CN115643878A - 盐碱地改良水肥组件及工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盐碱地改良水肥组件及工艺，铲运装置（53），用于对盐碱土壤层（1）进行松土并将其进行收集并开槽；铲运装置（53）包括在机架总成（61）前端铰接的前铲板（62）；在前铲板（62）上设置有铲运拨轮（63），在前铲板（62）前端设置有松土搅龙（64），在前铲板（62）上端设置有铲运输出口（65）；本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。

Description

盐碱地改良水肥组件及工艺

技术领域

本发明涉及盐碱地改良水肥系统及方法，具体涉及盐碱地改良水肥组件及工艺。

背景技术

水肥一体化是当今世界公认的一项高效节水省肥农业新技术，主要根据土壤特性和作物生长规律，利用灌溉设备同时把水分和养分均匀、准确、适时适量地供应给作物。在水肥与作物生长产量品质关系发明方面，陈晓楠等（2006）采用遗传算法求解作物水分生产函数模型，但只能解决单输出问题。王康等（2002）从水分和氮素的投入与作物生长的内在关系出发，建立了一个水分-氮素生产函数动态产量机理模型。H. Wang 等（2013）使用 BP神经网络建立了温室黄瓜需水量预测模型。郭丽等（2017）发明了滴灌水肥一体化条件下施氮量对夏玉米氮素吸收利用及土壤硝态氮含量的影响。蔡树美等（2018）发明了不同灌溉方式下施氮水平对设施春黄瓜产量及氮肥利用率的影响。以上发明仅考虑环境因素、土壤状况或某种肥料施用的影响，导致模型适应性差。

关于水肥调控系统的发明，国外如荷兰的 Priva、以色列的 Netafim、Eldar-Shany 等公司的灌溉施肥系统，近年来在国内有一定程度的示范推广。国内李颖慧等（2013）开发了一套基于 WSN 的设施无土栽培营养液 EC在线监测系统。何青海等（2015）设计了一个基于 Lab VIEW 的水肥药一体化系统和一个模糊控制器，但其控制效果并未得到试验验证。李加念等（2013）将文丘里施肥器与电磁阀相结合，通过控制电磁阀的开关时间实现肥液浓度的控制。魏全盛等（2017）设计了温室智能水肥一体化微喷灌装置。郝明（2018）对大田微喷灌水肥一体化技术与设备进行发明。但国内外未见有以大数据为导向，以智能水肥一体化设备为基础，根据作物的水肥控制需求分层设计智能水肥调控系统的发明报道，目前尚属空白。

在水肥过程浓度控制和 pH 控制技术发明方面，Hiroaki Murata 等（2014）设计实现了对作物根区养分浓度的连续测量。殷鹏飞等（2018）对水肥一体化系统中水肥混合效果数值模拟进行发明。于蒙等（2012）针对 pH 过程控制提出了一种二次型优化的单神经元PID 学习算法。薛薇等（2007）将模糊神经网络控制与 PI控制相结合，并在 DSP 中实现了pH 过程控制器的设计。以上发明与应用虽然针对水肥浓度控制过程和 pH 值控制过程进行了一定的发明，但由于未能综合考虑控制过程的非线性、时滞性、时变性、不确定性等特点，导致混肥控制精度差，且未见有基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的发明报道，目前基于大数据的不确定性人工智能理论在水肥过程控制方面的发明尚属空白。

发明内容

本发明所要解决的技术问题总的来说是提供一种盐碱地改良水肥系统及方法。母案盐碱地改良水肥系统及方法，申请日：20200618。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：

一种盐碱地改良水肥系统，包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置。

一种盐碱地改良水肥方法， 基于盐碱地构建模型；该方法步骤；

步骤一，铺设底部透水装置；首先，将待改良的盐碱土壤层挖去；然后，在挖去待改良的盐碱土壤层底部铺设底部U型槽道；其次，在底部U型槽道中添加负泊松比支撑块；再次，底部U型槽道上铺设底部丰字形透水盖；

