[發明專利]一種水肥一體化智能補給灌溉系統及方法

有效

• 申請號: 202110373340.9
• 申請日: 2021-04-07
• 公開（公告）號: CN113039916B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發明（設計）人: 劉戰東;高陽;段愛旺;秦安振;趙犇;馬守田;寧東峰
• 申請（專利權）人: 中國農業科學院農田灌溉研究所
• 主分類號: A01C23/04
• 分類號: A01C23/04;A01C23/00
• 代理公司: 鄭州意創知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 41138
• 代理人: 張江森;侯喜立

本發明涉及一種水肥一體化智能補給灌溉系統及方法，主控水箱內側中下部設置有混料攪拌器和濃度水位監測器，混料攪拌器的底部與混料攪拌電機電性連接，濃度水位監測器和混料攪拌電機與控制器電性連接，主控水箱的一側通過單向排水電磁閥與獨立給壓控制箱相連通，獨立給壓控制箱的上部設置有帶有給壓電機的壓力控制裝置，給壓電機與控制器電性連接，獨立給壓控制箱的底部通過獨立給壓電磁控制閥與出料接頭相連通，在給料補給箱內部以及底部設置有與控制器相配合的智能配料裝置；保證在灌溉作業中混合液體能夠均勻的給料至終端灌溉系統，保證液體濃度不會降低，減少輸出液體濃度存在差異現象的發生，有利于灌溉過程中水肥一體化的液體成分均勻分布到農作物灌溉終端。

技術領域

本發明涉及智能灌溉領域，具體涉及一種水肥一體化智能補給灌溉系統及方法。

背景技術

智能灌溉系統是實現節約用水而提出的一整套解決方案。簡單的說就是農業灌溉不需要人的控制，系統能自動感測到什么時候需要灌溉，灌溉多長時間；智能農業灌溉系統可以自動開啟灌溉，也可以自動關閉灌溉；可以實現土壤太干時增大噴灌量，太濕時減少噴灌量。水肥一體化技術，指灌溉與施肥融為一體的農業新技術。水肥一體化是借助壓力系統或地形自然落差，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養分含量和作物種類的需肥規律和特點，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過可控管道系統供水、供肥，使水肥相融后，通過管道和滴頭形成滴灌，均勻、定時、定量浸潤作物根系發育生長區域，使主要根系土壤始終保持疏松和適宜的含水量；同時根據不同的作物的需肥特點，土壤環境和養分含量狀況，作物不同生長期需水，需肥規律情況進行不同生育期的需求設計，把水分、養分定時定量，按比例直接提供給作物。

傳統的水肥一體化系統常與智能灌溉系統配套使用，在使用的過程中，傳統的水肥一體化智能灌溉系統存在一定的缺陷，這些缺陷集中體現在：首先，傳統的水肥一體化系統通常是在運行初期將水與固體肥料或者液體肥料實施溶解，然后通過輸出管道輸送至灌溉終端實施灌溉，但是灌溉的過程中，會出現一次大劑量溶液配制好后，由于灌溉時間的要求和限制，當灌溉時間過長，灌溉液體較多時，很容易使剩余的水肥混合液體出現沉淀，這就導致液體濃度的降低，極大可能的導致輸出的液體濃度存在差異，導致灌溉過程中水肥一體化的液體成分不能均勻分布到農作物灌溉終端，會影響水肥一體化灌溉的效果，最容易出現的現象就是肥料成分混合后出現下部沉淀，水在上部，其原因有的是混合不均勻導致，有的是濃度不同所導致，那么比重大的液體就先進入到純輸出管道實施輸出作業，導致固定時間內農作物接收到的肥料液體含量較高，到后期會出現肥料液體含量較低現象的發生，對于需要嚴格控制實時勻速勻水肥料給料的農作物灌溉作業來說，這種傳統的水肥一體化灌溉方式就缺乏了精確的控制體系；其次，傳統的水肥一體化在給料的過程中，參與在混料筒內的部分液體的濃度可能影響下一次混合時的效果，甚至殘留在筒內的液體殘留物的濃度與原先設定的比重并不配套，如果按照傳統的配比方式實施就會導致最終配置的水肥液體的濃度與預設的數值不符，這也是根據混合桶一此單次的最大承載量決定的，混合桶中容量是有限的，在灌溉過程中往往需要多次實施配比液體，如果由于液體混合不均勻或者沉淀導致剩余液體殘留的濃度發生變化，那么勢必后會造成后續混合液體濃度不能按照精確配比實施；另外，傳統的水肥一體化智能灌溉時，由于壓力的設置控制較為不精確，在勻速給料作業中存在一定的缺陷，并且在精確下料給料上也存在一定的缺陷；上述問題嚴重制約水肥一體化智能灌溉的發展。

因此，生產一種結構簡單，操作方便，運行穩定，控制精確，智能化程度高，補給合理高效，補給作業控制精確，給料輸出均勻合理，方法簡單易操作的水肥一體化智能補給灌溉系統及方法，具有廣泛的市場前景。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種結構簡單，操作方便，運行穩定，控制精確，智能化程度高，補給合理高效，補給作業控制精確，給料輸出均勻合理，方法簡單易操作的水肥一體化智能補給灌溉系統及方法，用于克服現有技術中的缺陷。