CN109005854B - 一体化滴灌系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种一体化滴灌系统，设置有环境检测系统和灌溉管网系统，该灌溉管网系统设置有供水主管，该供水主管连通有施肥机，施肥机的主水管经注肥管连通多个水肥配置罐，该水肥配置罐设置有储料罐、处理罐和混合罐，处理罐内设置有粉碎机和干燥机，肥料依次经粉碎机和干燥机处理后沿处理罐的出料口注入混合罐中与水进行混合，并通过主水管注入到供水主管中，能配置各种浓度的肥料溶液，并且能进行供肥和供水切换，满足农作物的不同需求，并且能将板结的固体肥料粉碎，方便肥料溶解，能对肥料进行干燥，准确计量肥料和水的用量，使肥料浓度控制更加精确，能根据农作物的养分需求，选择需要的肥料种类进行配置，农作物养分精度控制更高。

Description

一体化滴灌系统
技术领域
本发明涉及使用多孔管道或带喷头管道安装在地上的浇水装置领域，特别是涉及一种一体化滴灌系统。
背景技术
现有的滴灌系统通过施肥机将固体肥料或者液体肥料配置成肥料溶液，然后注入到滴灌系统的主水管中，将水和肥料一起输送到农作物的根部。现有技术大多采用液体肥料进配置肥料溶液，因为液体肥料容易配置，并且能长时间存储，不易受到外界因素影响。而固体肥料长时间存储在室外，容易受潮板结，板结后的肥料不易溶解到水中，并且含有水分，难以精确控制肥料溶液的浓度，不能实现养分的精确投放。但是，液体肥料只能用于配置低于存储在施肥罐内的液体肥料浓度的肥料溶液，如果要配置更高浓度的肥料溶液，就需要更换施肥罐内的液体肥料，而固体肥料则不会出现这种问题。
发明内容
为解决以上技术问题，本发明提供一种一体化滴灌系统，使用固体肥料进行肥料溶液配置，方便配置各种浓度的肥料溶液，并且通过粉碎机将板结的肥料粉碎，有利于肥料溶解，并通过干燥机将粉碎后的肥料进行干燥，以便准确控制水肥浓度，实现养分的精确投放。
技术方案如下：
一种一体化滴灌系统，设置有环境检测系统和灌溉管网系统，该灌溉管网系统设置有供水主管，该供水主管上设置有供水泵和电磁阀，其关键在于：该电磁阀与供水泵之间的供水主管连通有施肥机，该施肥机设置有主水管，该主水管的一端经截止阀连通所述电磁阀前端的供水主管，另一端经混合器连通所述电磁阀后端的供水主管。
所述主水管连通有至少3根注肥管，该注肥管的一端连通主水管，另一端连通有水肥配置罐，该水肥配置罐设置有储料罐、处理罐和混合罐，其中储料罐的卸料口经卸料阀连通处理罐的进料口，处理罐内设置有粉碎机和干燥机，从所述进料口进入的肥料依次经粉碎机和干燥机处理后沿所述处理罐的出料口排出，该出料口经称量漏斗连通混合罐的注料口，所述混合罐顶部经注水管连通有水源，底部连通所述注肥管，所述注肥管上设置有注料泵。
通过控制电磁阀的通断，从而控制滴灌系统是单纯地给农作物供水，还是水肥一起供应。方便配置各种浓度的肥料溶液，并且通过粉碎机将板结的肥料粉碎，有利于肥料溶解，并通过干燥机将粉碎后的肥料进行干燥，以便准确控制水肥浓度，实现养分的精确投放。
更进一步的，所述主水管与供水泵之间的供水主管设置有涡轮蝶阀、空气阀、压力计和杂质过滤器，该涡轮蝶阀、空气阀、水压计和杂质过滤器沿水流方向依次设置在供水主管上。
更进一步的，所述供水泵与杂质过滤器之间的供水主管经保护回路连通水源，该保护回路上设置有安全阀。
更进一步的，所述杂质过滤器与主水管之间的供水主管上设置有减压阀、耐震压力表和水表，该减压阀、耐震压力表和水表沿水流方向依次设置在供水主管上。
更进一步的，所述主水管和注肥管上均设置有可调节流阀。
更进一步的，所述处理罐内还设置有颗粒筛选机，该颗粒筛选机的筛盘位于粉碎机的排料口下方，颗粒筛选机的小颗粒出口连通所述干燥机，所述颗粒筛选机的大颗粒出口连通有回收管道。
更进一步的，所述干燥机设置有加热箱，该加热箱的顶部经进料管连通小颗粒出口，底部经出料管连通出料口，该进料管和出料管上均设置有电控阀，所述加热箱的内设置有料位计和翻转搅拌器。
更进一步的，所述加热箱的侧壁经排气管连通外界，该排气管上设置有排气扇、空气过滤器、干燥器以及单向空气阀，该排气扇、空气过滤器、干燥器以及单向空气阀沿排气方向依次设置。
更进一步的，所述进水管上设置有流量控制阀，所述混合罐内设置有液位计和混合搅拌器。
更进一步的，所述储料罐内壁上设置有至少2个振动器，内壁上设置有上料位开关和下料位开关，该上料位开关和下料位开关分别设置在储料罐的最大存储量位置处和最小存储量位置处，所述上料位开关和下料位开关连接有提示装置。
