引发了农业环境的生态污染。目前，水资源短缺、肥料利用率低是我国现代农业面临的重大挑战，也是制约农业生产的主要因素。节水灌溉是现代农业的发展方向，而水肥一体化灌溉技术是实现节水灌溉最为有效的方法之一。水肥一体化技术是将灌溉与施肥有机结合的一项新型现代农业灌溉技术，通过对灌溉施肥量和时间的精确控制，不仅可以提高水肥资源利用率，还能提高作物产量和品质，同时它对环境所产生的污染也较小。与传统的农业灌溉施肥方式相比，这种可以实现精准灌溉与施肥的技术具有无与伦比的优势。如何将自动控制技术与水肥一体化技术相结合是实现精确灌溉施肥，提高肥、水利用率的关键问题。目前，我国节水灌溉工程中使用的设备主要依赖国外进口，其性能良好，但引进成本高，且不完全符合于我国的设施农情。随着我国农业现代化进程的加快，着力研制性能稳定、成本低廉、操作简便的自动灌溉施肥系统，对适应农业结构调整、提高农业灌溉施肥自动化装配水平意义重大。因此，研究开发出适合我国农业生产的水肥灌溉系统，对于提高作物产量，实现节水节肥，有着重要的意义。“水肥一体化技术”是一项将灌溉与施肥有效融合的农业新技术，又称“灌溉施肥技术”，是现代农业可持续发展的一项综合技术措施。这项技术按照作物生长过程中对水分和肥料的吸收规律，进行全生育期的需求设计，在一定的时期把定量的水分和肥料养分按比例直接供应给作物。该技术实际应用时，将灌溉与施肥融为一体，借助滴灌管网与施肥装置，将可溶性固体或液体肥料溶于水中形成水肥混合液后，适时适量地输送到农作物根系附近的土壤中，供作物吸收。该技术是精确灌溉与施肥的产物，通过合理统筹，将灌溉与施肥有机结合，实现以肥调水，以水促肥一。采用水肥一体化技术可以最大限度地减少水、肥的流失，有效提高水、肥利用率，促进植物根系对养分的吸收，提高作物的产量和品质。此外，该技术的应用推广有效地减轻了因施肥不当带来的环境污染，改善了农业生态环境及水资源短缺状况，提高了社会经济效益，对促进农业可持续发展具有重大意义。国内开发的水肥灌溉系统与国外相比，其自动化程度低、可靠性较差；国内学者及相关单位对水肥混合灌溉系统研究较少，目前多数停留于试验阶段，研究出的一些设备大多适用于大型温室多路肥料的混合与施用。因此，研制出结构轻巧、性能完善、成本低廉、能解决小型温室大棚水肥一体化问题的灌溉施肥系统，对我国设施农业发展具有十分重要的意义。我国水资源短缺，利用率低，水浪费严重，供需矛盾突出。传统灌溉设备单一，灌溉难度大，费时费力，严重制约我国社会经济的发展。因此需要合理灌溉，发展自动灌溉系统。发展自动灌溉系统对于缓解水资源紧缺矛盾、节约劳动力，扩大灌溉面积、实现“两个转变”、可持续发展战略、提高农业综合生产能力具有十分重要的意义。合理的灌溉是农作物正常生长发育并获得高产的重要保证，可取得良好的生理效应和生态效应，增产效果显著。国外一些喷灌系统设备结构复杂、成本较高，其安装和维护过程都很复杂，不适合在我国使用。我国制造的喷灌设备成本相对低廉，但是由于绝大多数采用的是普通继电器控制系统，调试与维护困难，灵敏度不够高，不能实现定时定量喷灌，其产品市场占有率很低。PLC具有体积小、功能强、编程简单、可靠性高和组装灵活等优点，广泛应用于国防、电力和通讯等领域，但在农业领域很少应用。可编程控制器(PLC)应用在节水灌溉控制工程设计中能够简化硬件结构，具有提高可靠性、增加灵活性和适用于各种环境条件下运行等优点，并且在系统硬件组成不变的情况下，通过更改软件设置来适应多种运行方式的需要，是传统继电器控制的理想替代品，尤其在农田水利系统的小型泵站中可实现无人值或半无人值守，具有广阔的应用前景和使用价值。以往的水肥一体化的淋雨灌溉系统存在以下一些以下缺点：（一）、以往的水肥一体化的淋雨灌溉系统没有采用水池、过滤网、搅拌池、液位传感器、变频器、进水管三通接口、抽水泵、出水管三通接口、过滤器、总阀门、液位传感器、基质土壤传感器、喷灌支管阀门、滴灌支管阀门、甩喷支管阀门、EC传感器、Ph传感器、控制器、LED数码管，水肥一体化的淋雨灌溉的能力不强；（二）、以往的水肥一体化的淋雨灌溉系统，没有采用总阀门、喷灌支管阀门、滴灌支管阀门、甩喷支管阀门，灌溉能力不强；（三）、以往的水肥一体化的淋雨灌溉系统没有采用水池、过滤网、搅拌池、液位传感器、变频器、液位传感器、基质土壤传感器、喷灌支管阀门、滴灌支管阀门、甩喷支管阀门、EC传感器、Ph传感器、控制器、LED数码管，水肥一体化的淋雨灌溉的效率不高；（四）、以往的水肥一体化的淋雨灌溉系统效率水肥灌溉不方便，实用不性强，不能节省了人力，生产效率较低，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。