CN106605485A - 一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统 - Google Patents

Abstract

一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，主要包括注肥系统、混肥系统、控制系统、检测系统；所述注肥系统采用大功率专用电动水泵作为动力设备，保持进出口两端的压力差，将肥料吸入到所述混肥系统的混肥罐中，所述混肥罐底部中心开有出水管道口，能使混肥罐中的水肥混合液由于地转偏向力作用产生顺时针旋转，使肥料和水得到充分混合，所述检测系统包括EC传感器，PH值传感器，能远程监测控制大棚内温EC值和PH值，所述控制系统能根据检测系统的结果来调节水和肥料的配比；本发明能在调节水和肥料所需配比的同时，利用地转偏向力来提高水肥混合溶液的混合效率、均匀性。

Description

一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统

技术领域

本发明涉及一种通过共享气象数据，实时田间数据，实现依据土壤湿度、蒸发量、降雨量及太阳辐射的全自动田间智能自动灌溉施肥系统， 尤其涉及一种用户可通过本地控制系统及远程智能终端实现自动控制的一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统。

背景技术

水资源短缺、土壤肥力低下是制约农业生产的主要因素，大力发展节水灌溉是现代农业的出路和方向，借助于灌溉系统的自动灌溉施肥技术被公认为是当今世界上提高水肥资源利用率的最有效方法之一。改革开放以来，国民经济快速发展，各行各业对高科技的需求和运用不断加深，随着农业科学技术的发展，对施肥灌溉的技术和操作水平要求越来越高。能否执行精确的施肥灌溉过程，对土壤温度、湿度、蒸发量、降雨量，太阳辐射，等实现智能自动化远程监测控制，直接关乎农作物生长好坏，收成及经济利益。

灌溉施肥是将灌溉与施肥有机结合的一项现代农业技术，主要是借助新型微灌系统，在灌溉的同时将肥料配兑成各种比例的肥液一起注入到农作物根部土壤。通过精确控制灌水量、施肥量、灌溉及施肥时间，不但可以有效提高水肥资源利用率，而且有助于提高产量、节省资源、减少环境污染，灌溉施肥技术在国外发展已经较为成熟，发达国家的农业灌溉面积（除辅助灌溉外）有75%以上采用了这种技术，相应的自动化、智能化施肥管控一体化产品也层出不穷，但水和肥料的混合效率、均匀性依然存在不足，技术亟待改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，利用地转偏向力的作用使水肥混合液形成漩涡（北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈顺时针方向旋转。南半球则呈逆时针方向旋转），提高水和肥料的混合效率、均匀性。

为了实现上述目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，主要包括包括注肥系统、混肥系统、控制系统、检测系统；所述注肥系统采用大功率专用电动水泵作为动力设备，保持进出口两端的压力差，将肥料吸入到所述混肥系统的混肥罐中，所述混肥罐底部中心开有出水管道口，能使混肥罐中的水肥混合液由于地转偏向力作用产生顺时针旋转，使肥料和水得到充分混合，所述检测系统包括EC传感器，PH值传感器，能远程监测控制大棚内温EC值和PH值，所述控制系统能根据检测系统的结果来调节水和肥料的配比；本发明能在调节水和肥料所需配比的同时，利用地转偏向力来提高水肥混合溶液的混合效率、均匀性。

进一步地，所述混肥罐中循环水肥混合液进口（2）与混肥罐水肥混合液口（3）在混肥罐中偏向向左，使混肥罐中水和混合液顺时针旋转，从而达到充分混合的目的。

进一步地，所述混肥罐（4）底部中心开有循环水肥混合液出口（1），能利用地转偏向力的作用使水肥混合液形成漩涡（北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈顺时针方向旋转。南半球则呈逆时针方向旋转），从而进一步地提高水和肥料的混合效率、均匀性。

本发明的有益效果在于：利用地转偏向力的作用使水肥混合液形成漩涡（北半球在地转偏向力的作用下右偏，漩涡呈顺时针方向旋转。南半球则呈逆时针方向旋转），提高水和肥料的混合效率、均匀性。

附图说明

图1是为自动灌溉施肥机的混肥罐中水肥混合过程示意图，其中：1-循环水肥混合液出口，2-循环水肥混合液进口，3-混肥罐水肥混合液口。

图2是本发明的智能自动灌溉施肥机的结构示意图，其中：4-混肥罐，5-注水管道，6进水球阀，7-出水管道，8-泵，7-出水管道，9-灌溉主管，10-电机，11-循环水进水管道，12-流量阀、13-电磁阀元件、14-文丘里管，15-面板流量计，16-进肥管道。

具体实施方式

本发明的目的通过以下技术方案来实现：利用外部水泵通过注水管道（5）将水注入注肥系统的混肥罐（4中,当液面达到设定高度时，进水球阀（6）阻止外部水泵供水，内部水泵（8）将水从出水管道（7）排出，在排出的过程中分为两路，一路注入灌溉主管（9）中，一路经过循环水进水管道（11）回流入混肥罐中，在回流的过程中流动的流体在注肥系统中的文丘里管（14）处产生“文丘里”效应，从而产生负压，，所述负压能将营养液输送到控制系统中，在控制系统的控制下，调节相应比例，吸入混肥罐中。所述检测系统能远程监测控制大棚内温EC值和PH值。根据EC/PH值及流量监控、在可编程控制器控制下，通过机器上的一组注肥器，所述注肥器包括所述高效注肥器包括进料流量阀(12)、电磁阀元件（13）、面板流量计（15），准确地把肥料养分或弱酸等注入灌溉主管网中，执行精确的施肥过程，所述注肥系统采用大功率专用电动水泵作为动力设备，保持进出口两端的压力差，确保吸肥稳定、均匀。

所述控制系统是施肥机最核心的功能单元，是负责人机交互、系统通讯、参数检测、逻辑判断、条件控制等为一体的主控单元。施肥机整体性能的体现主要在于控制系统的好坏，因此先进的控制器一般都具有很好的扩展性，并能够与任何灌溉系统进行无缝集成，内嵌的灌溉施肥程序能够帮助用户轻松完成定时、定量、定比例的施肥任务。

所述检测系统最基本的是EC/pH检测，在整个配肥过程中，肥液EC和pH的控制对于作物来说是至关重要的，否则达不到施肥效果，因此，系统需要实时监测EC/pH的变化，并及时通过调配水肥比例和注酸通道对EC/pH进行有效控制；除EC/pH检测外，肥料罐（池）及混肥罐液位的实时变化、管道压力、流量等参数也需要进行检测，以保证整个系统的正常、稳定工作。

Claims (3)

1.一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，其特征是利用外部水泵将水注入混肥罐（4）中,当液面达到设定高度后，内部水泵（8）将水排出，在排出的过程中分为两路，一路注入灌溉主管网中、一路回流入混肥罐（4）中，在回流的过程中流动的流体在注肥系统中的会产生负压，从而产生吸附作用，所述吸附作用将不同的营养液利用的电磁阀元件（13）自动控制吸入混肥罐（4）中。

2.根据权利1所述的一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，其特征在于在混肥罐（4）中循环水肥混合液进口(2)与混肥罐水肥混合液口（3）在混肥罐中偏左。

3.根据权利1所述的一种基于地转偏向力的远程田间智能自动灌溉施肥系统，其特征在于所述混肥罐（4）底部中心开有循环水肥混合液出口（1）。