水肥一体灌溉系统及方法技术方案

本申请实施例提供一种水肥一体灌溉系统及方法，涉及农业技术领域。该水肥一体灌溉系统包括：水肥混合模块，包括供水容器、若干供肥容器和混合容器，供水容器和若干供肥容器分别与混合容器连通，用于按预设比例向混合容器中供水和供肥以在混合容器中形成水肥混合液；灌溉模块，包括第一管道和分别与第一管道连通的若干第二管道，第一管道与灌溉水源和混合容器连通，各个第二管道用于将灌溉水和水肥混合液输送至各个灌溉区域，且各个第二管道的启闭和/或开度可调；控制模块，用于控制水肥混合液的比例、灌溉水和水肥混合液进入第一管道的数量、以及各个第二管道的启闭和开度。通过控制模块对灌溉全流程进行自动控制，智能化程度较高。

【技术实现步骤摘要】
水肥一体灌溉系统及方法
本申请涉及农业
，具体而言，涉及一种水肥一体灌溉系统及方法。
技术介绍
随着科学技术的快速发展，农业生产领域也逐渐开始运用各种智能化生产设备来降低劳动强度、提高生产效率等。为了保证农作物的生长，灌溉和施肥是必不可少的两个重要环节。现有技术中已经有一些可以实现水肥一体(即，同时完成灌溉和施肥)的灌溉装置，将水和肥料混合后输送至目标区域进行灌溉。但是智能化程度较低，需要人工控制进行混合的水和肥料的数量进行针对性的水肥配比，智能化程度较低。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种水肥一体灌溉系统及方法，以便于实现智能化灌溉。第一方面，本申请实施例提供了一种水肥一体灌溉系统，包括：水肥混合模块，包括供水容器、若干供肥容器和混合容器，所述供水容器和若干所述供肥容器分别与所述混合容器连通，用于按预设比例向所述混合容器中供水和供肥以在所述混合容器中形成水肥混合液；灌溉模块，包括第一管道和分别与所述第一管道连通的若干第二管道，所述第一管道与灌溉水源和所述混合容器连通，各个所述第二管道用于将灌溉水和水肥混合液输送至各个灌溉区域，且各个所述第二管道的启闭和/或开度可调；控制模块，用于控制水肥混合液的比例、灌溉水和水肥混合液进入所述第一管道的数量、以及各个所述第二管道的启闭和开度。在上述实现方式中，通过控制模块控制水肥混合液的比例、灌溉水源和水肥混合液进入第一管道的数量、以及各个第二管道的启闭和开度，可以实现从肥料混合、灌溉配比、以及是否灌溉和灌溉速率的全流程的自动控制，可以适应不同的作物、不同的作物生长阶段、和不同灌溉区域的情况进行针对性控制，适用范围较广，且智能化程度较高，降低劳动强度。在一些实施例中，各个所述第二管道上分别设置有第二阀门和/或第二开度阀；所述控制模块与所述第二阀门和/或所述第二开度阀连接，用于控制所述第二阀门的启闭和/或所述第二开度阀的开度以控制各个所述第二管道的启闭和/或开度。在上述实现方式中，控制模块通过控制第二阀门的启闭和/或第二开度阀的开度，可以对各个灌溉区域是否灌溉以及灌溉速率进行控制。例如，通过控制各个第二阀门轮流开启可以实现各个灌溉区域的轮灌等，以及控制各个第二开度阀的开度等使灌溉速率对应作物的不同生长状态等。在一些实施例中，所述供肥容器的数量为多个；所述水肥混合模块还包括第三管道和第四管道，各个所述供肥容器和所述供水容器的出口端分别连接有所述第三管道，所述第四管道分别与各个所述第三管道连通，并与所述混合容器连通，各个所述第三管道上分别设置有第三阀门；所述控制模块与各个所述第三阀门连接，用于控制所述第三阀门的启闭以控制水肥混合液的比例。在上述实现方式中，各个供肥容器中可以装有不同的肥料，控制模块通过控制各个阀门的开启时间，可以对每个供肥容器中的肥料是否进入混合容器、以及进入混合容器中的数量进行控制，进而配置出不同比例的水肥混合液。在一些实施例中，所述第四管道上与所述第三管道连接的部位为文丘里结构。在上述实现方式中，流体在文丘里结构处流速加快，压强减小，产生对肥料的吸力，以便于肥料进入第四管道中。在一些实施例中，所述混合容器通过第五管道与所述第一管道连通，所述第五管道上设置有第五阀门；所述控制模块与所述第五阀门连接，用于控制所述第五阀门的启闭以控制水肥混合液进入所述第一管道的数量。在上述实现方式中，通过控制第五阀门的启闭可以控制灌溉时是否施肥，以及施肥的数量等。在一些实施例中，所述第五管道上设置有单向阀；和/或，所述灌溉水源与所述第一管道的连接处设置有单向阀；和/或，所述第四管道与所述混合容器的连接处设置有单向阀。在上述实现方式中，通过在第五管道上设置单向阀能够避免第一管道中液体压力过大倒流至混合容器中，提高安全性和稳定性；通过在灌溉水源与第一管道的连接处设置单向阀能够避免第一管道中的液体压力过大倒流，提高安全性和稳定性；通过在第四管道与混合容器的连接处设置单向阀能够避免混合容器中的液体压力过大倒流，提高安全性和稳定性。在一些实施例中，所述第一管道上设置有流量计和/或压力变送器，用于获取所述第一管道内的流量和/或压力；所述控制模块与所述流量计和/或所述压力变送器连接，用于根据所述第一管道内的流量和/或压力控制灌溉水和水肥混合液进入所述第一管道的数量、以及各个所述第二管道的启闭和开度。在上述实现方式中，通过设置流量计，可以确定灌溉时的单位流量和总流量，便于直观地获取灌溉数据以及根据单位流量和总流量，对灌溉过程进行自动控制。通过设置压力变送器，可以获悉第一管道内的压力，进而根据压力对灌溉过程进行自动控制或者确定系统安全性等。在一些实施例中，所述系统还包括：土质传感器，用于测量灌溉区域土壤的酸碱度和/或电导率；所述控制模块与所述传感器连接，用于根据灌溉区域土壤的酸碱度和/或电导率控制水肥混合液的比例、灌溉水和水肥混合液进入所述第一管道的数量、以及各个所述第二管道的启闭和开度。在上述实现方式中，灌溉策略可以根据土壤的酸碱度和电导率等进行针对性的调整，使得灌溉过程可以根据土壤情况进行适应性的变动，进而保证作物的生长状态。在一些实施例中，所述第一管道上设置有混合机构，用于混合所述灌溉水和所述水肥混合液。在上述实现方式中，通过将灌溉水和水肥混合液充分混合，以使分流时进入各个第二管道中的液体较均匀。第二方面，本申请实施例提供了一种利用上述任一项所述的水肥一体灌溉系统进行灌溉的方法，包括：控制模块根据预设的灌溉策略或者云端控制指令，控制供水容器的供水量和所述供肥容器的供肥量，预设比例的水和肥料在混合容器内形成水肥混合液；控制模块根据预设的灌溉策略或者云端控制指令，控制进入第一管道的灌溉水和水肥混合液的数量；控制模块根据预设的灌溉策略或者云端控制指令，控制各个所述第二管道的启闭和/或开度，控制不同的灌溉区域是否灌溉和/或灌溉速度。在上述实现方式中，通过控制模块控制水肥混合液的比例、灌溉水源和水肥混合液进入第一管道的数量、以及各个第二管道的启闭和开度，可以实现从肥料混合、灌溉配比、以及是否灌溉和灌溉速率的全流程的自动控制，可以适应不同的作物、不同的作物生长阶段、和不同灌溉区域的情况进行针对性控制，适用范围较广，且智能化程度较高，降低劳动强度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本申请一实施例提供的水肥一体灌溉系统。附图标记说明：1-供水容器、2-供肥容器、3-混合容器、301-搅拌机构、302-液位计、4-第一管道、401-流量计、402-压力变送器、403-过滤器、5-第二管道、501-第二阀门、502-第二开度阀、6-第三管道、601-第三阀门、7-第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水肥一体灌溉系统，其特征在于，包括：/n水肥混合模块，包括供水容器、若干供肥容器和混合容器，所述供水容器和若干所述供肥容器分别与所述混合容器连通，用于按预设比例向所述混合容器中供水和供肥以在所述混合容器中形成水肥混合液；/n灌溉模块，包括第一管道和分别与所述第一管道连通的若干第二管道，所述第一管道与灌溉水源和所述混合容器连通，各个所述第二管道用于将灌溉水和水肥混合液输送至各个灌溉区域，且各个所述第二管道的启闭和/或开度可调；/n控制模块，用于控制水肥混合液的比例、灌溉水和水肥混合液进入所述第一管道的数量、以及各个所述第二管道的启闭和开度。/n

