水肥一体化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及农业生产领域，提供一种水肥一体化系统。其包括水源、肥料罐、混液罐、监测装置及控制装置，水源经水泵与水管相连，水泵的出水口与混液罐的进水口管道连接，肥料罐经注肥器与混液罐的进料口管道连接，混液罐经施肥泵与水管管道连接，监测装置包括电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器，电导率传感器与酸碱度传感器均安装在施肥泵与注肥器之间的连接支路上，微气候传感器用于监测作物所处的气候环境，土壤含水量传感器用于监测作物生长区的土壤含水量，控制装置分别与电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器信号连接，从而实现了精量、高效、智能注肥，提高了自动化水平。

【技术实现步骤摘要】
水肥一体化系统
本技术涉及农业生产
，尤其涉及一种水肥一体化系统。
技术介绍
施肥灌溉是农作物生产中非常重要的环节，需要时刻注意作物生长情况并及时补充水分和营养，以满足植物生长需要，整个种植过程花费大量时间和精力。水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水节肥的农业新技术。水肥一体化主要根据土壤特性以及作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和肥料均匀、准确、定时定量地供应给作物。与传统水肥管理方式相比：利用水肥一体化技术增产20％～30％、节水50％、节肥40％～50％，具有很大的技术优势。目前，为减小施肥灌溉的劳动强度提高劳动效率，我国水肥一体化发展非常迅速，在为作物及时、准确、均匀地提供水分和营养的同时还提高了作物产量和品质，增强了市场竞争力，为扩大生产规模创造条件。现在多数水肥一体化系统普遍采用混肥罐进行水、肥混合，借助注肥泵进行固定比例注肥，但这类水肥一体化系统存在注肥效率低、控制精度不高且功能单一等问题。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本技术的目的是提供一种水肥一体化系统，用以解决现有的水肥一体化系统注肥精度不高、功能单一及智能化程度低的问题。(二)
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种水肥一体化系统，包括水源、肥料罐、混液罐、监测装置及控制装置，所述水源经水泵与排布在作物生长区的水管相连，所述水泵的出水口与所述混液罐的进水口管道连接，所述肥料罐经注肥器与所述混液罐的进料口管道连接，所述混液罐经施肥泵与所述水管管道连接，所述监测装置包括电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器，所述电导率传感器与所述酸碱度传感器均安装在所述施肥泵与所述注肥器之间的连接支路上，所述微气候传感器用于监测作物所处的气候环境，所述土壤含水量传感器用于监测作物生长区的土壤含水量，所述控制装置分别与所述电导率传感器、所述酸碱度传感器、所述土壤含水量传感器及所述微气候传感器信号连接。其中，所述肥料罐包括多个，多个所述肥料罐内盛放多种肥料，每一个所述肥料罐与所述注肥器之间的连接管路上安装有第一过滤器。其中，所述注肥器为文丘里注肥器。其中，所述混液罐上安装有液位传感器，所述水泵的出水端安装有水表，所述水表和所述液位传感器均与所述控制装置信号连接。其中，所述水泵的出水口连接第二过滤器，所述水管与所述混液罐均与所述第二过滤器的出口相连。其中，所述水管上安装有第三过滤器，所述混液罐的出料口与所述第三过滤器的进口相连。其中，所述肥料罐与所述注肥器之间的连接管路上安装电磁阀，所述控制装置与所述电磁阀信号连接。其中，还包括移动终端，所述移动终端与所述控制装置信号连接。其中，所述控制装置内置有作物生长模型。(三)有益效果本技术提供的水肥一体化系统，水源经水泵与水管相连，以便为作物提供生长所需的水；肥料罐内的肥料在混液罐内被稀释后经施肥泵流入水管，以便为作物生长提供所需的肥料，混液罐与水源相连以便提供稀释用水；借助电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器监测的数据，控制装置根据作物生长的气候环境信息及土壤含水量控制供水和供肥时间，防止灌溉过量或不足；控制装置根据灌溉液的电导率及酸碱度防止灌溉液浓度不适宜影响灌溉效果；整个水肥一体化系统将注肥、灌溉功能集于一体，实现了精量、高效、智能注肥，提高了自动化水平。