步骤二，回填盐碱土壤层并开沟形成预制新土沟槽以备培土壤层添加；

步骤三，铺设侧间隔装置；首先，开沟于待改良的盐碱土壤层与本次未改良的盐碱土壤层之间，并设置侧透水通道，并搭建侧透水垒壁；然后，在侧透水通道中放置侧勾手架，安装要求其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层接触；其次，在侧勾手架中添加负泊松比支撑块；

步骤四，铺设水肥管路；首先，在水肥对开摆动栅板上设置水肥栅板下突刺、水肥上凸起与水肥栅板挂钩，同时，将预制水肥鸭嘴出口的水肥输出管与水肥送肥管连接；然后，将水肥对开摆动栅板成对安装在水肥通道上扣盖中；其次，在水肥通道上扣盖中设置水肥转动轴，根据水肥对开摆动栅板开合幅度，调节水肥摆动臂伸缩长度与水肥拉绳长度，水肥下压块与水肥上凸起对应；再次，连接水肥转动轴与水肥驱动杆，

将预制水肥鸭嘴出口朝下设置，并将水肥输出管放置于成对水肥对开摆动栅板中上方；紧接着，在水肥驱动杆上安装固定于盐碱土壤层中，在水肥驱动杆通过水肥铰接座安装水肥防护弧罩；

步骤五，调试，首先，驱动水肥驱动杆，水肥防护弧罩在水肥固定支撑上滑动，水肥下压块下压水肥上凸起使得对应的水肥对开摆动栅板向下打开；然后，驱动水肥驱动杆，水肥转动轴带动水肥摆动臂上摆动复位，通过水肥拉绳带动水肥栅板挂钩上摆动，使得水肥对开摆动栅板交错闭合；

步骤六， 首先，在预制新土沟槽中铺设覆盖层组件；然后，铺设石砾层与新翻土层；其次，种植植物；

步骤七，铺设覆盖层组件；首先，呼吸膜件置于带透气帽网架上；然后，将透气帽网架安装在新翻土层上；

步骤八，首先，分支管路输入端与水肥管路输出端连接；然后，水肥管路连接来水管道；其次，分支管路通过分度浇灌阀门连接新翻土层；再次，根据植物生长情况，通过添加肥料口，进行配料与加入菌种；紧接着，将水肥管路与水肥送肥管连接，将菌种送入土壤中。

一种盐碱地改良水肥方法， 借助于盐碱施工装置进行改良作业，其包括行走的机架总成；在机架总成上分别有铲运装置、运送装置、U型槽道下料装置、支撑块下料装置、透水盖下料装置、侧沟犁铧、侧沟搅龙和/或中心开口犁铧；该作业方法包括以下步骤；

