CN115024070A - 一种水肥一体化节水灌溉控制装置 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种水肥一体化节水灌溉控制装置，用土壤湿度传感器实时监测灌溉地的潮湿度，当灌溉地的湿度偏低时，灌溉装置中的输料泵和第一电磁控制阀开始运行，使混肥池中的混肥通过出料管与蓄水池中的水在出水管中进行混合，然后经过分水管对灌溉地进行灌溉；当灌溉地的湿度升高后，灌溉装置，停止灌溉中的输料泵和第一电磁控制阀停止运行，使混肥池中的混肥不与蓄水池中的水在出水管中混合，灌溉地中的种植物自然对水肥进行吸收。其中，数据采集器可以将土壤湿度传感器所感应到的数据进行收集，然后经过中央控制器进行处理，接着中央控制器将收集数据处理后的结果反馈至输出控制器中，使输出控制器控制输料泵和第一电磁控制阀的开启和关闭。
Description
技术领域
本申请涉及灌溉机械设备领域，尤其涉及一种水肥一体化节水灌溉控制装置。
背景技术
世界淡水资源日益紧缺，而人类对粮食的需求也不断上升，淡水资源已经成为农业发展和世界粮食供应的安全威胁。要破解耕地面积有限、淡水资源紧缺和世界粮食需求上涨之间的难题，发展节水灌溉成为关键。
节水灌溉是以最低限度的用水量获得最大的产量或收益，也就是最大限度地提高单位灌溉水量的农作物产量和产值的灌溉措施。当前世界各国节水灌溉的主要措施包括渠道防渗、低压管灌、喷灌、微灌等。
在我国，水肥一体化技术，指灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润作物根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，作物不同生长期需水，需肥规律情况进行不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。
现有的装置只能做到肥液与灌溉水混合灌溉，不能做到对作物生长土壤的湿度进行监测，单纯依靠定时或人工定量来灌溉施肥，往往造成肥料、水资源的浪费。
所以控制装置的问题是本技术领域技术人员急需解决的问题。
发明内容
本申请提供了一种水肥一体化节水灌溉控制装置，解决了现有的水肥一体化灌溉方式中依靠定时或人工定量来灌溉施肥，造成肥料、水资源的浪费的问题。
为解决上述技术问题，本申请提供了一种水肥一体化节水灌溉控制装置，包括：
蓄水池，所述蓄水池上设置有进水管和出水管，与所述蓄水池相连通的混肥池，所述混肥池上设置有进料管和出料管，所述出水管上安装有分配器阀门，所述分配器阀门的出口端连接有多个分水管，多个所述分水管上均安装有第一电磁控制阀和土壤湿度传感器，所述出料管上安装有输料泵，所述第一电磁控制阀和所述输料泵均与输出控制器连接，所述土壤湿度传感器与数据采集器连接，所述输出控制器和所述数据采集器均与中央控制器连接。
作为优选地实施方式，所述进水管、出水管、进料管、出料管上均还安装有流量计，且所述流量计连接所述数据采集器。
作为优选地实施方式，所述进料管上还设置有旁通管，且所述旁通管上还安装有过滤器。
作为优选地实施方式，所述旁通管上安装有第二电磁控制阀，与所述旁通管相对应的所述出料管上安装有第三电磁控制阀，所述第二电磁控制阀和第三电磁控制阀均与所述输出控制器连接。
作为优选地实施方式，所述出水管上顺着水流出的方向依次还安装有第四电磁控制阀、水泵、逆止阀和电磁减压阀，所述第四电磁控制阀、所述水泵和所述逆止阀靠近所述蓄水池设置，所述电磁减压阀靠近所述分配器阀门设置，所述第四电磁控制阀与所述输出控制器连接。
作为优选地实施方式，所述水泵、所述逆止阀和所述电磁减压阀均与所述输出控制器连接。
作为优选地实施方式，所述电磁减压阀还与所述数据采集器连接。
作为优选地实施方式，所述出水管上还设置有三通管，所述三通管的一端与所述出料管连接，且所述三通管靠近所述电磁减压阀。
作为优选地实施方式，所述分水管上还设置有多个喷头，任意相邻两个所述喷头之间的距离相等。
相比较现有技术，本申请提供的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，包括：蓄水池，蓄水池上设置有进水管和出水管，与蓄水池相连通的混肥池，混肥池上设置有进料管和出料管，出水管上安装有分配器阀门，分配器阀门的出口端连接有多个分水管，多个分水管上均安装有第一电磁控制阀和土壤湿度传感器，出料管上安装有输料泵，第一电磁控制阀和输料泵均与输出控制器连接，土壤湿度传感器与数据采集器连接，输出控制器和数据采集器均与中央控制器连接。
由此可见，用土壤湿度传感器可以实时监测灌溉地的潮湿度，当灌溉地的湿度偏低时，灌溉装置中的输料泵和第一电磁控制阀开始运行，使混肥池中的混肥通过出料管与蓄水池中的水在出水管中进行混合，然后经过分水管对灌溉地进行灌溉；当灌溉地的湿度升高后，灌溉装置，停止灌溉中的输料泵和第一电磁控制阀停止运行，使混肥池中的混肥不与蓄水池中的水在出水管中混合，灌溉地中的种植物自然对水肥进行吸收。其中，数据采集器可以将土壤湿度传感器所感应到的数据进行收集，然后经过中央控制器进行处理，接着中央控制器将收集数据处理后的结果反馈至输出控制器中，使输出控制器控制输料泵和第一电磁控制阀的开启和关闭。
附图说明
