CN107094412A - 一种分布式多作物种植水肥系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及分布式多作物种植水肥系统。该分布式多作物种植水肥系统，包括送水主干管路、总控台和多个栽培单元区，所述送水主干管路为恒压送水管路；多个栽培单元区呈分布式布置，每个所述栽培单元区包括棚室和施肥机；通过多个栽培单元区呈分布式布置，总控台与每个栽培单元中施肥机的控制器关联连接，达到对多个栽培单元区的控制，扩大了栽培植物的种类；对于同一作物在多个栽培单元区种植的情况下，错开多个栽培单元区同一作物的种植时间，可保持总控台浇灌施肥策略不变，而适应同一作物不同生育期的种栽培控制；主控单元通过云端通讯单元与云平台连接，可以远程对整个系统进行浇灌施肥控制。

Description

一种分布式多作物种植水肥系统

技术领域

本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种分布式多作物种植水肥系统。

背景技术

目前，在农业灌溉施肥方面，温室大棚种植的自动浇灌施肥技术已经比较普遍。

然而，现有的大棚自动化浇灌施肥技术中，多是通过一台自动化施肥机对多个大棚进行施肥浇灌，由于施肥机数量的限制，单个施肥机在每天或一定的浇灌时间内最多只能控制8块种植区域进行施肥浇灌，而现代农业对大棚种植的范围有了更高的需求，大规模的大棚种植系统中，不同作物或同一作物的不同生长期的种植区域具有几十种或上百种，若直接增加现有的自动施肥机的数量，一方面需要改造现有的大棚区送水管道，另一方面各个自动施肥机单独控制，控制效率低，所以现有的自动施肥机已然不能满足现有的大棚种植多种植区域的需求。

因此，针对以上不足，需要提送一种分布式多作物种植水肥系统。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提送一种分布式多作物种植水肥系统以解决现有大棚种植中多作物种植数量受限、管路改造成本大、控制效率低下的问题。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种分布式多作物种植水肥系统，包括送水主干管路、总控台和多个栽培单元区，所述送水主干管路为恒压送水管路；多个栽培单元区呈分布式布置，每个所述栽培单元区包括棚室和施肥机，所述施肥机的进水口与所述送水主干管路连接，所述施肥机与肥源和酸源连接，所述施肥机的出肥口与所述棚室连接；所述总控台与每个栽培单元中施肥机的控制器连接。

其中，所述送水主干管路包括第一主管路和与所述第一主管路连通的多个第二主管路，所述第一主管路的进水端连接水源，所述施肥机与所述第一主管路通过所述第二主管路连接。

其中，所述第一主管路上设置过滤装置。

其中，所述施肥机包括水泵、送肥支路、送酸支路及控制器，所述水泵、送肥支路和所述送酸支路分别与所述第二主管路连接，所述送肥支路通过送肥泵与肥源连接，所述送酸支路通过送酸泵与酸源连接，所述第二主管路通过所述水泵与所述第一主管路连接；所述水泵、所述送肥泵和所述送酸泵分别与所述控制器连接，所述第二主管路上具有混合液的管段设置过滤混合器。

其中，所述送肥支路上依次设置电控阀、流量计；所述送酸支路上依次设置电控阀、流量计；所述电控阀、流量计与所述控制器连接；所述送肥泵和送酸泵分别为直注式肥泵和直注式酸泵，所述送肥泵和送酸泵分别与所述控制器连接。

其中，还包括清洗管段，所述清洗管段进口端连接在第二主管路上，出口端连接在送酸支路上的电控阀与流量计之间，清洗管段上设置有与所述控制器连接的电控阀，。

其中，所述总控台包括人机交互单元、主控单元及输出控制单元，所述人机交互单元与所述主控单元连接，以输入配肥、配酸及灌溉指令；所述主控单元通过所述输出控制单元与每个施肥机的控制器连接。

其中，所述控制器包括与所述输出控制单元连接的配肥模块、配酸模块及流量接收模块，所述配肥模块与所述直注式肥泵连接，所述配酸模块与所述直注式酸泵连接，所述流量接收模块与施肥机上相应的流量计连接。

其中，还包括云端通讯单元，所述主控单元通过所述云端通讯单元与云平台连接，以使主控单元与云平台通讯，所述云平台与PC端或手机APP连接。

其中，还包括环境采集单元，所述环境采集单元与所述主控单元连接，以将每个栽培单元区的环境参数实时发送至主控单元。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

