一种农田施肥智慧配比系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种农田施肥智慧配比系统及方法，智能处理系统与配比执行单元相连接，终端感应单元对农田空气温度、空气湿度、土壤湿度、作物生长周期状况、病虫害情以及土壤成分进行实时分析和监控，并将收集的数据上传至智能处理系统，通过智能处理系统驱动配比执行单元根据农田实时状况进行施肥配比一体化灌溉；根据不同时段、不同气候、不同作物生长周期等因素共同作用，实现每次灌溉施肥作业均能按照最为节省水资源和最优肥料配比方案进行，有效的节省了水资源，提高了农田施肥配比的智能化程度和科学性。程度和科学性。程度和科学性。

【技术实现步骤摘要】
一种农田施肥智慧配比系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业领域，具体涉及一种农田施肥智慧配比系统及方法。

技术介绍

[0002]水肥一体化施肥灌溉技术是指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
[0003]在水肥一体化灌溉技术中，施肥量的配比作业尤为重要，合理的施肥量配比能够高效的提高作物生长所需的各种养分。传统的水肥一体化灌溉系统中，施肥配比作业通过计算机或者控制系统对不同装盛容器内的液体肥料实施泵吸作业，根据泵吸量实时添加到灌溉水中进行灌溉。这种方式存在一定的弊端：传统方式只能单一的根据配比设置需求进行的定时定量添加液体肥料的作业，需要人工对配比量进行设定，同时对添加时间进行设置。泵吸后的液体废料通过旁路设置管道的形式实施压入至灌溉管道，液体肥料随同灌溉管道内的水一起朝向灌溉位置输送。由于灌溉面较大，旁路添加压入液体肥料与灌溉主管道合并连通的方式，存在不同配比的液体肥料与灌溉液体整体之间混合不混匀现象的发生，虽然能够通过定时定量添加液体肥料的方式持续灌溉，但是，在整体操作过程中，不同配比的液体肥料直接并联到灌溉水源主管道的方式仍然存在整体施肥均匀度降低现象的发生，出现灌溉过程中部分位置液体肥料含量高而部分位置液体肥料含量低现象的发生，整体施肥配比后缺少一个相对缓冲和实施与灌溉水精确配比的容器进行充分的混合。但是，如果想要实现这种高精度的混合作业，就需要提供一个装盛容器对液体废料和灌溉水进行装盛，目前的水肥一体化灌溉系统在开机后是进行不间断灌溉运行的，如果灌溉面积较大，这种容器内配比液体使用完毕后就需要停机进行肥料的再次补给和混合配比作业，这就需要停机后重新进行液体废料和灌溉水的比例混合后才能进行再次施肥灌溉一体化作业。这一缺陷造成水肥一体化灌溉整体连贯度降低，降低了灌溉施肥的效率。
[0004]因此，提供一种能够不间断实施独立配比作业，整体占地面积小，施肥均匀高，施肥配比智能化程度高，水肥混合充分且均匀，提供肥料和灌溉水的独立双通道混合空间，能沟通提高肥料的智能化配比精确度，提高灌溉过程中滴灌或者喷灌的液体均匀度，同时提高施肥配比科学性，方法简单易操作的农田施肥智慧配比系统及方法，具有广泛的市场前景。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种能够不间断实施独立配比作业，整体占地
面积小，施肥均匀高，施肥配比智能化程度高，水肥混合充分且均匀，提供肥料和灌溉水的独立双通道混合空间，能沟通提高肥料的智能化配比精确度，提高灌溉过程中滴灌或者喷灌的液体均匀度，同时提高施肥配比科学性，方法简单易操作的农田施肥智慧配比系统及方法，用于克服现有技术中的缺陷。
[0006]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种农田施肥智慧配比系统，包括终端感应单元，所述的终端感应单元与智能处理系统相连接，智能处理系统与配比执行单元相连接，终端感应单元对农田空气温度、空气湿度、土壤湿度、作物生长周期状况、病虫害情以及土壤成分进行实时分析和监控，并将收集的数据上传至智能处理系统，通过智能处理系统驱动配比执行单元根据农田实时状况进行施肥配比一体化灌溉；执行单元包括第一匀料桶和第二匀料桶，第一匀料桶和第二匀料桶的顶部之间设置有注水控制装置，第一匀料桶和第二匀料桶的顶部一侧与配比控制装置相连通，第一匀料桶和第二匀料桶的底部另一侧均通过底部出液管分别与第一出液管和第二出液管相连通，第一出液管和第二出液管的另一端与出液三通电磁阀相连通，出液三通电磁阀通过出料管道与出料输出泵相连通。