为了更清楚的说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简要的介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例所提供的一种水肥一体化节水灌溉控制装置结构示意图；
图中，1、蓄水池；2、进水管；3、出水管；4、混肥池；5、进料管；6、出料管；7、分配器阀门；8、分水管；9、第一电磁控制阀；10、土壤湿度传感器；11、输料泵；12、输出控制器；13、数据采集器；14、中央控制器；15、流量计；16、旁通管；17、过滤器；18、第二电磁控制阀；19、第三电磁控制阀；20、第四电磁控制阀；21、水泵；22、逆止阀；23、电磁减压阀；24、三通管；25、喷头。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚完整的描述。
在申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
本申请的核心是提供一种水肥一体化节水灌溉控制装置，可以解决现有的水肥一体化灌溉方式中依靠定时或人工定量来灌溉施肥，造成肥料、水资源的浪费的问题。
图1为本发明实施例所提供的一种水肥一体化节水灌溉控制装置结构示意图，如图1所示，该装置包括：
蓄水池1，蓄水池1上设置有进水管2和出水管3，与蓄水池1相连通的混肥池4，混肥池4上设置有进料管5和出料管6，出水管3上安装有分配器阀门7，分配器阀门7的出口端连接有多个分水管8，多个分水管8上均安装有第一电磁控制阀9和土壤湿度传感器10，出料管6上安装有输料泵11，第一电磁控制阀9和输料泵11均与输出控制器12连接，土壤湿度传感器10与数据采集器13连接，输出控制器12和数据采集器13均与中央控制器14连接。
具体的，蓄水池1中的灌溉水通过出水管3与混肥池4的出料管6进行连接，实现混肥与水的混合，然后经过分配器阀门7分散至分水管8中，然后被喷洒至灌溉地中。其中，第一电磁控制阀9可以控制每个分水管8是否进行喷洒，土壤湿度传感器10可以实时监测土壤的湿度，中央控制器14、输出控制器12和数据采集器13可以实现完全智能化、自动化运行。
作为优选地实施方式，进水管2、出水管3、进料管5、出料管6上均还安装有流量计15，且流量计15连接数据采集器13。流量计15可以监测灌溉控制装置中进入蓄水池1中的水量和输出，避免蓄水池1中出现缺水的现象；流量计15可以监测进入混肥池4中的混肥量和混肥池4输送出混肥的量。
为了增加该控制装置可以对沼液或腐殖酸液肥利用，作为优选地实施方式，进料管5上还设置有旁通管16，且旁通管16上还安装有过滤器17。作为优选地实施方式，旁通管16上安装有第二电磁控制阀18，与旁通管16相对应的出料管6上安装有第三电磁控制阀19，第二电磁控制阀18和第三电磁控制阀19均与输出控制器12连接。当装置中的混肥池4内装有沼液或腐殖酸液肥时，关闭第三电磁控制阀19，同时打开第二电磁控制阀18，使沼液或腐殖酸液肥时通过旁通管16，并经过过滤器17进行过滤，将沼液或腐殖酸液肥中的杂质进行过滤，然后汇流至出水管3，经过分水管8进行灌溉。当装置中的混肥池4内装有液体混肥时，开启第三电磁控制阀19，同时关闭第二电磁控制阀18。
作为优选地实施方式，出水管3上顺着水流出的方向依次还安装有第四电磁控制阀20、水泵21、逆止阀22和电磁减压阀23，第四电磁控制阀20、水泵21和逆止阀22靠近蓄水池1设置，电磁减压阀23靠近分配器阀门7设置，第四电磁控制阀20与输出控制器12连接。第四电磁控制阀20可以实现对出水管3输出水量的控制。水泵21可以增加出水管3输出水的水压。逆止阀22可以防止混肥在出水管3中与水混合后反流至蓄水池1中，造成蓄水池1水的污染。电磁减压阀23是一个利用电磁效应控制的用于减压的阀门，功能相当于一个普通减压阀和一个电磁阀的合成，隔膜驱动控制阀门，利用管道自身的压力将阀前较高的压力降低，流量和上游压力的变化不会影响下游压力的稳定。
作为优选地实施方式，水泵21、逆止阀22和电磁减压阀23均与输出控制器12连接，作为优选地实施方式，电磁减压阀23还与数据采集器13连接。数据采集器13实时收集电磁减压阀23的压力数值，当电磁减压阀23的压力值偏高时，数据采集器13将信息反馈至中央控制器14，中央控制器14对收集数据进行对比分析，然后将执行信息发送至输出控制器12，输出控制器12控制水泵21降低功率，减少水量的输出，从而减少出水管3中的水压；当电磁减压阀23的压力值偏低时，数据采集器13将信息反馈至中央控制器14，中央控制器14对收集数据进行对比分析，然后将执行信息发送至输出控制器12，输出控制器12控制水泵21提高功率，增加水量的输出，从而增加出水管3中的水压，确保输出水量的充足，使灌溉控制装置运行稳定。
作为优选地实施方式，出水管3上还设置有三通管24，三通管24的一端与出料管6连接，且三通管24靠近电磁减压阀23。三通管24可以将出料管6中的混肥与出水管3中的水进行混合，实现水肥一体化。
作为优选地实施方式，分水管8上还设置有多个喷头25，任意相邻两个喷头25之间的距离相等。喷头25主要是增加灌溉装置喷洒的效率，喷头25选用市场现有的水雾喷头25，当水流进入喷头25后，被分解成沿内壁运动而具有离心速度的旋转水流和具有轴向速度的直水流，两股水流在喷头25内汇合，然后以其合成速度由喷口喷出而形成雾化。
