[發明專利]水肥氣熱精量灌溉控制一體機

在審

• 申請號: 201710265044.0
• 申請日: 2017-04-21
• 公開（公告）號: CN106879438A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發明（設計）人: 張育斌;魏正英;胡楊;朱新國;徐璟;王美姣
• 申請（專利權）人: 寧波大紅鷹學院
• 主分類號: A01G25/16
• 分類號: A01G25/16;A01C23/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，包括主水通路1，熱水通路3，氣體通路15，肥路通路16，檢測回路24以及控制器8；

所述主水通路1上依次設置水路電磁閥5，混合液電磁閥18和壓力表21；主水通路1末端經混合液出口通道24連接外部的灌溉管路通入到植物根部；

所述熱水通路3并聯在水路電磁閥5兩端；熱水通路3包括依次連通設置的熱水電磁閥4，加熱裝置6和溫度計量器7；

所述的氣體通路15連通設置在熱水通路3下游和混合液電磁閥18之間的主水通路1上；氣體通路15的輸入端包括兩路并聯的氣體通道，一路氣體通道上設置微納米氣泡發生裝置11、氣體電子閥10和氣體流量計9，用于給植物根部供氧；另一氣體通道上設置臭氧消毒裝置12、臭氧電子閥13和臭氧流量計14，用于產生臭氧給植物根部消毒殺菌；

所述的肥路通路16連通設置在熱水通路3下游和混合液電磁閥18之間的主水通路1上；肥路通路16上依次設置肥路流量計20和肥泵23，以及四路并聯的肥液通道；每個肥液通道上分別設置有肥液罐和肥液電磁閥，四個肥液罐內分別盛裝有氮肥，磷肥，鉀肥和微量元素肥；

所述的檢測回路并聯在混合液電磁閥18兩端；檢測回路包括依次連通設置的待測液電磁閥17和電極融合檢測裝置19；電極融合檢測裝置19采用多個傳感器和電極構建傳感多融合檢測設備，用于實現在線檢測混合液中氮肥、磷肥、鉀肥及微量肥濃度，并測得EC值和PH值，并將檢測信號和數據傳送一體機控制核心ARM控制單元；

所述控制器8的輸入端分別連接溫度計量器7、氣體流量計9、臭氧流量計14、肥路流量計20和壓力表21，以及電極融合檢測裝置19；輸出端連接加熱裝置6，微納米氣泡發生裝置11，臭氧消毒裝置12，肥泵23和所有的電磁閥。

2.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，主水通路1上在水路電磁閥5上游設置過濾器2。

3.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，肥路通路16上在肥路流量計20和肥泵23之間設置肥路過濾器22。

4.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述電極融合檢測裝置19，該裝置軟件需要建立水肥液濃度數學關聯模型和預測模型，可以進行氮磷鉀（KNP）濃度檢測計算和測量，硬件包括電導率（EC）電極、pH電極及檢測肥液的鉀離子和硝酸根離子電極；電極融合檢測裝置19輸出端與控制器8相連，檢測所得混合液中各肥液的濃度值后反饋輸出到控制器8，控制器8對比各肥液對應的設定濃度比，分別控制對應肥液通道上的電磁閥；磷肥的測量是通過作物生長所需的各成分離子間存在拮抗作用和協助作用，樣本數據采用標準梯度交叉實驗，應用神經網絡、支持向量機和極限學習機等人工智能技術進行建模，實際測量濃度值通過現有樣本標準梯度交叉數據濃度進行對比，完成磷肥濃度的精準測量。

5.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述控制器8采用ARM的Cortex-M3芯片處理器。

6.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述控制器8根據肥路流量計20的采集量控制肥泵23。

7.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述控制器8根據溫度計量器7的采集量控制加熱裝置6和熱水電磁閥4。

8.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述控制器8根據氣體流量計9的采集量控制微納米氣泡發生裝置11和氣體電子閥10。

9.根據權利要求1所述的水肥氣熱精量灌溉控制一體機，其特征在于，所述控制器8根據臭氧流量計14的采集量控制臭氧消毒裝置12和臭氧電子閥13。