[0007]所述的注水控制装置包括安装有流量控制水表的注水主管道，注水主管道通过第一注水分支管和第二注水分支管分别与第一匀料桶和第二匀料桶顶部相连通，在第一注水分支管和第二注水分支管上分别设置有第一注水电磁阀和第二注水电磁阀；所述的配比控制装置包括分别与第一匀料桶和第二匀料桶的顶部相连通的第一配比管道和第二配比管道，第一配比管道和第二配比管道的另一端与进液三通阀门相连通，进液三通阀门通过送料抽吸泵与混料箱的底部相连通，混料箱的顶部通过混料管道与配比罐的底部相连通，混料管道上安装有混料出料电磁阀和出料流量控制器，配比罐为顶部开口的罐体结构，在配比罐内设置有加压推料仓，加压推料仓内卡接有推料活塞头，推料活塞头的顶部与纵向安装的滑动螺母组件的输出端相连接，滑动螺母组件的外侧套装有纵向支撑箱，在第一匀料桶和第二匀料桶的顶部分别固定安装有第一混料搅拌电机和第二混料搅拌电机，第一混料搅拌电机和第二混料搅拌电机的底部分别与安装在第一匀料桶和第二匀料桶内的搅拌轴相连接。
[0008]所述的智能处理系统中安装的信号处理器和终端控制器，终端感应单元对农田空气温度、空气湿度、土壤湿度、作物生长周期状况、病虫害情以及土壤成分进行实时分析和监控，并将收集的数据上传至信号处理器，通过信号处理器处理后，将数据通过终端控制器驱动配比执行单元根据农田实时状况进行施肥配比一体化灌溉。
[0009]所述的第一匀料桶和第二匀料桶均为圆柱形桶装结构，第一匀料桶和第二匀料桶的形状和大小均相同，第一匀料桶和第二匀料桶的底部均设置有底部聚拢口，底部聚拢口为漏斗状结构，两个底部聚拢口的顶部分别与两个底部聚拢口的底部中心位置相连通。
[0010]所述的注水主管道的外端与注水泵的出口相连通，流量控制水表为电子水表，流量控制水表通过导线与智能处理系统相连接，第一注水电磁阀和第二注水电磁阀通过导线与智能处理系统相连接。
[0011]所述的第一配比管道和第二配比管道均通过纵向输送管道分别与第一横向输送管道和第二横向输送管道相连通，第一横向输送管道和第二横向输送管道的另一端与进液三通阀门相连通，进液三通阀门通过进液管道与送料抽吸泵相连通。
[0012]所述的混料箱的顶面位于纵向支撑箱底面的下方，在纵向支撑箱的底部固定安装有底部加强支座，底部加强支座的两侧固定安装有加强支腿，进液三通阀门、送料抽吸泵、混料出料电磁阀、第一混料搅拌电机、第二混料搅拌电机以及出料输出泵通过导线与智能处理系统相连接。
[0013]所述的滑动螺母组件包括与推料活塞头顶部相连接的滑动连杆，滑动连杆的顶部与滑动螺母的底部相连接，滑动螺母的中心部位套装有固定螺杆，滑动螺母的外侧套装有限位套，限位套固定安装在纵向支撑箱内，纵向支撑箱的顶部安装有与固定螺杆相连接的加压推料电机，固定螺杆的长度不小于加压推料仓的深度，滑动连杆的长度不大于固定螺杆的长度，加压推料仓的底部设置有与推料活塞头底面相配合的凹槽，在配比罐的底部设置有补充加料管道，补充加料管道上设置有补充加料阀门，补充加料阀门以及本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种农田施肥智慧配比系统，包括终端感应单元，其特征在于：所述的终端感应单元与智能处理系统相连接，智能处理系统与配比执行单元相连接，终端感应单元对农田空气温度、空气湿度、土壤湿度、作物生长周期状况、病虫害情以及土壤成分进行实时分析和监控，并将收集的数据上传至智能处理系统，通过智能处理系统驱动配比执行单元根据农田实时状况进行施肥配比一体化灌溉；执行单元包括第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7），第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的顶部之间设置有注水控制装置，第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的顶部一侧与配比控制装置相连通，第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的底部另一侧均通过底部出液管（30）分别与第一出液管（18）和第二出液管（17）相连通，第一出液管（18）和第二出液管（17）的另一端与出液三通电磁阀（19）相连通，出液三通电磁阀（19）通过出料管道（20）与出料输出泵（21）相连通。