一种智能水肥药一体化灌溉系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种智能水肥药一体化灌溉系统及方法，其系统包括供水设备，其输入端与水源相连，输出端连接主管道，且在主管道上设有压力检测单元和主管流量检测单元；主管道后端连接到分区灌溉设备；配比设备，与主管道进行旁路连接，并在配比设备管路上设有肥管流量监测单元；配比设备包括比例控制单元，负责根据水流量信号和肥管流量信号自动调节配比设备的肥料输出量大小；恒压控制单元，负责根据压力信号调节控制供水设备运行；分区控制器，负责采集每个分区的灌溉数据和控制分区灌溉开启/关闭。本发明专利技术可实现灌溉系统供水压力恒定，达到灌溉出水均匀，施肥量自动调节，保持恒定的水肥配比输出，实现精准施肥施药，提高灌溉效率，降低成本。降低成本。降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种智能水肥药一体化灌溉系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业灌溉
，尤其涉及一种智能水肥药一体化灌溉系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]目前，在农作物的生产过程中，一般需要进行浇水和施肥。而传统的农作物施肥步骤和浇水步骤是分开进行的；目前为了实现农业生产的现代化，在农业生产过程中建设了大量的喷淋装置，将水和肥料按照比例混合后再利用喷淋装置喷出，以实现施肥和浇水同时进行的效果，从而大幅度提高了灌溉效率。
[0003]而现有一般采用比例施肥泵或文丘里式施肥机来实现施肥和浇水同时进行的效果。其中，由于比例泵的流道管径和接口大小尺寸都比较固定，接入的液体单位时间内的流量有限，无法满足短时内的大面积施肥，同时对比例泵的质量要求较高，后期维护不便；且比例泵的接口的单位流量并不会自动调节，只能按固定的流量输出肥料，当水管内的水流量发生变化时，肥料输出的量并没有相应改变，使得混合的水肥液体比例产生变化，无法实现恒比例输出的目的。
[0004]其次，文丘里式施肥机自动施肥方式虽然结构简单、成本较低，但是其施肥量受压力波动影响较大，不便于恒比例调节，同时文丘里喉管易堵塞，故障率较高。

技术实现思路

[0005]为了克服现有技术的不足，本专利技术的目的之一在于一种智能水肥药一体化灌溉系统，可实现灌溉系统供水压力恒定，达到灌溉出水均匀，施肥量自动调节，保持恒定的水肥配比输出，实现精准施肥施药，提高灌溉效率，降低成本。
[0006]本专利技术的目的之二在于提供一种智能水肥药一体化灌溉控制方法。
[0007]本专利技术的目的之一采用如下技术方案实现：
[0008]一种智能水肥药一体化灌溉系统，包括：
[0009]供水设备，其输入端与水源相连，输出端连接主管道，且在所述主管道上设有压力检测单元和主管流量检测单元；所述主管道后端连接到分区灌溉设备；
[0010]配比设备，与所述主管道进行旁路连接，配比设备管路输入端连接到母液存储设备，并在配比设备管路上设有肥管流量监测单元；所述配比设备包括比例控制单元，所述比例控制单元与所述主管流量检测单元和所述肥管流量监测单元相连，负责根据所述主管道的水流量信号和配比设备管道的肥管流量信号，自动调节所述配比设备的肥料输出量大小，保持母液按设定的水肥比例恒定输送到所述主管道中；
[0011]恒压控制单元，与所述压力检测单元和所述供水设备相连，负责根据所述压力检测单元检测所得的压力信号调节控制所述供水设备运行，以保持所述主管道内的压力恒定；
[0012]分区控制器，与每个分区的灌溉设备相连，负责采集每个分区的灌溉数据和控制
分区灌溉开启/关闭。
[0013]进一步地，所述配比设备还包括有变频驱动系统、压力泵及若干管路；所述比例控制单元连接变频驱动系统，所述变频驱动系统连接所述压力泵，所述压力泵的进口端通过配比设备管路连接至母液存储设备，所述压力泵的出口端通过管路连接至主管道；所述比例控制单元通过变频驱动系统控制压力泵的工作频率，从而控制流经所述压力泵的液体流量。
[0014]进一步地，所述灌溉设备包括分区开关、EC检测装置和PH检测装置，所述分区控制器控制所述分区开关的开启/关闭，并采集EC检测装置和PH检测装置检测所得的灌溉数据及每个分区开关的开关状态。
[0015]进一步地，还包括远程控制平台，通过数传单元连接恒压控制单元、配比设备、分区控制器，负责采集灌溉系统各运行数据并记录，控制对应设备运行和停止。
[0016]进一步地，还包括智能启停控制单元，与所述分区控制器、所述恒压控制单元和所述比例控制单元相连，负责根据分区开关的状态控制所述恒压控制单元和配比设备自动运行或暂停工作。
[0017]本专利技术的目的之二采用如下技术方案实现：
[0018]一种智能水肥药一体化灌溉控制方法，应用在如上述的智能水肥药一体化灌溉系统中，包括：
[0019]步骤S1：恒压控制单元接收压力检测单元发送的主管道的压力信号，根据主管道的实时压力信号调节主管道上的供水设备的工作频率以保持主管道处于恒压状态；