有益效果：采用本发明的一体化滴灌系统，能配置各种浓度的肥料溶液，并且能进行供肥和供水切换，满足农作物的不同需求，并且能将板结的固体肥料粉碎，方便肥料溶解，能对肥料进行干燥，准确计量肥料和水的用量，使肥料浓度控制更加精确，能根据农作物的养分需求，选择需要的肥料种类进行配置，农作物养分精度控制更高，不污染环境。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为图1中施肥机200的结构示意图；
图3为图1中水肥混合罐100的结构示意图；
图4为图3中处理罐102的结构示意图；
图5为粉碎机的结构示意图；
图6为齿轮传动机构的连接结构示意图；
图7为振动筛选机的结构示意图；
图8为干燥机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明作进一步说明。
如图1所示，一种一体化滴灌系统，设置有环境检测系统和灌溉管网系统，其中灌溉管网系统设置有供水主管300和滴灌主管400，该供水主管300一端连通水源。供水主管300的两端之间设置有供水泵301、涡轮蝶阀302、第一空气阀303、第一水压计304、杂质过滤器305、减压阀306、耐震压力表307、水表308以及电磁阀309，该供水泵301、涡轮蝶阀302、第一空气阀303、第一水压计304、杂质过滤器305、减压阀306、耐震压力表307、水表308以及电磁阀309沿水流方向依次设置在供水主管300上。
该供水主管300还连通有保护回路，该保护回路一端连通第一水压计304与杂质过滤器305之间的供水主管300，另一端连通水源，在保护回路上设置有安全阀501，当供水主管300上的水压超过安全阈值时，安全阀501打开，降低供水主管300内的水压，避免灌溉管网损坏。
所述杂质过滤器305设置有5个过滤罐，这5个过滤罐并排与供水主管300连通，从而加快过滤水的速度，过滤后的水经过降压阀降压后继续沿供水主管300供应到滴灌主管400。
如图1、图2所示，水表308与电磁阀309之间的供水主管300连通有施肥机200，该施肥机200设置有主水管201，该主水管201的一端依次经截止阀202和第一可调节流阀206a连通所述电磁阀309前端的供水主管300，另一端依次经混合器203和第二水压计连通所述电磁阀309后端的供水主管300。
该可调节流阀206和混合器203之间的主水管201连通有3根注肥管204，该注肥管204的一端分别与主水管201连通，另一端分别连通有水肥配置罐100。
3根注肥管204上均设置有注肥泵205，该注肥泵205用于将配置好的水肥注入到主水管201中与主水管201中的水进行混合，而混合器203能加快水肥与水的混合效率。
并且，为了能确保在施肥过程中水肥和水的肥料溶液的浓度保持不变，在注肥管204上设置有第二可调节流阀206b，通过第一可调节流阀206a和第二可调节流阀206b按照预设的混合比例控制主水管201中水的实时流量和注肥管204中水肥的实时流量，达到保持肥料浓度不变的目的。第二可调节流阀206b设置在注肥泵205与主水管201之间。
如图3所示，所述水肥配置罐100设置有储料罐101、处理罐102和混合罐103，储料罐101的顶部设置有投料口104，投料口104处设置有阀门，通过投料口104将颗粒肥料投入储料罐101中进行存储。储料罐101内壁设置有两个料位开关，这两个料位开关分别为上料位开关105和下料位开关106，该上料位开关105和下料位开关106分别设置在储料罐101的最大存储量位置处和最小存储量位置处，所述上料位开关105和下料位开关106连接有提示装置。当储料罐101内的肥料的量达到上料位开关105或者下料位开关106时，提示装置会发出提示信息，提醒工作人员储料罐101内的肥料存量。
在储料罐101的罐壁外上还均设置有2个振动器107，这两个振动器107能使存储的肥料发生振动，避免肥料堵塞储料罐101的卸料口，该储料罐101的卸料口经卸料阀108连通处理罐102的进料口，该卸料阀108为电控阀403，水肥配置罐100的控制系统通过卸料阀108控制卸料口的开合。
如图4、图5所示，处理罐102内沿从上到下的顺序依次设置有粉碎机、颗粒筛选机和干燥机，其中粉碎机设置有粉碎料斗109和粉碎驱动电机110，粉碎料斗109内并排设置有两个滚筒111，该滚筒111的外壁上呈阵列分布有多个齿爪112。
