CN114258774A - 一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，涉及农业灌溉技术领域。该用于农业种植的水肥一体化施肥系统，包括客户端、云服务器、水肥一体灌溉设备、水肥一体处理模块、土壤监测模块，所述客户端通信连接云服务器，所述云服务器通信连接有所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述水肥一体处理模块通过水肥一体灌溉设备连接所述土壤监测模块。通过客户端向云服务器远程接收和发送控制信息，进行控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备和土壤监测模块，不需要下地，能节省大量的人工，减少了减少人力成本投入，高效管理，省时省力。
Description
技术领域
本发明涉及农业灌溉技术领域，具体为一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统。
背景技术
中国作为农业大国，同时也意味着是用水大国，而且中国水资源极为短缺，水资源危机已成为制约经济可持续发展的重要的因素。中国农业用水量约占总用水量的80％左右，由于农业灌溉效率普遍低下，水的利用率仅为45％，而水资源利用率高的国家已达70％-80％，因而，解决农业灌溉用水的问题，缓解水资源紧缺问题是非常重要的。我们的智能农业灌溉系统在这种背景下应运而生。水肥一体化技术又称灌溉施肥技术，是将滴灌与施肥结合在一起发展起来的一种现代先进农业技术，这项技术主要是借助滴灌系统，利用滴灌系统中的水为载体，在灌溉的同时进行施肥，实现水和肥一体化利用和管理，使水和肥料在土壤中以优化的组合状态供给作物吸收利用。
喷施肥料时，机械进入田间，易造成土壤压实结块，农作物扰动，不利于农业生产，目前水的灌溉与肥料的施撒是分开的，不利于自动化管理与农业种植的规模化发展。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，解决了目前水的灌溉与肥料的施撒是分开的，不利于自动化管理与农业种植的规模化发展，机械进入田间施肥灌溉，易造成土壤压实结块的问题。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，包括客户端、云服务器、水肥一体灌溉设备、水肥一体处理模块、土壤监测模块，所述客户端通信连接云服务器，所述云服务器通信连接有所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述水肥一体处理模块通过水肥一体灌溉设备连接所述土壤监测模块；所述客户端用于向云服务器远程接收和发送控制信息，所述云服务器能够远程控制所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述云服务器通过所述水肥一体处理模块能够进行数据分析、数据查询、数据展示，所述云服务器能够控制所述水肥一体灌溉设备进行水分和肥料的灌溉，所述云服务器能够通过所述土壤监测模块监测土壤环境。
优选的，所述客户端包括网页端、移动端。
优选的，所述云服务器通信连接有显示器，所述显示器用于显示数据分析、数据查询、数据展示。
优选的，所述水肥一体灌溉设备包括流量计、PH测量仪、EC测量仪、压力传感器、电机模块、水泵模块、电池阀、灌溉管路，所述水肥一体灌溉设备能够将水流和肥料混合形成水肥混合液后对土壤进行灌溉，所述流量计用于检测水肥混合液的流量，所述PH测量仪用于检测水体PH值，所述EC测量仪用于测量水肥混合溶液的含盐量，所述压力传感器用于测量水肥混合液的压力，所述电机模块用于将所述水流和肥料混合形成水肥混合液，所述水泵模块用于为水肥混合液流向土壤进行灌溉时提供动力，所述电磁阀用于控制灌溉管路进行水肥混合液的浇灌。
优选的，所述客户端与云服务器采用GPRS无线通信，所述云服务器通过GPRS连接所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块之间通过NB-IoT连接。
优选的，所述土壤监测模块包括风向检测仪、风速检测仪、光照强度检测仪、水位计、降水量检测仪、温度传感器、湿度传感器、溶解氧检测仪。
优选的，所述水肥一体处理模块包括数据分析模块、数据查询模块、设备执行展示模块、生长状态展示模块，所述数据分析模块用于分析土壤监测模块和水肥一体灌溉设备的各种数据，所述数据查询模块用于查询各种数据，所述设备执行展示模块用于实时展示所述水肥一体灌溉设备的运行状态，所述生长状态展示模块用于通过监控设备监控并展示农业种植作物的状态。