步骤A，通过铲运装置，对盐碱土壤层进行松土并将其进行收集并开槽；

步骤B， 通过运送装置，送入将铲运的盐碱土壤层收集并回填；

步骤C，通过U型槽道下料装置，将具有U槽外沿的底部U型槽道放入开槽中；底部U型槽道码垛设置；

步骤D，通过支撑块下料装置，将负泊松比支撑块放置于底部U型槽道中；负泊松比支撑块具有对称且小端连接的等腰梯形结构；

步骤E，通过透水盖下料装置，将具有透水盖外沿的底部丰字形透水盖，放置于底部U型槽道上端；底部丰字形透水盖码垛设置；

步骤F，通过中心开口犁铧，用于对回填后盐碱土壤层进行加工预制新土沟槽，以便添加培土壤层；

步骤G，通过侧沟犁铧，用于加工侧透水通道；

步骤H，通过侧沟搅龙，用于将侧透水通道中的土壤取出。

本发明设计合理、成本低廉、结实耐用、安全可靠、操作简单、省时省力、节约资金、结构紧凑且使用方便。

附图说明

图1是本发明模型的使用结构示意图。

图2是本发明模型爆炸的结构示意图。

图3是本发明模型局部的结构示意图。

图4是本发明作业装置的结构示意图。

图5是本发明作业装置另一视角的结构示意图。

图6是本发明作业装置局部的结构示意图。

其中：1、盐碱土壤层；2、底部透水装置；3、培土壤层；4、层间隔组件；5、覆盖层组件；6、侧间隔装置；7、水肥管路；8、分支管路；9、分度浇灌阀门；10、添加肥料口；11、预制新土沟槽；12、下隔网层；13、中单向透水层；14、上隔网层；15、石砾层；16、新翻土层；17、带透气帽网架；18、呼吸膜件；19、下三角斜块；20、外挡板；21、下卡位通道；22、上三角斜块；23、底部U型槽道；24、底部丰字形透水盖；25、负泊松比支撑块；26、侧透水垒壁；27、侧透水通道；28、侧支撑空心管；29、侧勾手架；30、填充水肥通道；31、水肥通道上扣盖；32、水肥对开摆动栅板；33、水肥栅板下突刺；34、水肥上凸起；35、水肥栅板框架；36、水肥栅板挂钩；37、水肥固定支撑；38、水肥防护弧罩；39、水肥铰接座；40、水肥驱动杆；41、水肥转动轴；42、水肥摆动臂；43、水肥下压块；44、水肥环套；45、水肥拉绳；46、水肥送肥管；47、水肥输出管；48、水肥鸭嘴出口；52、盐碱施工装置；53、铲运装置；54、运送装置；55、U型槽道下料装置；56、支撑块下料装置；57、透水盖下料装置；58、侧沟犁铧；59、侧沟搅龙；60、中心开口犁铧；61、机架总成；62、前铲板；63、铲运拨轮；64、松土搅龙；65、铲运输出口；66、升运传送带；67、后运传送带；68、回填传送带；69、回填输出口；70、U槽外沿；71、U槽侧导向架；72、U槽输出装置；73、U槽下托板；74、U槽上托板；75、透水盖外沿；76、透水盖输出装置；77、透水盖导向板；78、支撑块横向送到通道；79、支撑块下落口；80、支撑块存积通道；81、支撑块侧弹片；82、支撑块上弹片；83、支撑块；84、支撑块送料托盘；85、支撑块U型叉。

具体实施方式

如图1-6所示，本实施例的盐碱地改良水肥系统，包括盐碱地构建模型和/或对盐碱地进行改良作业的盐碱施工装置52。

盐碱地构建模型包括待改良的盐碱土壤层1；

底部透水装置2，为渠道结构，其位于盐碱土壤层1下方，当盐碱土壤层1中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分携带盐碱土壤层1中的盐碱成分下沉汇入到底部透水装置2中，实现对盐碱土壤层1的盐碱成分改良；

培土壤层3，种植有植物，其位于盐碱土壤层1上方，在盐碱土壤层1设置上端开口的梯形或V型的预制新土沟槽11，培土壤层3加入到该预制新土沟槽11中；

层间隔组件4，位于预制新土沟槽11中，当培土壤层3中存积有过饱和水分后，利用水分的重力，水分下沉到盐碱土壤层1中，减少盐碱土壤层1向培土壤层3下部的盐碱成分扩散，从而保证培土壤层3的盐碱度满足植物生长需要；

