[發(fā)明專利]一種適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)及控制方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910123942.1
• 申請(qǐng)日: 2019-02-19
• 公開（公告）號(hào): CN109661887A
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐勇偉;趙曉杰;李成攻;程廣河;孫瑞瑞;郝鳳琦;郝慧娟;王茂勵(lì);董振振;王浩;姜巖
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東省計(jì)算中心(國(guó)家超級(jí)計(jì)算濟(jì)南中心)
• 主分類號(hào): A01C23/04
• 分類號(hào): A01C23/04;A01C21/00
• 代理公司: 北京華際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11676
• 代理人: 褚慶森

本發(fā)明的適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)，包括混肥罐、循環(huán)泵、水肥一體機(jī)、肥料桶、酸液桶、灌溉泵和控制電路，混肥罐中設(shè)置有上、下限位浮球開關(guān)，混肥罐經(jīng)循環(huán)泵與水肥一體機(jī)的進(jìn)水口相通肥料桶、酸液桶與水肥一體機(jī)相連通的管路上均設(shè)置有吸肥電磁閥；回水管上設(shè)置有EC傳感器和PH傳感器。本發(fā)明的施肥方法包括：a).給定灌溉量和施肥量；b).計(jì)算離子濃度和加注次數(shù)；c).注水過程控制；d).混肥過程控制；e).灌溉過程控制；f).灌溉結(jié)束判斷。本發(fā)明的水肥系統(tǒng)及方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)種植區(qū)域的灌溉、施肥作業(yè)，既解決了現(xiàn)有淹灌、漫灌所造成的水資源浪費(fèi)問題，又實(shí)現(xiàn)了根據(jù)農(nóng)作物的生產(chǎn)所需進(jìn)行科學(xué)、合理施肥。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種水肥系統(tǒng)及控制方法，更具體的說，尤其涉及一種的用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)及控制方法。

背景技術(shù)

我國(guó)的設(shè)施農(nóng)業(yè)建設(shè)面積已經(jīng)成為了世界第一，雖然規(guī)模巨大，但我國(guó)的設(shè)施農(nóng)業(yè)品種單一，日光溫室和單體大棚是我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的主要品種，尤其在光能比較充足的北方，常采用單屋面形式，環(huán)境可控度比較低，抵御自然災(zāi)害能力比較弱。設(shè)施農(nóng)業(yè)品種單一，導(dǎo)致了我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展水平大幅度落后于農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其是農(nóng)業(yè)裝備的落后、可使用土地的人均面積、發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的思想和意識(shí)、單位時(shí)間的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率等多個(gè)方面。隨著我國(guó)城鎮(zhèn)化的發(fā)展和土地集中化的管理模式，如何能夠增加單位土地的產(chǎn)出、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、降低生產(chǎn)成本成為了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化種植和栽培管理的重中之重。我國(guó)是世界上水資源最缺乏的國(guó)家之一，然而每年農(nóng)業(yè)的用水量約占全國(guó)用水量的70%，是用水大戶，同時(shí)也是水資源浪費(fèi)大戶，這是由于我國(guó)農(nóng)業(yè)灌溉仍然采用原始的淹灌、漫灌等模式，用水效率及其低下。

我國(guó)每年的化肥使用量約占全球1/3以上，目前我國(guó)的施肥模式仍以粗放型為主，灌溉施肥過程中忽略了水肥的濃度比，使得農(nóng)作物對(duì)肥料的吸收率較低，造成了大量的水資源、勞動(dòng)力的浪費(fèi)。傳統(tǒng)的水肥控制器由于控制精度不高，只能實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的自動(dòng)化控制，不能實(shí)現(xiàn)水肥的精細(xì)化管理。為了實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展和資源永續(xù)利用，從大水大肥的粗放型向精細(xì)調(diào)控的集約型轉(zhuǎn)變是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。本設(shè)計(jì)的水肥控制器技術(shù)將水和可溶性肥混合成高精度液體肥料直達(dá)作物根部，節(jié)水，節(jié)肥效果明顯。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了克服上述技術(shù)問題的缺點(diǎn)，提供了一種適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)及控制方法。

本發(fā)明的適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)，其特征在于：包括混肥罐、循環(huán)泵、水肥一體機(jī)、肥料桶、酸液桶、灌溉泵和控制電路，混肥罐中設(shè)置有對(duì)其高、低液位進(jìn)行檢測(cè)的上限位浮球開關(guān)和下限位浮球開關(guān)，混肥罐上設(shè)置有注水管，注水管上設(shè)置有注水電磁閥；混肥罐經(jīng)循環(huán)泵與水肥一體機(jī)的進(jìn)水口相通，水肥一體機(jī)的出水口經(jīng)回水管與混肥罐相通；肥料桶的數(shù)量為1個(gè)或1個(gè)以上，肥料桶、酸液桶與水肥一體機(jī)相連通的管路上均設(shè)置有吸肥電磁閥；水肥一體機(jī)與混肥罐之間的回水管上設(shè)置有分別對(duì)溶液中的離子濃度、pH值進(jìn)行檢測(cè)的EC傳感器和PH傳感器；混肥罐的出水管與灌溉泵的進(jìn)水口相連通，灌溉泵的出水口與設(shè)置于田地中的微噴管相連通。

本發(fā)明的適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)，所述控制電路由ARM處理器及與其連接開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、RS485接口電路、A/D轉(zhuǎn)換模塊、電源模塊和Flash存儲(chǔ)模塊組成，ARM處理器經(jīng)開關(guān)量輸入模塊對(duì)上限位浮球開關(guān)、下限位浮球開關(guān)的狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè)，經(jīng)開關(guān)量輸出模塊對(duì)注水電磁閥、吸肥電磁閥、循環(huán)泵和灌溉泵的狀態(tài)進(jìn)行控制，經(jīng)RS485接口電路連接有HMI觸摸屏，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換模塊對(duì)EC傳感器和PH傳感器輸出信號(hào)進(jìn)行采集。

本發(fā)明的適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)，所述肥料桶和酸液桶均通過文丘里管與水肥一體機(jī)相連通。

本發(fā)明的適用于農(nóng)業(yè)溫室蔬菜水果種植的水肥系統(tǒng)的施肥方法，其特征在于，通過以下步驟來實(shí)現(xiàn)：