【技术特征摘要】
1.一种水肥一体灌溉系统，其特征在于，包括：
水肥混合模块，包括供水容器、若干供肥容器和混合容器，所述供水容器和若干所述供肥容器分别与所述混合容器连通，用于按预设比例向所述混合容器中供水和供肥以在所述混合容器中形成水肥混合液；
灌溉模块，包括第一管道和分别与所述第一管道连通的若干第二管道，所述第一管道与灌溉水源和所述混合容器连通，各个所述第二管道用于将灌溉水和水肥混合液输送至各个灌溉区域，且各个所述第二管道的启闭和/或开度可调；
控制模块，用于控制水肥混合液的比例、灌溉水和水肥混合液进入所述第一管道的数量、以及各个所述第二管道的启闭和开度。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，各个所述第二管道上分别设置有第二阀门和/或第二开度阀；
所述控制模块与所述第二阀门和/或所述第二开度阀连接，用于控制所述第二阀门的启闭和/或所述第二开度阀的开度以控制各个所述第二管道的启闭和/或开度。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供肥容器的数量为多个；
所述水肥混合模块还包括第三管道和第四管道，各个所述供肥容器和所述供水容器的出口端分别连接有所述第三管道，所述第四管道分别与各个所述第三管道连通，并与所述混合容器连通，各个所述第三管道上分别设置有第三阀门；
所述控制模块与各个所述第三阀门连接，用于控制所述第三阀门的启闭以控制水肥混合液的比例。


4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述第四管道上与所述第三管道连接的部位为文丘里结构。


5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述混合容器通过第五管道与所述第一管道连通，所述第五管道上设置有第五阀门；
所述控制模块与所述第五阀门连接，用...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹晓荣，刘清华，高友宝，马志强，
申请(专利权)人：北京物联芯语科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11