[發(fā)明專利]一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711267751.X
• 申請(qǐng)日: 2017-12-05
• 公開（公告）號(hào): CN108064531A
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張曉東;張雪威;毛罕平;左志宇;高洪燕;張紅濤;張怡雪;張放;孫宏偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號(hào): A01C23/04
• 分類號(hào): A01C23/04;A01G9/24
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開了一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置，包括施肥機(jī)構(gòu)、信息采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。施肥機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速技術(shù)，利用變頻器控制施肥泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液肥管路流量的大小，從而實(shí)現(xiàn)液肥濃度配比和灌溉量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精確控制。信息采集系統(tǒng)利用作物生境的多信息的融合，可以實(shí)現(xiàn)作物多維水肥脅迫信息和溫室環(huán)境綜合信息的精確獲取和反饋，進(jìn)而基于作物生境信息反饋的變頻控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了溫室水肥的自動(dòng)配比和變量灌施作業(yè)。施肥機(jī)構(gòu)基于pH差值反饋實(shí)現(xiàn)混肥攪拌的自適應(yīng)啟動(dòng)控制，大幅降低了固體顆粒的沉積率，降低了人工攪拌的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)大幅減少設(shè)備故障。本發(fā)明有效減少施肥用量，提高施肥機(jī)作業(yè)效率，降低肥料和人工成本，提高溫室的經(jīng)濟(jì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于設(shè)施農(nóng)業(yè)生物信息探測(cè)研究領(lǐng)域，具體涉及一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置。

背景技術(shù)

我國(guó)設(shè)施面積已達(dá)410萬(wàn)公頃，但適用于日光溫室、鋼架大棚的水肥一體化技術(shù)裝備研究較少，大型現(xiàn)代化溫室采用的進(jìn)口水肥灌施系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)多路肥料的精確混合施用和科學(xué)管理，但是通常體積較大，操作和管理復(fù)雜，價(jià)格也較高，不適合普通農(nóng)戶。而國(guó)產(chǎn)小型施肥系統(tǒng)，水肥管理粗放，尤其是缺少作物營(yíng)養(yǎng)、水分需求信息，因此不能做到按需施肥灌溉、不能達(dá)到節(jié)水節(jié)肥的目的，且大多沒有混肥攪拌和沉積排出裝置，易發(fā)生沉積和堵塞，故障率較高。

中小農(nóng)戶的水肥一體化裝備大多為簡(jiǎn)易型手持式的灌施裝置，水肥一體化滴灌系統(tǒng)普及率較低。而普遍使用的手持式灌施裝置不僅管理粗放，造成水肥資源的嚴(yán)重浪費(fèi)和面源污染，且浪費(fèi)大量的人力，勞動(dòng)效率低下，由于設(shè)施肥水施用頻繁，設(shè)施果蔬基本上每隔三四天就需要進(jìn)行灌施作業(yè)，10畝大棚每次作業(yè)需要1-2天/人，導(dǎo)致人力和用工成本較高，設(shè)施種植的經(jīng)濟(jì)效益較差。

針對(duì)目前中小農(nóng)戶日光溫室生產(chǎn)水肥灌施自動(dòng)化程度低，水肥不能精確按需調(diào)控，以及大水大肥造成的農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降和面源污染等問題，本發(fā)明申請(qǐng)開發(fā)了適用于中小農(nóng)戶的一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置，能依據(jù)溫室環(huán)境和作物信息控制水肥灌溉時(shí)機(jī)、灌溉量；針對(duì)日光溫室種植農(nóng)藝要求，研發(fā)輕簡(jiǎn)化水肥灌施裝置，使之更加低成本和實(shí)用化，提高日光溫室肥水的利用率及降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，有助于精確農(nóng)業(yè)實(shí)現(xiàn)高效、持續(xù)、集約的發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問題提供一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)苗期作物水肥脅迫狀態(tài)的快速無(wú)損精確探測(cè)，為設(shè)施水肥的科學(xué)管理提供依據(jù)。本發(fā)明施肥機(jī)構(gòu)采用變頻調(diào)速技術(shù)，利用變頻器控制施肥泵轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)節(jié)液肥管路流量的大小，并將液肥送到具有壓力反饋的恒壓主管道中，從而實(shí)現(xiàn)液肥濃度配比和灌溉量的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)精確控制。信息采集系統(tǒng)利用作物生境的多信息的融合，可以實(shí)現(xiàn)作物多維水肥脅迫信息和溫室環(huán)境綜合信息的精確獲取和反饋，進(jìn)而基于作物生境信息反饋的變頻控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了溫室水肥的自動(dòng)配比和變量灌施作業(yè)。施肥機(jī)構(gòu)還包括混肥攪拌裝置，該裝置基于上下肥液不均勻性的pH差值反饋實(shí)現(xiàn)混肥攪拌的自適應(yīng)啟動(dòng)控制，大幅降低了固體顆粒的沉積率，結(jié)合管道過濾裝置，不僅降低了人工攪拌的勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)大幅減少設(shè)備故障。本裝置相較于傳統(tǒng)方法能夠有效減少施肥用量，提高施肥機(jī)作業(yè)效率，降低肥料和人工成本，提高溫室的經(jīng)濟(jì)效益。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種輕簡(jiǎn)化溫室水肥灌施裝置，包括施肥機(jī)構(gòu)、信息采集系統(tǒng)和控制系統(tǒng)；

所述施肥機(jī)構(gòu)包括進(jìn)水主管道、進(jìn)水泵、進(jìn)水電磁閥、出肥管道、施肥電磁閥、攪拌電機(jī)、混肥灌、施肥泵和施肥管道；所述進(jìn)水主管道與進(jìn)水泵連接，進(jìn)水泵的出口管路和混肥管路之間連接有進(jìn)水電磁閥；施肥泵通過管路與混肥罐上部相連、且施肥泵與混肥罐之間的管道上有施肥電磁閥；施肥罐頂部安裝有攪拌電機(jī)，攪拌電機(jī)輸出軸伸入施肥罐內(nèi)、且設(shè)有攪拌葉片；