2.根据权利要求1所述的农田施肥智慧配比系统，其特征在于：所述的注水控制装置包括安装有流量控制水表（12）的注水主管道（11），注水主管道（11）通过第一注水分支管（16）和第二注水分支管（15）分别与第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）顶部相连通，在第一注水分支管（16）和第二注水分支管（15）上分别设置有第一注水电磁阀（14）和第二注水电磁阀（13）；所述的配比控制装置包括分别与第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的顶部相连通的第一配比管道（6）和第二配比管道（5），第一配比管道（6）和第二配比管道（5）的另一端与进液三通阀门（42）相连通，进液三通阀门（42）通过送料抽吸泵（2）与混料箱（1）的底部相连通，混料箱（1）的顶部通过混料管道（22）与配比罐（27）的底部相连通，混料管道（22）上安装有混料出料电磁阀（35）和出料流量控制器（23），配比罐（27）为顶部开口的罐体结构，在配比罐（27）内设置有加压推料仓（33），加压推料仓（33）内卡接有推料活塞头（32），推料活塞头（32）的顶部与纵向安装的滑动螺母组件的输出端相连接，滑动螺母组件的外侧套装有纵向支撑箱（24），在第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的顶部分别固定安装有第一混料搅拌电机（10）和第二混料搅拌电机（9），第一混料搅拌电机（10）和第二混料搅拌电机（9）的底部分别与安装在第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）内的搅拌轴（41）相连接。3.根据权利要求1所述的农田施肥智慧配比系统其特征在于：所述的智能处理系统中安装的信号处理器和终端控制器，终端感应单元对农田空气温度、空气湿度、土壤湿度、作物生长周期状况、病虫害情以及土壤成分进行实时分析和监控，并将收集的数据上传至信号处理器，通过信号处理器处理后，将数据通过终端控制器驱动配比执行单元根据农田实时状况进行施肥配比一体化灌溉。4.根据权利要求1所述的农田施肥智慧配比系统其特征在于：所述的第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）均为圆柱形桶装结构，第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的形状和大小均相同，第一匀料桶（8）和第二匀料桶（7）的底部均设置有底部聚拢口（38），底部聚拢口（38）为漏斗状结构，两个底部聚拢口（38）的顶部分别与两个底部聚拢口（38）的底部中心位置相连通。5.根据权利要求2所述的农田施肥智慧配比系统，其特征在于：所述的注水主管道（11）的外端与注水泵的出口相连通，流量控制水表（12）为电子水表，流量控制水表（12）通过导线与智能处理系统相连接，第一注水电磁阀（14）和第二注水电磁阀（13）通过导线与智能处
理系统相连接。6.根据权利要求2所述的农田施肥智慧配比系统，其特征在于：所述的第一配比管道（6）和第二配比管道（5）均通过纵向输送管道（29）分别与第一横向输送管道（4）和第二横向输送管道（3）相连通，第一横向输送管道（4）和第二横向输送管道（3）的另一端与进液三通阀门（42）相连通，进液三通阀门（42）通过进液管道（43）与送料抽吸泵（2）相连通。7.根据权利要求2所述的农田施肥智慧配比系统，其特征在于：所述的混料箱（1）的顶面位于纵向支撑箱（24）底面的下方，在纵向支撑箱（24）的底部固定安装有底部加强支座（37），底部加强支座（37）的两侧固定安装有加强支腿（36），进液三通阀门（42）、送料抽吸泵（2）、混料出料电磁阀（35）、第一混料搅拌电机（10）、第二混料搅拌电机（9）以及出料输出泵（21）通过导线与智能处理系统相连接。8.根据权利要求2所述的农田施肥智慧配比系统，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨佩中，秦宁琥，汤向辉，杨庆亚，杨静，张宝军，汪新生，李宁，马震，
申请(专利权)人：河南瑞通水利工程建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：