工作原理：客户端用于向云服务器远程接收和发送控制信息，云服务器能够远程控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、土壤监测模块，云服务器通过水肥一体处理模块能够进行数据分析、数据查询、数据展示，云服务器能够控制水肥一体灌溉设备进行水分和肥料的灌溉，云服务器能够通过土壤监测模块监测土壤环境，进行控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备和土壤监测模块，不需要下地，能节省大量的人工，减少了减少人力成本投入，高效管理，省时省力，解决了目前水的灌溉与肥料的施撒是分开的，不利于自动化管理与农业种植的规模化发展，机械进入田间施肥灌溉，易造成土壤压实结块的问题。
本发明提供了一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统。具备以下有益效果：
1、本发明通过客户端通信连接云服务器，向云服务器远程接收和发送控制信息，进行控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备和土壤监测模块，不需要下地，能节省大量的人工，减少了减少人力成本投入，高效管理，省时省力。
2、本发明通过电机模块用于将水流和肥料混合形成水肥混合液，水泵模块用于为水肥混合液流向土壤进行灌溉时提供动力，电磁阀用于控制灌溉管路进行水肥混合液的浇灌，可以实现一体化灌水、施肥，避免传统方式造成的土壤质地变化，有助于提高作物产量及品质，有利于全过程自动化管理，节省大量人力成本，使水肥达到最大化利用，减少水分和肥料的浪费。
3、本发明通过土壤监测模块包括的风向检测仪、风速检测仪、光照强度检测仪、水位计、降水量检测仪、温度传感器、湿度传感器、溶解氧检测仪检测土壤环境，根据土壤水分温度、光照强度、风力等相关参数，数据自动反馈给云服务器至客户端，进行精准的控制，实现定时、定量、精准施水施肥，便于提供数据参考，科学种植。
附图说明
图1为本发明的系统框图；
图2为本发明的水肥一体灌溉设备框图；
图3为本发明的土壤监测模块框图；
图4为本发明的水肥一体处理模块框图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
实施例：
如图1-图4所示，本发明实施例提供一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，包括客户端、云服务器、水肥一体灌溉设备、水肥一体处理模块、土壤监测模块，客户端通信连接云服务器，云服务器通信连接有水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、土壤监测模块，水肥一体处理模块通过水肥一体灌溉设备连接土壤监测模块；客户端用于向云服务器远程接收和发送控制信息，云服务器能够远程控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、土壤监测模块，云服务器通过水肥一体处理模块能够进行数据分析、数据查询、数据展示，云服务器能够控制水肥一体灌溉设备进行水分和肥料的灌溉，云服务器能够通过土壤监测模块监测土壤环境。解决了目前水的灌溉与肥料的施撒是分开的，不利于自动化管理与农业种植的规模化发展，机械进入田间施肥灌溉，易造成土壤压实结块的问题。
客户端包括网页端、移动端，网页端、移动端均能够通信连接云服务器，向云服务器远程接收和发送控制信息，进行控制水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备和土壤监测模块，不需要下地，能节省大量的人工，减少了减少人力成本投入，高效管理，省时省力。
云服务器通信连接有显示器，显示器用于显示数据分析、数据查询、数据展示。
水肥一体灌溉设备包括流量计、PH测量仪、EC测量仪、压力传感器、电机模块、水泵模块、电池阀、灌溉管路，水肥一体灌溉设备能够将水流和肥料混合形成水肥混合液后对土壤进行灌溉，流量计用于检测水肥混合液的流量，PH测量仪用于检测水体PH值，EC测量仪用于测量水肥混合溶液的含盐量，压力传感器用于测量水肥混合液的压力，电机模块用于将水流和肥料混合形成水肥混合液，水泵模块用于为水肥混合液流向土壤进行灌溉时提供动力，电磁阀用于控制灌溉管路进行水肥混合液的浇灌，可以实现一体化灌水、施肥，避免传统方式造成的土壤质地变化，有助于提高作物产量及品质，有利于全过程自动化管理，节省大量人力成本，使水肥达到最大化利用，减少水分和肥料的浪费。