覆盖层组件5，覆盖在培土壤层3上方，具有透气但防止水分蒸发的呼吸膜和/或雨水通过覆盖层组件5进入到培土壤层3；

侧间隔装置6，开沟于待改良的盐碱土壤层1与本次未改良的盐碱土壤层1之间，并阻挡其之间的盐碱成分扩散；

水肥管路7，至少连接有来水管道；

分支管路8，输入端与水肥管路7输出端连接，其输出端至少用于给培土壤层3的植物进行浇灌；

分度浇灌阀门9，位于分支管路8输出端上，通过开合控制所要浇灌位置，通过开度大小控制用水量，通过时间控制器来控制浇灌时间；

添加肥料口10，至少开设在分支管路8，根据所浇灌植物所需肥料，进行配料。

层间隔组件4至少包括上隔网层14、中单向透水层13及下隔网层12三层；

上隔网层14，具有网孔的塑料网框；

中单向透水层13，具有通过水分的网孔或毛细层；

下隔网层12，具有网孔的塑料网框；

石砾层15，在培土壤层3底部，且位于上隔网层14上方；

新翻土层16，在石砾层15上方，用于种植植物；

带透气帽网架17，作为覆盖层组件5的组件，为公母搭接设置，采用塑料框架结构；

呼吸膜件18，置于带透气帽网架17上，用于阻挡新翻土层16中的水分蒸发；

下三角斜块19与外挡板20，置于一带透气帽网架17上，在下三角斜块19与外挡板20之间形成下卡位通道21；

上三角斜块22，置于另一带透气帽网架17上，上三角斜块22咬合在下卡位通道21中；雨水通过透气帽网架17之间间隙进入到下卡位通道21后再进入到新翻土层16中；

底部U型槽道23，作为底部透水装置2的一部分，为塑料材质；

底部丰字形透水盖24，扣盖在底部U型槽道23上方，盐碱土壤层1的水分通过底部丰字形透水盖24上的网孔进入到底部U型槽道23；

侧透水通道27，作为侧间隔装置6的一部分，位于盐碱土壤层1的侧部；

侧透水垒壁26，堆砌在侧透水通道27中，形成底部及侧部支撑，用于阻挡土壤并透水；

侧支撑空心管28，置于侧透水垒壁26中；

侧勾手架29，安装在侧透水通道27，其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层1接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层1接触；

负泊松比支撑块25，位于底部U型槽道23和/或侧透水通道27中；

填充水肥通道30，置于盐碱土壤层1中，具有透水网孔的塑料框架；在填充水肥通道30上安装有水肥通道上扣盖31；

水肥对开摆动栅板32，具有水肥栅板框架35，其根部成对安装于水肥通道上扣盖31中；

水肥栅板下突刺33，位于水肥对开摆动栅板32下表面；

水肥上凸起34与水肥栅板挂钩36，设置于水肥对开摆动栅板32上表面；

水肥固定支撑37，间距外置在填充水肥通道30上，在水肥固定支撑37上具有导向槽；

水肥驱动杆40，穿过导向槽，其根部位于填充水肥通道30中；

水肥防护弧罩38，通过水肥铰接座39安装在水肥驱动杆40上，水肥防护弧罩38在水肥固定支撑37上滑动用于阻挡杂物通过导向槽；

水肥转动轴41，沿长度方向转动设置在填充水肥通道30中，并与水肥驱动杆40根部铰接；水肥转动轴41位于成对水肥对开摆动栅板32中上方；

水肥摆动臂42，根部铰接在水肥转动轴41上；

水肥下压块43与水肥环套44，设置在水肥摆动臂42悬臂端部；

水肥拉绳45，连接着在水肥环套44与水肥栅板挂钩36之间；

水肥摆动臂42下摆动，下压水肥上凸起34使得水肥对开摆动栅板32张开；水肥摆动臂42上摆动，水肥拉绳45带动水肥栅板挂钩36上摆动，使得水肥对开摆动栅板32交错闭合；

水肥送肥管46，与分支管路8连接；

水肥输出管47，与水肥送肥管46连接；

水肥鸭嘴出口48，设置在水肥输出管47出口处，采用弹性橡胶材质。

盐碱施工装置52包括行走的机架总成61；在机架总成61上分别有铲运装置53、运送装置54、U型槽道下料装置55、支撑块下料装置56、透水盖下料装置57、侧沟犁铧58、侧沟搅龙59和/或中心开口犁铧60；

