一种草莓水肥智能调控装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种草莓水肥智能调控装置及方法。该装置包括主泵(2)，主泵(2)分别管道连接供水桶(1)、EC传感器(7)、pH传感器(8)和压力传感器(9)，压力传感器(9)分别连接混肥泵(3)和支路电磁阀(10)，混肥泵(3)再分别与主泵(2)和流量传感器(6)、肥料电磁阀(5)连接，肥料电磁阀(5)连接肥料桶(4)。该装置可控制灌溉施肥设备出肥浓度一致，精准控制灌溉施肥设备的吸肥量，实现自动化和精准化灌溉。实现自动化和精准化灌溉。实现自动化和精准化灌溉。

【技术实现步骤摘要】
一种草莓水肥智能调控装置及方法


[0001]本专利技术涉及农业机械及控制方法，特别涉及一种草莓水肥智能调控装置及方法。

技术介绍

[0002]草莓以其优异的营养价值和酸甜可口的味道，深受人们喜爱。近些年，草莓的市场需求量越来越大，但是由于草莓生长周期较长同时对生长环境和水肥环境要求较高，传统的室外种植模式无法对草莓生长所需的适宜环境进行把控，所以许多种植户开始采用温室大棚种植草莓。
[0003]目前设施温室作物的灌溉施肥大部分已经由传统的人工灌溉与人工施肥转变成利用灌溉施肥设备结合铺设在种植区域的滴灌或喷灌系统进行自动喷滴灌，在很大程度上方便了农业生产，解放了劳动力。
[0004]但是目前灌溉施肥，还存一些不足：
[0005]目前市面上的灌溉施肥设备主要通过文丘里或比例施肥泵等吸肥器进行吸肥，当需要调整肥水比例时，只能手动旋转比例调节按钮，按照固定的比例进行吸肥，无法做到精准控制吸肥量，极大地浪费肥料资源；
[0006]传统的旁路式灌溉施肥设备，直接将出肥口通过三通等管件与灌溉主管道连接，将肥料输送主管道中，当施肥器不均匀吸肥时，容易造成出肥口的肥水浓度不均匀等的现象，且当控制系统读取出肥口EC、pH数据不在设定范围时，无法实现对肥水浓度、酸碱度进行调控，造成同一大棚各区域水肥质量不一样，影响作物生长发育；
[0007]目前灌溉施肥设备的控制策略只能实现定时、周期控制，无法做到针对一类或多类作物的定制化水肥控制策略，即系统结合温室环境、土壤墒情和目前作物所处生长阶段，制定符合该生长阶段的水肥管理策略，这样对操控灌溉施肥设备的人员工作经验和技能水平要求要高，必须对作物足够了解，才能知道调控好水肥浓度和水肥供应时间。