客户端与云服务器采用GPRS无线通信，云服务器通过GPRS连接水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、土壤监测模块，水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、土壤监测模块之间通过NB-IoT连接。
土壤监测模块包括风向检测仪、风速检测仪、光照强度检测仪、水位计、降水量检测仪、温度传感器、湿度传感器、溶解氧检测仪。
风向检测仪、风速检测仪、光照强度检测仪、水位计、降水量检测仪、温度传感器、湿度传感器、溶解氧检测仪检测土壤环境，根据土壤水分温度、光照强度、风力等相关参数，数据自动反馈给云服务器至客户端，进行精准的控制，实现定时、定量、精准施水施肥。
水肥一体处理模块包括数据分析模块、数据查询模块、设备执行展示模块、生长状态展示模块，数据分析模块用于分析土壤监测模块和水肥一体灌溉设备的各种数据，数据查询模块用于查询各种数据，设备执行展示模块用于实时展示水肥一体灌溉设备的运行状态，生长状态展示模块用于通过监控设备监控并展示农业种植作物的状态。
采用模块化设计，兼容性强，容易扩展连接设备、增加功能，水肥一体设备可以单独使用，多个设备可以在较大范围内使用，方便灵活，适应范围广，智能管理软件，进行数据处理和展示，功能强大。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，包括客户端、云服务器、水肥一体灌溉设备、水肥一体处理模块、土壤监测模块，其特征在于：所述客户端通信连接云服务器，所述云服务器通信连接有所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述水肥一体处理模块通过水肥一体灌溉设备连接所述土壤监测模块；所述客户端用于向云服务器远程接收和发送控制信息，所述云服务器能够远程控制所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述云服务器通过所述水肥一体处理模块能够进行数据分析、数据查询、数据展示，所述云服务器能够控制所述水肥一体灌溉设备进行水分和肥料的灌溉，所述云服务器能够通过所述土壤监测模块监测土壤环境。
2.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述客户端包括网页端、移动端。
3.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述云服务器通信连接有显示器，所述显示器用于显示数据分析、数据查询、数据展示。
4.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述水肥一体灌溉设备包括流量计、PH测量仪、EC测量仪、压力传感器、电机模块、水泵模块、电池阀、灌溉管路，所述水肥一体灌溉设备能够将水流和肥料混合形成水肥混合液后对土壤进行灌溉，所述流量计用于检测水肥混合液的流量，所述PH测量仪用于检测水体PH值，所述EC测量仪用于测量水肥混合溶液的含盐量，所述压力传感器用于测量水肥混合液的压力，所述电机模块用于将所述水流和肥料混合形成水肥混合液，所述水泵模块用于为水肥混合液流向土壤进行灌溉时提供动力，所述电磁阀用于控制灌溉管路进行水肥混合液的浇灌。
5.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述客户端与云服务器采用GPRS无线通信，所述云服务器通过GPRS连接所述水肥一体处理模块、所述水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块，所述水肥一体处理模块、水肥一体灌溉设备、所述土壤监测模块之间通过NB-IoT连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述土壤监测模块包括风向检测仪、风速检测仪、光照强度检测仪、水位计、降水量检测仪、温度传感器、湿度传感器、溶解氧检测仪。
7.根据权利要求1所述的一种用于农业种植的水肥一体化施肥系统，其特征在于：所述水肥一体处理模块包括数据分析模块、数据查询模块、设备执行展示模块、生长状态展示模块，所述数据分析模块用于分析土壤监测模块和水肥一体灌溉设备的各种数据，所述数据查询模块用于查询各种数据，所述设备执行展示模块用于实时展示所述水肥一体灌溉设备的运行状态，所述生长状态展示模块用于通过监控设备监控并展示农业种植作物的状态。
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