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，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为本技术实施例水肥一体化系统的结构示意图；图中：1、水源；2、肥料罐；3、混液罐；4、水管；5、水泵；6、注肥器；7、施肥泵；8、电导率传感器；9、酸碱度传感器；10、第一过滤器；11、液位传感器；12、水表；13、第二过滤器；14、第三过滤器。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。如图1所示，本技术实施例提供的一种水肥一体化系统，包括灌溉管路，该灌溉管路包括水源1、肥料罐2、混液罐3、监测装置及控制装置。其中，在田间或温室等作物生长区排布有水管4，水管4的管路上安装有电磁阀，水源1经水泵5与水管4连通。水泵5的出水口还与混液罐3的进水口通过管道连接。具体地，可以在水泵5的出水口安装T型管，T型管的两个出水口分别与混液罐3和水管4连通，从而实现水泵5向水管4或混液罐3的供水。肥料罐2经注肥器6与混液罐3的进料口管道连接，混液罐3的出料口经施肥泵7与水管4管道连接。其中，注肥器6为文丘里注肥器。由此，肥料罐2内的肥料记住注肥器6进入混液罐3进行稀释，然后经施肥泵7排入水管4内对作物进行施肥。监测装置包括电导率传感器8、酸碱度传感器9、土壤含水量传感器及微气候传感器，电导率传感器8和酸碱度传感器9均安装在施肥泵7与注肥器6之间的连接支路上，用以监测肥料的PH值和土壤电导率值；微气候传感器用于获取作物生长区的气候环境信息；土壤含水量传感器用于测量作物生长区土壤含水量。控制装置分别与电导率传感器8、酸碱度传感器9、土壤含水量传感器和微气候传感器信号连接。使用时，若仅需要向作物灌溉水分，则控制装置控制水泵5及水管开启，将水分提供给农作物。若需要供给肥料，控制装置控制注肥器6工作，将肥料罐2内高浓度的肥料液输送至混液罐3内进行混合，从而避免高浓度的肥料对作物产生负面影响，施肥泵7将混液罐3内稀释后的肥料液输送至水管4内进行浇灌。当土壤含水量传感器测量的土壤含水量低于预设值时，需要向作物灌溉水分。需要说明的是，灌溉过程中土壤水分监测存在一定的滞后性，控制装置自动根据当前土壤含水量以及目标值，计算实际需水量，然后以较低频率提前灌溉，以使土壤水分在设定时间达到设定值，防止因为土壤水分扩散滞后导致的灌溉不足、灌溉过量或灌溉不及时。除此之外，该系统也可以根据种植的作物种类进行定时灌溉。具体地，每个控制装置根据内部程序分析有灌溉需求的多个单元之间的优先级及灌溉模式，进行水量调配、分批供给，优本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水肥一体化系统，其特征在于，包括水源、肥料罐、混液罐、监测装置及控制装置，所述水源经水泵与排布在作物生长区的水管相连，所述水泵的出水口与所述混液罐的进水口管道连接，所述肥料罐经注肥器与所述混液罐的进料口管道连接，所述混液罐经施肥泵与所述水管管道连接，所述监测装置包括电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器，所述电导率传感器与所述酸碱度传感器均安装在所述施肥泵与所述注肥器之间的连接支路上，所述微气候传感器用于监测作物所处的气候环境，所述土壤含水量传感器用于监测作物生长区的土壤含水量，所述控制装置分别与所述电导率传感器、所述酸碱度传感器、所述土壤含水量传感器及所述微气候传感器信号连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种水肥一体化系统，其特征在于，包括水源、肥料罐、混液罐、监测装置及控制装置，所述水源经水泵与排布在作物生长区的水管相连，所述水泵的出水口与所述混液罐的进水口管道连接，所述肥料罐经注肥器与所述混液罐的进料口管道连接，所述混液罐经施肥泵与所述水管管道连接，所述监测装置包括电导率传感器、酸碱度传感器、土壤含水量传感器及微气候传感器，所述电导率传感器与所述酸碱度传感器均安装在所述施肥泵与所述注肥器之间的连接支路上，所述微气候传感器用于监测作物所处的气候环境，所述土壤含水量传感器用于监测作物生长区的土壤含水量，所述控制装置分别与所述电导率传感器、所述酸碱度传感器、所述土壤含水量传感器及所述微气候传感器信号连接。


2.根据权利要求1所述的水肥一体化系统，其特征在于，所述肥料罐包括多个，多个所述肥料罐内盛放多种肥料，每一个所述肥料罐与所述注肥器之间的连接管路上安装有第一过滤器。


3.根据权利要求1所述的水肥一体化系统，其特征在于，所述注肥器为文丘里注肥器...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝炘，李建华，王少磊，林森，陈红，赵倩，温江丽，李友丽，李银坤，
申请(专利权)人：北京农业智能装备技术研究中心，
类型：新型
国别省市：北京;11