[發(fā)明專利]一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)及其運行方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 202110295530.3 | 申請日： | 2021-03-19 |
| 公開（公告）號： | CN113204204A | 公開（公告）日： | 2021-08-03 |
| 發(fā)明（設計）人： | 陳麗娜;郭國冕;趙子龍;吳問波;毛欣宇;邵孝候 | 申請（專利權(quán)）人： | 河海大學 |
| 主分類號： | G05B19/05 | 分類號： | G05B19/05;A01B79/00 |
| 代理公司： | 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 曹翠珍 |
| 地址： | 211100 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 全自動 土壤 水劑 系統(tǒng) 及其 運行 方法 | ||
本發(fā)明公開了一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)及其運行方法，全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)包括正饋系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，正饋系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)分別與PLC控制系統(tǒng)電性連接，PLC控制系統(tǒng)接收正饋系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)信號并循環(huán)逐步控制保水劑的投放；所述正饋系統(tǒng)包括檢測土壤含水量的TDR測定儀和檢測進水流量的流量儀，反饋系統(tǒng)包括檢測土壤含水量的TDR測定儀。全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)根據(jù)實時土壤含水量情況控制保水劑循環(huán)逐步投放，實現(xiàn)保水劑的準確投放和高效發(fā)揮迅速吸收水分、保肥保藥的作用，避免資源浪費。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明屬于土壤治理領(lǐng)域，具體涉及一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)及其運行方法。
背景技術(shù)
我國是水資源嚴重缺乏的國家，抗旱節(jié)水已成為我國農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展的必要途徑。土壤保水劑是緩解水資源短缺的一種途徑和方法，能起到保水、保肥、提墑、減少蒸發(fā)的作用，是繼化肥、農(nóng)藥、地膜之后被農(nóng)民接受的新型農(nóng)業(yè)化學制品。但由于土壤保水劑的準確定量投放、持續(xù)維持水量問題尚未解決，所以限制了其迅速吸收大量水分、保肥保藥等功效。
CN110201809A公開了一種用于土壤修復的加藥系統(tǒng)，包括酸液配藥子系統(tǒng)、堿液配藥子系統(tǒng)，以及通過管道分別與酸液配藥子系統(tǒng)和堿液配藥子系統(tǒng)相連的加藥子系統(tǒng)。通過在連接管道上分別設置酸液流量計和堿液流量計，在土壤攪拌前精準控制藥劑投放量。但該投放方式無法持續(xù)供給、也無法根據(jù)土壤環(huán)境調(diào)節(jié)供給量。CN111872083A公開了一種預埋緩釋型土壤保水劑投放裝置，包括土上箱和土內(nèi)箱，土上箱固定安裝在土內(nèi)箱的頂端，土上箱的底部外壁上開鑿有導孔，導孔貫穿土內(nèi)箱的頂部外壁并與土內(nèi)箱的內(nèi)部相連通，土上箱的頂部外壁上螺紋連接有螺桿。其通過預埋的方式，在土壤水分流失結(jié)塊時，進行投加保水劑。另外需定期添加清水，在土壤水分流失再次結(jié)塊或保水劑失效時，再次投放保水劑。該預埋后定量投加保水劑的方式，可進一步改進為根據(jù)實時土壤含水量情況自動實時控制保水劑循環(huán)逐步投放，更精準地投放灌溉周期內(nèi)所需的保水劑數(shù)量，以更高效地發(fā)揮保水劑作用，并且方便快捷、減少水資源的浪費。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)及其運行方法，根據(jù)實時土壤含水量情況自動實時控制保水劑循環(huán)逐步投放，實現(xiàn)保水劑的準確投放和高效發(fā)揮迅速吸收水分、保肥保藥的作用，避免資源浪費。
本發(fā)明的目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)，包括正饋系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)和PLC控制系統(tǒng)，正饋系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)分別與PLC控制系統(tǒng)電性連接，PLC控制系統(tǒng)接收正饋系統(tǒng)和反饋系統(tǒng)信號并循環(huán)逐步控制保水劑的投放；所述正饋系統(tǒng)包括檢測土壤含水量的TDR測定儀和檢測進水流量的流量儀，反饋系統(tǒng)包括檢測土壤含水量的TDR測定儀。
一種全自動土壤保水劑投加系統(tǒng)的運行方法，包括以下步驟：
步驟1：正饋系統(tǒng)檢測土壤含水量W0，設定PLC控制系統(tǒng)中土壤含水量設定值W設，取值范圍為60％≤W設≤90％。
步驟2：進行一個灌水周期，正饋系統(tǒng)檢測進水流量Q，反饋系統(tǒng)檢測一個灌水周期后土壤含水量Wi(i為灌水周期次數(shù))。
步驟3：PLC控制系統(tǒng)接收正饋系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)W0、Q和反饋系統(tǒng)檢測數(shù)據(jù)Wi，根據(jù)數(shù)據(jù)計算保水劑投加量R保水劑，并控制保水劑在投加點投放相應數(shù)量的保水劑。
步驟4：當WiW設時，重復步驟2至3。
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