铲运装置53，用于对盐碱土壤层1进行松土并将其进行收集并开槽；

运送装置54，送入将铲运的盐碱土壤层1收集并回填；

U型槽道下料装置55，用于将具有U槽外沿70的底部U型槽道23放入开槽中；底部U型槽道23码垛设置；

支撑块下料装置56，将负泊松比支撑块25放置于底部U型槽道23中；负泊松比支撑块25具有对称且小端连接的等腰梯形结构；

透水盖下料装置57，将具有透水盖外沿75的底部丰字形透水盖24，放置于底部U型槽道23上端；底部丰字形透水盖24码垛设置；

中心开口犁铧60，用于对回填后盐碱土壤层1进行加工预制新土沟槽11，以便添加培土壤层3；

侧沟犁铧58，用于加工侧透水通道27；

侧沟搅龙59，用于将侧透水通道27中的土壤取出。

铲运装置53包括在机架总成61前端铰接的前铲板62；

在前铲板62上设置有铲运拨轮63，在前铲板62前端设置有松土搅龙64，在前铲板62上端设置有铲运输出口65；

运送装置54包括进口与铲运输出口65衔接的升运传送带66；升运传送带66连接有后运传送带67，后运传送带67连接有回填传送带68，在回填传送带68下端设置有回填输出口69。

U型槽道下料装置55包括在机架总成61上设置有对底部U型槽道23导向的U槽侧导向架71；

在U槽侧导向架71下端四角具有U槽输出装置72；

U槽输出装置72包括U槽旋转轴；在U槽旋转轴上高低错落设置有U槽下托板73与U槽上托板74；用于承载最低层底部U型槽道23的U槽外沿70下表面的U槽下托板73与用于承载第二层底部U型槽道23的U槽外沿70下表面的U槽上托板74之间间隙至少不小于透水盖外沿75的厚度；

U槽旋转轴旋转使得U槽下托板73与U槽上托板74依次交替与对应的透水盖外沿75接触，使得底部U型槽道23逐个下落；

透水盖下料装置57，与U型槽道下料装置55结构相同；

透水盖输出装置76与U槽输出装置72结构相同；

透水盖导向板77与U槽侧导向架71结构相同。

支撑块下料装置56，包括码垛有负泊松比支撑块25的支撑块存积通道80、进口位于支撑块存积通道80输出端下方的支撑块横向送到通道78、 设置在支撑块横向送到通道78输出端侧的支撑块下落口79、设置在支撑块下落口79上方支撑块横向送到通道78输出端侧上的支撑块侧弹片81及支撑块上弹片82；

在支撑块横向送到通道78输出端设置有支撑块83；

在支撑块横向送到通道78输出端与输入端设置有支撑块送料托盘84，在支撑块送料托盘84上端设置有支撑块U型叉85；

支撑块U型叉85用于阻挡负泊松比支撑块25下落且用于伸入支撑块上弹片82 。

本实施例的盐碱地改良水肥方法， 基于盐碱地构建模型；该方法步骤；

步骤一，铺设底部透水装置2；首先，将待改良的盐碱土壤层1挖去；然后，在挖去待改良的盐碱土壤层1底部铺设底部U型槽道23；其次，在底部U型槽道23中添加负泊松比支撑块25；再次，底部U型槽道23上铺设底部丰字形透水盖24；

步骤二，回填盐碱土壤层1并开沟形成预制新土沟槽11以备培土壤层3添加；

步骤三，铺设侧间隔装置6；首先，开沟于待改良的盐碱土壤层1与本次未改良的盐碱土壤层1之间，并设置侧透水通道27，并搭建侧透水垒壁26；然后，在侧透水通道27中放置侧勾手架29，安装要求其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层1接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层1接触；其次，在侧勾手架29中添加负泊松比支撑块25；