技术实现思路

[0008]专利技术目的：本专利技术目的是提供一种自动化精准调控的草莓水肥智能调控装置。
[0009]本专利技术另一目的是提供所述自动化精准调控的草莓水肥智能调控装置的使用方法。
[0010]技术方案：本专利技术的草莓水肥智能调控装置，包括主泵，主泵分别管道连接供水桶、EC传感器、pH传感器和压力传感器，压力传感器分别连接混肥泵和支路电磁阀，混肥泵再分别与主泵和流量传感器、肥料电磁阀连接，肥料电磁阀连接肥料桶。
[0011]所述的草莓水肥智能调控装置的使用方法，
[0012](1)关闭支路电磁阀；
[0013](2)开启主泵抽水，水经过灌溉主管道流经EC传感器、pH传感器和压力传感器，经进水口进入混肥泵，从出水口流出后与流经肥料电磁阀和流量传感器的肥料混合，混合后经过管道再进入EC传感器、pH传感器和压力传感器，此时，各传感器数据由嵌入式控制器采
集和处理；
[0014](3)循环(2)的过程，至数据达到设定值；
[0015](4)打开支路电磁阀灌溉。
[0016]本装置由吸肥模块、混肥模块与控制决策模块三大部分组成。
[0017]1)吸肥模块由混肥泵、肥料电磁阀、流量传感器组成。工作时，控制系统分别启动主泵、肥料泵、肥料电磁阀，肥料将从肥料桶内输送到灌溉主管道，控制系统通过吸肥时间和流量电磁阀6的数据，即可计算出肥料吸入量，通过控制时间即可实现定量吸肥。
[0018]2)混肥模块由混肥泵、EC传感器、pH传感器、压力传感器组成。当吸肥工作完成后，肥料进入灌溉主管道水流方向的后方，经过传感器监测，然后重新进入到混肥泵3的进水口，系统根据传感器采集的数据进行分析，通过调节电磁阀的开度、通断时间和混肥泵工作时间，动态调整出肥口的浓度，保证出肥口的浓度一致。
[0019]3)嵌入式控制器作为控制核心，可实现EC、pH、流量、压力等传感器数据采集，通过RS
‑
485接口与继电器控制器进行通信，实现对主泵、混肥泵、电磁阀等执行机构的控制。该控制系统支持手自动操作，现场管理人员可以通过灌溉施肥设备上的触摸屏选择一键智能控制或者手动控制，当选择智能控制时，控制系统将根据制定的控制策略进行智能控制；当选择手动控制时，可通过触摸对相应的执行机构进行手动控制，或者定时控制。
[0020]本专利技术通过对传统的灌溉施肥设备的吸肥、混肥方式及控制方法进行改造升级。
[0021]1)控制系统利用吸肥流量传感器，计算肥料吸入量，控制吸肥电磁的通断时间及开度大小，从而准确的控制肥料吸入量。
[0022]2)系统控制混肥泵、肥料电磁阀将所需的肥料从肥料桶输送到主管道水流方向的后方，而水流方向的前方是混肥泵的进水口，这样混肥泵出去的肥水将重新通过进水口进入再次混肥，这样做的目的是控制肥料浓度。在混肥泵进水口方向放置EC传感器、pH传感器、压力传感器，对水肥浓度和酸碱度进行实时监测，当肥料浓度低于所设定值时，系统结合流量传感器数据并调节电磁阀的开度和控制通断时间，控制进肥量，平衡肥水浓度，保证出去的肥水浓度一致。
[0023]3)控制系统综合草莓需水需肥模型、温室环境参数、土壤墒情等信息参数，制定符合草莓作物该生长阶段的水肥管理控制策略，其中包括水肥浓度、水肥供应时间、水肥供应周期，操作人员可以通过灌溉施肥设备上的触摸屏选择一键智能控制或者手动控制，当选择智能控制时，控制系统将根据制定的控制策略进行智能控制；当选择手动控制时，可通过触摸对响应的执行机构进行手动控制，或者定时控制。
[0024]有益效果：本专利技术与现有技术相比，具有如下优势：
[0025]1、精准控制灌溉施肥设备的吸肥量。文丘里、比例吸肥器只能按照一定的比例控制肥料的吸入量，本专利技术不再使用吸肥器，而是直接通过施肥泵产生的压差将肥料吸入混合桶内。控制系统通过流量传感器，计算肥料吸入量，控制吸肥电磁的通断时间和电磁阀的开度，从而准确的控制肥料吸入量；
[0026]2、控制灌溉施肥设备出肥浓度一致。施肥泵的进水口的位置移到出肥口的前面，这样出去的肥水将重新进入到混肥泵，不断地进行混合，控制系统结合EC传感器和pH传感器的数值，从而进行动态调整吸肥量，保证出肥口的浓度一致；
[0027]3、开发智能决策控制系统。通过建立草莓作物需水需肥模型，结合温室环境参数、
土壤墒情等信息参数，制定符合草莓作物该生长阶段的水肥管理控制策略，其中包括水肥浓度、水肥供应时间、水肥供应周期。
附图说明
[0028]图1为本专利技术装置结构及吸肥、混肥示意图；
[0029]图2为人机操作界面；
[0030]图3为嵌入式控制器控制示意图；
[0031]图4为定时控制策略界面图。
具体实施方式
[0032]本实施例的草莓水肥智能调控装置，包括主泵2，主泵2分别管道连接供水桶1、EC传感器7、pH传感器8和压力传感器9，压力传感器9分别连接混肥泵3和支路电磁阀10，混肥泵3再分别与主泵2和流量传感器6、肥料电磁阀5连接，肥料电磁阀5连接肥料桶4。
[0033]操作方式：
[0034]1.系统上电。
[0035]2.选择操作模式。通过本地触摸屏切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种草莓水肥智能调控装置，其特征在于：包括主泵(2)，主泵(2)分别管道连接供水桶(1)、EC传感器(7)、pH传感器(8)和压力传感器(9)，压力传感器(9)分别连接混肥泵(3)和支路电磁阀(10)，混肥泵(3)再分别与主泵(2)和流量传感器(6)、肥料电磁阀(5)连接，肥料电磁阀(5)连接肥料桶(4)。2.权利要求1所述的草莓水肥智能调控装置的使用方法，其特征在于：(1)关闭支路电磁阀(10...

【专利技术属性】
技术研发人员：高菊玲，刘永华，徐荣丽，姬丽雯，孙昌权，
申请(专利权)人：江苏农林职业技术学院，
类型：发明
国别省市：