如图6所示，所述粉碎驱动电机110设置在处理罐102的外壁上，该粉碎驱动电机110通过设置在处理罐102外壁上的齿轮传动机构驱动两个滚筒111旋转。该齿轮传动机构设置有主动齿轮113、从动齿轮114以及两个传动齿轮115。其中主动齿轮113与粉碎驱动电机110的驱动轴连接，并与从动齿轮114啮合。两个传动齿轮115分别与主动齿轮113和从动齿轮114啮合，两个所述滚筒111的滚轴一端穿出所述处理罐102分别与两个传动齿轮115固定，滚轴的另一端通过轴承固定在粉碎料斗109上。
当粉碎驱动电机110驱动主动齿轮113沿顺时针方向旋转时，主动齿轮113分别带动与其啮合的从动齿轮114和传动齿轮115沿逆时针方向旋转，所述从动齿轮114带动与其啮合的传动齿轮115沿顺时针方向旋转，从而使两个滚筒111沿相反方向旋转，粉碎板结的肥料。
如图7所示，粉碎后的肥料从粉碎料斗109底部的排料口排出，落入到颗粒筛选机中，该颗粒筛选机为振动筛选机，设置有筛选料斗116，该筛选料斗116内设置有振动筛网117，处理罐102的外壁上设置有振动电机118，该振动电机118的振动轴穿过处理罐102与振动筛网117连接。
所述振动筛网117在筛选料斗116内按照一定的角度倾斜设置，颗粒筛选机的大颗粒出口119开设在筛选料斗116的壁面上，且对应振动筛网117的最低点。大颗粒出口119连通有回收管道120，该回收管道120一端连通大颗粒出口119，另一端穿出处理罐102的外壁，未从振动筛网117筛出的大颗粒肥料沿回收管道120排出处理罐102，然后回收利用。
如图4所示，从振动筛网117筛出的小颗粒肥料沿筛选料斗116底部的小颗粒出口投入干燥机中，该干燥机设置有加热箱121，加热箱121的顶部经进料管122连通小颗粒出口，底部经出料管123连通出料口，进料管122和出料管123上均设置有电磁控制阀124。
工作时，水肥配置罐100的控制系统控制进料管122上的电磁控制阀124先打开，出料管123上的电磁控制阀124关闭。小颗粒肥料从进料管122注入到加热箱121中，通过设置在加热箱121内壁上的料位计检测加热箱121内的小颗粒肥料的总量，如果加热箱121内的肥料总量达到预设的阈值时，水肥配置罐100的控制系统控制进料管122上电磁控制阀124关闭，并同时控制设置在加热箱121内壁上的多根加热管对颗粒肥料进行加热。
如图8所示，为了加快肥料干燥，在加热箱121内还设置有翻转搅拌器，该翻转搅拌器设置有搅拌桨125和搅拌驱动电机126，其中搅拌驱动电机126设置在处理罐102的外壁上，搅拌桨125设置在加热箱121内，所述搅拌驱动电机126的传动轴穿过处理罐102与搅拌桨125固定，在加热器工作的同时，搅拌驱动电机126驱动搅拌桨125对颗粒肥料进行翻转，加快干燥。
同时，水肥配置罐100的控制系统控制设置在加热箱121侧壁的排气管127内的排气扇131工作，将散发的水汽排出，干燥肥料。为了避免排出的气体污染环境和避免外界水汽进入加热箱121内，所述排气管127内还设置有空气过滤器207128、干燥器129以及单向空气阀130。该排气扇131、空气过滤器207128以及干燥器129设置在所述加热箱121与单向空气阀130之间
当干燥时间达到设定的时间时，水肥配置罐100的控制系统控制加热器停止工作，并打开出料管123上的电磁控制阀124，将干燥后的肥料从出料管123排出。
如图3所示，从出料管123排出的肥料落入到称量漏斗132中，称量漏斗132内设置有称量传感器，水肥配置罐100的控制系统通过称量传感器检测落入到称量漏斗132中的肥料的重量，如果肥料的重量满足了需求，则水肥配置罐100的控制系统控制卸料阀108关闭。如果没有满足需求，则水肥配置罐100的控制系统控制进料管122上的电磁控制阀124打开，并控制出料管123上的电磁控制阀124关闭，继续向加热箱121内注入肥料。
经过称量漏斗132称量后的肥料从称量漏斗132排出，并从混合罐103顶部的注料口注入到混合罐103内。该混合罐103内在肥料注入前通过进水管注入了水，水肥配置罐100的控制系统通过设置在混合罐103的内壁上设置的液位计精确检测混合罐103内的水量，并通过进水管上的流量控制阀133控制注入混合罐103的水量。
在向混合罐103内注入肥料的同时，水肥配置罐100的控制系统控制混合搅拌器进行搅拌。该混合搅拌器设置有搅拌电机134和混合搅拌桨135，该混合搅拌桨135设置在混合罐103内，搅拌电机134设置在混合罐103的外壁上，该搅拌电机134的驱动轴穿过混合罐103与混合搅拌桨135固定。在混合完成后，水肥配置罐100的控制系统打开设置在混合罐103底部的水肥出口处电控式的电动调节阀136，以便注肥泵205将混合罐103内混合好的水肥抽入主水管201中。为了避免水肥中可能出现的颗粒沿注肥管204和主水管201进入灌溉管网中，所述电动调节阀136与注肥泵205之间的注肥管204上设置有过滤器207。
