[實用新型]智能溫室大棚無土栽培肥水灌溉系統

有效

• 申請號: 201420137436.0
• 申請日: 2014-03-25
• 公開（公告）號: CN203761830U
• 公開（公告）日: 2014-08-13
• 發明（設計）人: 汪小旵;孫國祥;狄嬌;李永博;陳滿;張瑜;施印炎
• 申請（專利權）人: 南京農業大學
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種閉環控制的自動肥水灌溉系統，尤其是用于農業溫室大棚無土栽培作物滴灌系統領域中。

背景技術

溫室大棚無土栽培技術采用營養液或固體基質加營養液等栽培作物的方法，代替天然土壤向作物提供良好的水、肥、氣、熱等根際環境條件，是一項新的現代化農業技術。無土栽培技術具有以下優點：(1)可避免土壤連作障礙；(2)省水、省肥、省力、省工；(3)作物長勢強、產量高、品質好；(4)可極大地擴展農業生產空間；(5)有利于實現農業生產的現代化。由于作物需要的水分和養分均需從灌溉液中攝取，所以肥水灌溉是溫室大棚無土栽培技術中最為關鍵的技術。目前由于滴灌技術的水利用系數較高，達到80％以上，并且能夠實現灌溉和施肥同步完成，所以在作物無土栽培時通常采用滴灌方式。根據溫室大棚無土栽培作物在不同生長階段對肥水的需求，自動肥水混合灌溉機能夠根據預設定的營養液配方、灌溉量和灌溉時間，實現自動混合配制的營養液母液和水，精確控制營養液中各種肥料的成分比例，并實施滴灌，將肥水精確地供給到設施作物的根部，從而有效提高肥水的利用效率、減少水資源浪費和肥料過量使用對環境的污染。自動混合灌溉機的高效性，非常適合于現代化溫室大棚無土栽培生產應用，是我國設施農業實現可持續發展的重要裝備。

智能溫室大棚無土栽培肥水混合灌溉機主要有供水裝置、混肥裝置、灌溉裝置、監控裝置、報警裝置、營養液回收裝置組成，其機構分為水路和電路兩部分。傳統肥水混合灌溉采用文丘里式吸肥器加在灌溉管道上，如專利201220195289.3，采用虹吸原理，在進行灌溉時同時吸進配制好的營養液母液，這種施肥器中營養液母液與水沒有充分混合過程，營養液沒有均勻供給作物；目前國內較為先進的肥水灌溉機，如專利201010586460.9，能夠實現自動灌溉機的供水、吸肥、營養液配制、灌溉全工作過程的監控，能夠確保營養液的實際肥料配比符合預先設定的配比要求，但沒有綜合考慮作物對肥水的需求，預先設定配比值是否符合作物對肥水的需要，沒有進行閉環檢測。

發明內容

本實用新型目的是提供一種智能溫室大棚無土栽培肥水灌溉系統，解決的技術問題在于采用可編程邏輯控制器(PLC)，精確控制營養液母液和水的混合比例基礎上，采集肥水灌溉機各項信息：灌溉肥水信息(Ec值、pH值、液位、液溫)、和回收肥水信息(Ec值、pH值)，并通過肥水灌溉模型，實現溫室大棚作物無土栽培肥水充分混合并灌溉的閉環監控；本系統改善傳統文丘里式吸肥器存在的缺陷：營養液母液與水沒有得到充分混合現象；以及完善僅側重于肥水混合精度的精確控制思想，但缺乏作物對肥水營養成分的需求性信息檢測。

本實用新型解決問題所采用的技術方案是：智能溫室大棚無土栽培肥水灌溉系統，包括營養液回收泵、第一過濾器、殺菌消毒器、營養液回收桶、第二過濾器、進水泵、混肥桶、混肥泵、混肥閥、灌溉閥、第一流量計、循環閥、緩沖池、肥料桶、隔膜泵、電磁閥、第二流量計、逆止閥和控制器；

營養液回收液通過第一過濾器輸入到營養液回收泵的輸入口，營養液回收泵的輸出口連接殺菌消毒器的輸入口，殺菌消毒器的輸出口通過管路連接到營養液回收桶中；

營養液回收桶中營養液回收液和天然水源通過第二過濾器過濾后輸入到進水泵；

進水泵的輸出口通過管路連接到混肥桶中；

混肥泵的輸入口通過管路連接到混肥桶中，混肥泵的輸出口通過管路連接混肥閥的輸入口，混肥閥的輸出口通過管路連接循環閥的輸入口，循環閥的輸出口通過管路連接到緩沖池中，緩沖池通過管路連接到混肥桶中；

混肥泵的輸出口通過管路還連接到灌溉閥的輸入口，灌溉閥的輸出口連接的管路上設置有第一流量計；

隔膜泵的輸入口連接到肥料桶中，隔膜泵的輸出口通過第二流量計后連接到逆止閥的輸入口，逆止閥的輸出口通過管路連接到混肥桶中；

混肥閥的輸出口通過管路還連接到止逆閥的輸入口；

還包括第一pH傳感器、第一Ec傳感器、第二pH傳感器、第二Ec傳感器、上液位開關、下液位開關、液位傳感器、液溫傳感器和電加熱器；

設置于緩沖池內的第一pH傳感器和第一Ec傳感器檢測到的信號輸入到控制器；

設置于營養液回收桶內的第二pH傳感器和第二Ec傳感器檢測到的信號輸入到控制器；

設置于混肥桶內的液位傳感器和液溫傳感器檢測到的信號輸入到控制器；

設置于混肥桶上部的上液位開關和設置于混肥桶下部的下液位開關檢測到的信號輸入到控制器；

電加熱器設置于混肥桶內部；