1、送水主干管路为恒压送水管路，适应性强，因为现有的栽培区域中多配置恒压送水管，采用本系统，可以利用上现有的恒压送水管路，不用采用新的送水管。

2、通过多个栽培单元区呈分布式布置，多个施肥机分体式设置，总控台与每个栽培单元中施肥机的控制器关联连接，达到对多个栽培单元区的控制，扩大了栽培植物的种类，栽培单元区可突破八个的限制，可以做到几十种或上百种作物的浇灌施肥控制。

3、对于同一作物在多个栽培单元区种植的情况下，错开多个栽培单元区同一作物的种植时间，可保持总控台浇灌施肥策略不变，而适应同一作物不同生育期的种栽培控制。

4、主控单元通过所述云端通讯单元与云平台连接，可以远程对整个系统进行浇灌施肥控制，实现智能云端的控制，操作更便捷。

附图说明

图1是本发明分布式多作物种植水肥系统的结构示意图；

图2是本发明分布式多作物种植水肥系统的控制原理图。

图中：1：总控台；2：云平台；3：第一主管路；4：第二主管路；5：施肥机；6：棚室；7：过滤装置。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上，“若干个”、“若干根”、“若干组”的含义是一个或一个以上。

如图1所示，本发明提送的分布式多作物种植水肥系统包括送水主干管路、总控台1和多个栽培单元区，所述送水主干管路为恒压送水管路；多个栽培单元区呈分布式布置，每个所述栽培单元区包括棚室6和施肥机5，所述施肥机的进水口与所述送水主干管路连接，所述施肥机与肥源和酸源连接，所述施肥机5的出肥口与所述棚室6连接；所述总控台1与每个栽培单元中施肥机的控制器连接。

上述实施例中，送水主干管路为恒压送水管路，适应性强，因为现有的栽培区域中多配置恒压送水管，采用本系统，可以利用上现有的恒压送水管路，不用采用新的送水管；通过多个栽培单元区呈分布式布置，多个施肥机5分体式设置，总控台1与每个栽培单元中施肥机的控制器关联连接，达到对多个栽培单元区的控制，扩大了栽培植物的种类，栽培单元区可突破八个的限制，可以做到几十种或上百种作物的浇灌施肥控制；对于同一作物在多个栽培单元区种植的情况下，错开多个栽培单元区同一作物的种植时间，可保持总控台1浇灌施肥策略不变，而适应同一作物不同生育的种栽培控制。

具体地，送水主干管路包括第一主管路3和与第一主管路3连通的多个第二主管路4，第一主管路3的进水端连接水源，施肥机与第一主管路3通过第二主管路4连接。其中，第一主管路3和多个第二主管路4均为恒压送水，多个第二主管路4的设置配合多个施肥机的使用。

一般地，第一主管路3上设置过滤装置7，对来水进行过滤，防止来水中的杂质进入施肥机，影响施肥机的正常使用。

具体地，施肥机包括水泵、送肥支路、送酸支路及控制器，水泵、送肥支路和送酸支路分别与第二主管路4连接，送肥支路通过送肥泵与肥源连接，送酸支路通过送酸泵与酸源连接，第二主管路4通过水泵与第一主管路3连接；水泵、送肥泵和送酸泵分别与控制器连接，第二主管路4上具有混合液的管段设置过滤混合器。通过控制器对该施肥机所负责的栽培种植区域进行施肥浇灌控制，通过过滤混合器对混合液进行混匀，便于植物的吸收。

进一步地，送肥支路上依次设置电控阀、流量计；送酸支路上依次设置电控阀、流量计；电控阀、流量计与控制器连接；送肥泵和送酸泵分别为直注式肥泵和直注式酸泵，送肥泵和送酸泵分别与控制器连接。通过流量计可以对送肥支路和送酸支路上的流量进行控制，通过电控阀和送肥泵及送酸泵的设置，可以对送肥量和送酸量进行精确控制。

优选地，还包括清洗管段，清洗管段进口端连接在第二主管路4上，出口端连接在送酸支路上的电控阀与流量计之间，清洗管段上设置有与控制器连接的电控阀；需要对流量计清洗保养时，打开清洗管段上的电控阀，关闭送酸管路上的电控阀，直注式酸泵的作用下，送水管路上的清水通过清洗管段进入送酸管路上，对送酸管路上的流量计和直注式酸泵进行清洗。