有关农业灌溉的技术日趋完善，请参照中国专利：专利名称：一种基于PLC控制的智能施肥与灌溉系统，申请号：2016201554076，专利权人：张万军，申请人：张万军，专利技术人：张万军，该包括工控机、PLC控制系统、外设装置、数据采集系统、传感器、执行装置；所述的PLC控制系统包括PLC控制器、数据通讯模块、以太网模块、控制总线，所述的PLC控制系统，上端通过以太网模块与工控机相连，右端通过数据通讯模块与外设装置相连，下端通过控制总线与数据采集系统、传感器、执行装置相连，实现PLC控制系统对温室大棚里农作物的远程施肥与灌溉的智能化、自动化控制。本专利技术完全实现PLC控制系统对温室大棚里农作物的远程施肥与灌溉的智能化、自动化控制，节省了人力，提高了生产效率，降低了单位产品的生产成本，严格控制温室大棚里农作物的施肥与灌溉精度，能够产生很好的经济效益和社会效益；但该专利没有详细地叙述水池、过滤网、搅拌池、液位传感器、变频器、进水管三通接口、抽水泵、出水管三通接口、过滤器、总阀门、液位传感器、基质土壤传感器、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水肥一体化的淋雨灌溉系统，其特征在于：包括水池（1）、过滤网（2）、搅拌池（3）、液位传感器（4）、变频器（5）、进水管三通接口（6）、抽水泵（7）、出水管三通接口（8）、过滤器（9）、总阀门（10）、液位传感器（11）、基质土壤传感器（12）、喷灌支管阀门（13）、滴灌支管阀门（14）、甩喷支管阀门（15）、EC传感器（16）、Ph传感器（17）、控制器（18）、LED数码管（19）；所述的水池（1）的上端安装有搅拌池（3），所述的搅拌池（3），中间通过四颗螺丝钉安装有网状的过滤网（2），所述的搅拌池（3），上端安装有液位传感器（4），所述的搅拌池（3），右端安装有进水管三通接口（6），所述的进水管三通接口（6）的左端接有变频器（5），所述的进水管三通接口（6）的下端接有水池（1），所述的进水管三通接口（6）的下端接有抽水泵（7），所述的出水管三通接口（8）左端连接抽水泵（7），所述的出水管三通接口（8）上端连接搅拌池（3），所述的出水管三通接口（8）右端连接总阀门（10），所述的总阀门（10）上安装有过滤器（9），所述的基质土壤传感器（12），安装在田地的土壤层，所述的液位传感器（11），安装在水池（1）下端，用于测量水池（1）的液位；所述的总阀门（10）安装有喷灌支管阀门（13）、滴灌支管阀门（14）、甩喷支管阀门（15），所述的喷灌支管阀门（13）、滴灌支管阀门（14）、甩喷支管阀门（15），分别控制喷灌支管、滴灌支管、甩喷支管的灌溉，完成农作物的水肥一体化的淋雨灌溉。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水肥一体化的淋雨灌溉系统，其特征在于：包括水池（1）、过滤网（2）、搅拌池（3）、液位传感器（4）、变频器（5）、进水管三通接口（6）、抽水泵（7）、出水管三通接口（8）、过滤器（9）、总阀门（10）、液位传感器（11）、基质土壤传感器（12）、喷灌支管阀门（13）、滴灌支管阀门（14）、甩喷支管阀门（15）、EC传感器（16）、Ph传感器（17）、控制器（18）、LED数码管（19）；所述的水池（1）的上端安装有搅拌池（3），所述的搅拌池（3），中间通过四颗螺丝钉安装有网状的过滤网（2），所述的搅拌池（3），上端安装有液位传感器（4），所述的搅拌池（3），右端安装有进水管三通接口（6），所述的进水管三通接口（6）的左端接有变频器（5），所述的进水管三通接口（6）的下端接有水池（1），所述的进水管三通接口（6）的下端接有抽水泵（7），所述的出水管三通接口（8）左端连接抽水泵（7），所述的出水管三通接口（8）上端连接搅拌池（3），所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张万军，
申请(专利权)人：张万军，
类型：发明
国别省市：陕西;61