如图1所示，所述供水主管300的另一端依次经蝶阀310和第二空气阀311连通滴灌主管400，因为不同的农作物之间的养分浓度和养分种类不同，所以该滴灌主管400连通有多根滴灌支管401，滴灌支管401的数量与需要施肥的农作物的种类相同，每根滴灌支管401的一端均依次通过真空破坏阀402、电控阀403和第三空气阀404与滴灌主管400连通，滴灌支管401的另一端经球阀405连通外界。当需要对滴灌管网系统进行清洗时，将球阀405打开，避免将多余的水和养分施加到农作物的根部。滴灌支管401连通有多根滴灌管406，每根滴灌支管401连通的滴灌管406的数量与滴灌支管401覆盖的区域的农作物数量相关。
所述环境检测系统设置有用于检测天气的气象检测站和用于检测土壤环境的土壤检测站，该环境检测系统与中央控制系统进行通信，该中央控制系统根据土壤检测站采集的土壤环境信息控制施肥机进行肥料溶液的种类和浓度配置，并根据气象检测站采集的天气信息控制施肥时间。
最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种一体化滴灌系统，设置有环境检测系统和灌溉管网系统，该灌溉管网系统设置有供水主管，该供水主管上设置有供水泵和电磁阀，其特征在于：该电磁阀与供水泵之间的供水主管连通有施肥机，该施肥机设置有主水管，该主水管的一端经截止阀连通所述电磁阀前端的供水主管，另一端经混合器连通所述电磁阀后端的供水主管；
所述主水管连通有至少3根注肥管，该注肥管的一端连通主水管，另一端连通有水肥配置罐，该水肥配置罐设置有储料罐、处理罐和混合罐，其中储料罐的卸料口经卸料阀连通处理罐的进料口，处理罐内设置有粉碎机和干燥机，从所述进料口进入的肥料依次经粉碎机和干燥机处理后沿所述处理罐的出料口排出，该出料口经称量漏斗连通混合罐的注料口，所述混合罐顶部经进水管连通有水源，底部连通所述注肥管，所述注肥管上设置有注料泵；
所述主水管与供水泵之间的供水主管设置有涡轮蝶阀、空气阀、水压计和杂质过滤器，该涡轮蝶阀、空气阀、压力计和杂质过滤器沿水流方向依次设置在供水主管上。
2.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述供水泵与杂质过滤器之间的供水主管经保护回路连通水源，该保护回路上设置有安全阀。
3.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述杂质过滤器与主水管之间的供水主管上设置有减压阀、耐震压力表和水表，该减压阀、耐震压力表和水表沿水流方向依次设置在供水主管上。
4.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述主水管和注肥管上均设置有可调节流阀。
5.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述处理罐内还设置有颗粒筛选机，该颗粒筛选机的筛盘位于粉碎机的排料口下方，颗粒筛选机的小颗粒出口连通所述干燥机，所述颗粒筛选机的大颗粒出口连通有回收管道。
6.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述干燥机设置有加热箱，该加热箱的顶部经进料管连通小颗粒出口，底部经出料管连通出料口，该进料管和出料管上均设置有电控阀，所述加热箱的内设置有料位计和翻转搅拌器。
7.根据权利要求6所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述加热箱的侧壁经排气管连通外界，该排气管上设置有排气扇、空气过滤器、干燥器以及单向空气阀，该排气扇、空气过滤器、干燥器以及单向空气阀沿排气方向依次设置。
8.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述进水管上设置有流量控制阀，所述混合罐内设置有液位计和混合搅拌器。
9.根据权利要求1所述的一体化滴灌系统，其特征在于：所述储料罐内壁上设置有至少2个振动器，内壁上设置有上料位开关和下料位开关，该上料位开关和下料位开关分别设置在储料罐的最大存储量位置处和最小存储量位置处，所述上料位开关和下料位开关连接有提示装置。
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