进一步地，总控台1包括人机交互单元、主控单元、及输出控制单元，人机交互单元与主控单元连接，以输入配肥、配酸及灌溉指令；主控单元通过输出控制单元与每个施肥机的控制器连接。人机交互单元与主控单元连接，以输入配肥、配酸及灌溉指令；主控单元接收到配肥、配酸指令后通过输出控制单元将指令发送至施肥机控制器，施肥机控制器控制送肥管路和送酸管路上的直注式肥泵和直注式酸泵，进而控制不同种植区的送肥量和送酸量。

具体地，控制器包括与输出控制单元连接的配肥模块、配酸模块及流量接收模块，配肥模块、配酸模块及流量接收模块集成在控制电路板上，配肥模块与直注式肥泵连接，配酸模块与直注式酸泵连接，流量接收模块与施肥机上相应的流量计连接。控制器通过配肥模块控制直注式肥泵连接，通过配酸模块控制直注式酸泵。

进一步地，还包括云端通讯单元，主控单元通过云端通讯单元与云平台2连接，以使主控单元与云平台2通讯，云平台2与PC端或手机APP连接。主控单元通过云端通讯单元与云平台2连接，可以远程对整个系统进行浇灌施肥控制，实现智能云端的控制，操作更便捷；具体可通过PC端或手机APP进行远程控制。当然，每个施肥机的控制器也可连接一云端通讯单元，进而与主控单元连接，也可直接与云平台连接。

优选地，还包括环境采集单元，环境采集单元与主控单元连接，以将每个栽培单元区的环境参数实时发送至主控单元，主控制单元根据反馈的环境参数进而控制相应栽培单元去的施肥灌溉量；通过总控台1统一对各个栽培单元区的灌溉施肥情况进行调配，控制效果更好。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：包括送水主干管路、总控台和多个栽培单元区，所述送水主干管路为恒压送水管路；多个栽培单元区呈分布式布置，每个所述栽培单元区包括棚室和施肥机，所述施肥机的进水口与所述送水主干管路连接，所述施肥机与肥源和酸源连接，所述施肥机的出肥口与所述棚室连接；所述总控台与每个栽培单元中施肥机的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述送水主干管路包括第一主管路和与所述第一主管路连通的多个第二主管路，所述第一主管路的进水端连接水源，所述施肥机与所述第一主管路通过所述第二主管路连接。

3.根据权利要求2所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述第一主管路上设置过滤装置。

4.根据权利要求3所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述施肥机包括水泵、送肥支路、送酸支路及控制器，所述水泵、送肥支路和所述送酸支路分别与所述第二主管路连接，所述送肥支路通过送肥泵与肥源连接，所述送酸支路通过送酸泵与酸源连接，所述第二主管路通过所述水泵与所述第一主管路连接；所述水泵、所述送肥泵和所述送酸泵分别与所述控制器连接，所述第二主管路上具有混合液的管段设置过滤混合器。

5.根据权利要求4所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述送肥支路上依次设置电控阀、流量计；所述送酸支路上依次设置电控阀、流量计；所述电控阀、流量计与所述控制器连接；所述送肥泵和送酸泵分别为直注式肥泵和直注式酸泵，所述送肥泵和送酸泵分别与所述控制器连接。

6.根据权利要求5所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：还包括清洗管段，所述清洗管段进口端连接在第二主管路上，出口端连接在送酸支路上的电控阀与流量计之间，清洗管段上设置有与所述控制器连接的电控阀。

7.根据权利要求6所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述总控台包括人机交互单元、主控单元及输出控制单元，所述人机交互单元与所述主控单元连接，以输入配肥、配酸及灌溉指令；所述主控单元通过所述输出控制单元与每个施肥机的控制器连接。

8.根据权利要求7所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于：所述控制器包括与所述输出控制单元连接的配肥模块、配酸模块及流量接收模块，所述配肥模块与所述直注式肥泵连接，所述配酸模块与所述直注式酸泵连接，所述流量接收模块与施肥机上相应的流量计连接。

9.根据权利要求8所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于，还包括云端通讯单元，所述主控单元通过所述云端通讯单元与云平台连接，以使主控单元与云平台通讯，所述云平台与PC端或手机APP连接。

10.根据权利要求9所述的分布式多作物种植水肥系统，其特征在于，还包括环境采集单元，所述环境采集单元与所述主控单元连接，以将每个栽培单元区的环境参数实时发送至主控单元。