[0020]步骤S2：比例控制单元接收所述主管流量检测单元和所述肥管流量监测单元发送的流量数据，根据流量数据并结合预设的目标比例自动调节配比设备的肥料输出量以保持所述主管道的水肥比例恒定；
[0021]步骤S3：分区控制器控制每个分区灌溉设备的开启或关闭以将主管道内的水肥溶液输出。
[0022]进一步地，所述步骤S2中自动调节所述配比设备的肥料输出量的方法为：
[0023]比例控制单元通过其采集到的主管道的水流量信号和配比设备管道的肥管流量信号，对其进行比例控制运算，根据运算结果自动调控配比设备中压力泵的工作频率，以改变配比设备的肥料输出量大小，使主管道内的水肥比例保持在设定比例范围内。
[0024]进一步地，还包括：
[0025]远程控制平台实时采集恒压控制单元和比例控制单元的各种数据进行实时监控；并将远程控制平台发送的分区控制指令发送至分区控制器中以控制对应分区灌溉设备的分区开关开启或关闭。
[0026]进一步地，还包括：
[0027]智能启停控制单元采集每个分区开关的开关状态，判断分区开关处于开启状态时，控制恒压控制单元执行以使供水设备自动运行，并控制配比设备根据主管道流量信息启动并恒定水肥比例输出运行；判断分区开关处于关闭状态时，控制所述恒压控制单元和所述配比设备暂停工作。
[0028]相比现有技术，本专利技术的有益效果在于：
[0029]通过恒压控制单元根据主管道的压力参数自动调节供水设备运行，以维持主管道
的水压稳定，并通过比例控制单元结合主管道当前水流量自动调节配比设备的输出流量，使得水肥比例始终保持恒定，以提高灌溉系统的输出稳定性。
附图说明
[0030]图1为本专利技术灌溉系统的模块示意框图；
[0031]图2为本专利技术灌溉系统的控制方法的流程示意图。
具体实施方式
[0032]下面，结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0033]实施例一
[0034]本实施例提供一种智能水肥药一体化灌溉系统，可通过该灌溉系统实现输出的水肥混合溶液始终按恒定比例输出，同时确保主管道内压力稳定，提高灌溉效率。
[0035]如图1所示，本实施例的灌溉系统主要包括有供水设备、配比设备、恒压控制单元和分区控制器，其中供水设备的输入端与水源相连，其输出端连接主管道，且所述主管道前端上设有止逆装置、压力检测单元、过滤装置、主管流量检测单元，主管道后端连接到分区灌溉设备。
[0036]其中，止逆装置可连接在所述供水设备的输出端后，可避免主管道内的水逆流入水源中，防止水源受到污染。所述主管道上还设有压力检测单元，所述压力检测单元与恒压控制单元信号相连，所述压力检测单元可对所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种智能水肥药一体化灌溉系统，其特征在于，包括：供水设备，其输入端与水源相连，输出端连接主管道，且在所述主管道上设有压力检测单元和主管流量检测单元；所述主管道后端连接到分区灌溉设备；配比设备，与所述主管道进行旁路连接，配比设备管路输入端连接到母液存储设备，并在配比设备管路上设有肥管流量监测单元；所述配比设备包括比例控制单元，所述比例控制单元与所述主管流量检测单元和所述肥管流量监测单元相连，负责根据所述主管道的水流量信号和配比设备管道的肥管流量信号，自动调节所述配比设备的肥料输出量大小，保持母液按设定的水肥比例恒定输送到所述主管道中；恒压控制单元，与所述压力检测单元和所述供水设备相连，负责根据所述压力检测单元检测所得的压力信号调节控制所述供水设备运行，以保持所述主管道内的压力恒定；分区控制器，与每个分区的灌溉设备相连，负责采集每个分区的灌溉数据和控制分区灌溉开启/关闭。2.根据权利要求1所述的智能水肥药一体化灌溉系统，其特征在于，所述配比设备还包括有变频驱动系统、压力泵及若干管路；所述比例控制单元连接变频驱动系统，所述变频驱动系统连接所述压力泵，所述压力泵的进口端通过配比设备管路连接至母液存储设备，所述压力泵的出口端通过管路连接至主管道；所述比例控制单元通过变频驱动系统控制压力泵的工作频率，从而控制流经所述压力泵的液体流量。3.根据权利要求1所述的智能水肥药一体化灌溉系统，其特征在于，所述灌溉设备包括分区开关、EC检测装置和PH检测装置，所述分区控制器控制所述分区开关的开启/关闭，并采集EC检测装置和PH检测装置检测所得的灌溉数据及每个分区开关的开关状态。4.根据权利要求1所述的智能水肥药一体化灌溉系统，其特征在于，还包括远程控制平台，通过数传单元连接所述恒压控制单元、所述配比设备、所述分区控制器，负责采集灌溉系统各运行数据并记录，控制对应设备运行和停止。5.根据权利要求3所述的智能水肥药一体化...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖仁国，曾鸣，范瑞松，林志浩，
申请(专利权)人：广州顺绿喷灌设备有限公司，
类型：发明
国别省市：