该装置的有益效果：
1、通过土数据采集器可以节省人工进行对植物土壤的监控。
2、输出控制器和中央控制器可以减少人工对输料泵、水泵和电磁控制阀的开启和关闭，减少了操作人员的劳动体力。
3、过滤器可以实现对沼液或腐殖酸液肥中的杂质进行过滤，使沼液或腐殖酸液肥也能被利用到水肥一体化灌溉中，增加了使用范围。
本申请提供的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，包括：蓄水池，蓄水池上设置有进水管和出水管，与蓄水池相连通的混肥池，混肥池上设置有进料管和出料管，出水管上安装有分配器阀门，分配器阀门的出口端连接有多个分水管，多个分水管上均安装有第一电磁控制阀和土壤湿度传感器，出料管上安装有输料泵，第一电磁控制阀和输料泵均与输出控制器连接，土壤湿度传感器与数据采集器连接，输出控制器和数据采集器均与中央控制器连接。
由此可见，用土壤湿度传感器可以实时监测灌溉地的潮湿度，当灌溉地的湿度偏低时，灌溉装置中的输料泵和第一电磁控制阀开始运行，使混肥池中的混肥通过出料管与蓄水池中的水在出水管中进行混合，然后经过分水管对灌溉地进行灌溉；当灌溉地的湿度升高后，灌溉装置，停止灌溉中的输料泵和第一电磁控制阀停止运行，使混肥池中的混肥不与蓄水池中的水在出水管中混合，灌溉地中的种植物自然对水肥进行吸收。其中，数据采集器可以将土壤湿度传感器所感应到的数据进行收集，然后经过中央控制器进行处理，接着中央控制器将收集数据处理后的结果反馈至输出控制器中，使输出控制器控制输料泵和第一电磁控制阀的开启和关闭。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的申请后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包含本申请公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为实例性的，本申请的真正范围由权利要求指出。
应当理解的是，本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。
Claims (9)
1.一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，包括：
蓄水池，所述蓄水池上设置有进水管和出水管，与所述蓄水池相连通的混肥池，所述混肥池上设置有进料管和出料管，所述出水管上安装有分配器阀门，所述分配器阀门的出口端连接有多个分水管，多个所述分水管上均安装有第一电磁控制阀和土壤湿度传感器，所述出料管上安装有输料泵，所述第一电磁控制阀和所述输料泵均与输出控制器连接，所述土壤湿度传感器与数据采集器连接，所述输出控制器和所述数据采集器均与中央控制器连接。
2.根据权利要求1所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述进水管、所述出水管、所述进料管、所述出料管上均还安装有流量计，且所述流量计连接所述数据采集器。
3.根据权利要求1所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述进料管上还设置有旁通管，且所述旁通管上还安装有过滤器。
4.根据权利要求3所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述旁通管上安装有第二电磁控制阀，与所述旁通管相对应的所述出料管上安装有第三电磁控制阀，所述第二电磁控制阀和第三电磁控制阀均与所述输出控制器连接。
5.根据权利要求1所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述出水管上顺着水流出的方向依次还安装有第四电磁控制阀、水泵、逆止阀和电磁减压阀，所述第四电磁控制阀、所述水泵和所述逆止阀靠近所述蓄水池设置，所述电磁减压阀靠近所述分配器阀门设置，所述第四电磁控制阀与所述输出控制器连接。
6.根据权利要求5所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述水泵、所述逆止阀和所述电磁减压阀均与所述输出控制器连接。
7.根据权利要求5所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述电磁减压阀还与所述数据采集器连接。
8.根据权利要求5所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述出水管上还设置有三通管，所述三通管的一端与所述出料管连接，且所述三通管靠近所述电磁减压阀。
9.根据权利要求1所述的一种水肥一体化节水灌溉控制装置，其特征在于，所述分水管上还设置有多个喷头，任意相邻两个所述喷头之间的距离相等。
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2022
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