[發明專利]一種水肥精準均勻施肥控制系統及其控制方法

有效

• 申請號: 202011325998.4
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112136461B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 徐寶剛;徐連法;梁斌;徐逸飛;趙文倉
• 申請（專利權）人: 山東匯金海智慧農業研究院有限公司;濰坊匯金海物聯網技術有限公司;山東伊斯漫農業科技有限公司
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01C23/00;A01G25/16;G05D7/06
• 代理公司: 北京華智則銘知識產權代理有限公司 11573
• 代理人: 李樹祥

1.一種水肥精準均勻施肥控制系統，包括澆水總管（1）和自動配肥料模塊（2），澆水總管（1）上依次串聯設置有澆水電磁流量計（12）和澆水電磁閥（13），自動配肥料模塊（2）包括多個儲肥桶（21），儲肥桶（21）與澆水總管（1）之間通過水肥管（23）連通，且水肥管（23）上依次設置有施肥電磁流量計（22）、施肥電磁閥（24）、施肥泵（25），澆水電磁流量計（12）、澆水電磁閥（13）和自動配肥料模塊（2）均由平臺控制系統（3）進行自動化控制工作，其特征在于：平臺控制系統（3）內設置有多個檢測周期，平臺控制系統（3）內設置有多個PWM控制模塊（4），PWM控制模塊（4）分別與相對應的施肥泵（25）電性連接，平臺控制系統（3）通過PWM控制模塊（4）實時調節每個周期內施肥泵（25）的輸出流量，使施肥泵（25）的剩余施肥總時間與澆水總管（1）內流通的灌溉水的剩余澆水總時間相匹配；

多個儲肥桶（21）內分別儲存有氮肥、鉀肥、磷肥、微量元素；

各儲肥桶（21）內的氮肥、鉀肥、磷肥、微量元素的濃度是根據田地土壤內的營養元素含量進行定量配比的；

平臺控制系統（3）包括水肥管控平臺（31）和主控制器（32），水肥管控平臺（31）與主控制器（32）電性連接，水肥管控平臺（31）下發指令進行控制主控制器（32）；

施肥電磁流量計（22）和施肥電磁閥（24）分別與主控制器（32）電性連接，施肥電磁流量計（22）用于時刻檢測每個周期內水肥管（23）內流通水肥的施肥平均流量，施肥平均流量通過主控制器（32）發送至水肥管控平臺（31）內，水肥管控平臺（31）根據該施肥平均流量計算出以該施肥平均流量進行澆灌剩余施肥量的剩余施肥總時間；

主控制器（32）的輸出端與PWM控制模塊（4）電性連接，PWM控制模塊（4）根據主控制器（32）發出的相對應占空比的調速PWM波以控制施肥泵（25）的供電頻率，使施肥泵（25）的電機在該供電頻率下運轉，以調整施肥泵（25）的電機轉速，實現調節施肥泵（25）的輸出流量。

2.根據權利要求1所述的一種水肥精準均勻施肥控制系統，其特征在于：澆水電磁流量計（12）和澆水電磁閥（13）分別與水肥管控平臺（31）電性連接，澆水電磁流量計（12）用于時刻檢測每個周期內澆水總管（1）內流通水的澆水平均流量，澆水平均流量發送至水肥管控平臺（31）內，水肥管控平臺（31）根據該澆水平均流量計算出以該澆水平均流量進行澆灌中期剩余澆水量的剩余澆水總時間。

3.一種水肥精準均勻施肥控制方法，其特征在于：基于權利要求1-2任一項所述的水肥精準均勻施肥控制系統，該控制方法包括：設定參數、前期澆水步驟、中期澆水施肥步驟和后期沖管澆水步驟；

中期澆水施肥步驟分成多個施肥周期，施肥周期的時間為2～4秒；

設定參數包括每次進行澆灌水的本次澆水量和每次進行施加水肥的本次施肥量，前期澆水量和后期沖管澆水量，以及中期澆水施肥步驟中每個施肥周期的時間，所述中期澆水施肥步驟中的澆水量為：本次澆水量-前期澆水量-后期沖管澆水量。

4.根據權利要求3所述的一種水肥精準均勻施肥控制方法，其特征在于：前期澆水步驟包括：

S1、水肥管控平臺（31）控制澆水電磁閥（13）打開，并使施肥電磁閥（24）和施肥泵（25）關閉，澆水總管（1）輸出灌溉水用于灌溉田地，澆水電磁流量計（12）進行時刻計量灌溉水量，并發送至水肥管控平臺（31）；

S2、水肥管控平臺（31）檢測到澆水電磁流量計（12）計量的灌溉水量達到前期澆水量后，進行中期澆水施肥步驟。