步骤四，铺设水肥管路；首先，在水肥对开摆动栅板32上设置水肥栅板下突刺33、水肥上凸起34与水肥栅板挂钩36，同时，将预制水肥鸭嘴出口48的水肥输出管47与水肥送肥管46连接；然后，将水肥对开摆动栅板32成对安装在水肥通道上扣盖31中；其次，在水肥通道上扣盖31中设置水肥转动轴41，根据水肥对开摆动栅板32开合幅度，调节水肥摆动臂42伸缩长度与水肥拉绳45长度，水肥下压块43与水肥上凸起34对应；再次，连接水肥转动轴41与水肥驱动杆40，

将预制水肥鸭嘴出口48朝下设置，并将水肥输出管47放置于成对水肥对开摆动栅板32中上方；紧接着，在水肥驱动杆40上安装固定于盐碱土壤层1中，在水肥驱动杆40通过水肥铰接座39安装水肥防护弧罩38；

步骤五，调试，首先，驱动水肥驱动杆40，水肥防护弧罩38在水肥固定支撑37上滑动，水肥下压块43下压水肥上凸起34使得对应的水肥对开摆动栅板32向下打开；然后，驱动水肥驱动杆40，水肥转动轴41带动水肥摆动臂42上摆动复位，通过水肥拉绳45带动水肥栅板挂钩36上摆动，使得水肥对开摆动栅板32交错闭合；

步骤六， 首先，在预制新土沟槽11中铺设覆盖层组件5；然后，铺设石砾层15与新翻土层16；其次，种植植物；

步骤七，铺设覆盖层组件5；首先，呼吸膜件18置于带透气帽网架17上；然后，将透气帽网架17安装在新翻土层16上；

步骤八，首先，分支管路8输入端与水肥管路7输出端连接；然后，水肥管路7连接来水管道；其次，分支管路8通过分度浇灌阀门9连接新翻土层16；再次，根据植物生长情况，通过添加肥料口10，进行配料与加入菌种；紧接着，将水肥管路7与水肥送肥管46连接，将菌种送入土壤中 。

本实施例的盐碱地改良水肥方法，该作业方法包括以下步骤；

步骤A，通过铲运装置53，对盐碱土壤层1进行松土并将其进行收集并开槽；

步骤B， 通过运送装置54，送入将铲运的盐碱土壤层1收集并回填；

步骤C，通过U型槽道下料装置55，将具有U槽外沿70的底部U型槽道23放入开槽中；底部U型槽道23码垛设置；

步骤D，通过支撑块下料装置56，将负泊松比支撑块25放置于底部U型槽道23中；负泊松比支撑块25具有对称且小端连接的等腰梯形结构；

步骤E，通过透水盖下料装置57，将具有透水盖外沿75的底部丰字形透水盖24，放置于底部U型槽道23上端；底部丰字形透水盖24码垛设置；

步骤F，通过中心开口犁铧60，用于对回填后盐碱土壤层1进行加工预制新土沟槽11，以便添加培土壤层3；

步骤G，通过侧沟犁铧58，用于加工侧透水通道27；

步骤H，通过侧沟搅龙59，用于将侧透水通道27中的土壤取出。在步骤A中，首先，松土搅龙64对盐碱土壤层1进行松动；然后，前铲板62前行，铲运拨轮63对盐碱土壤层1送到铲运输出口65；

在步骤B中，首先，盐碱土壤层1通过升运传送带66送至到后运传送带67上缓冲暂存；然后，回填传送带68将盐碱土壤层1通过回填输出口69回填；

在步骤C中，首先，底部U型槽道23通过 U槽旋转轴旋转；使得底部U型槽道23沿着U槽侧导向架71通过自重下行；然后，U槽旋转轴旋转使得U槽下托板73与U槽上托板74依次交替与对应的透水盖外沿75接触，使得底部U型槽道23逐个下落；

在步骤D中，首先，支撑块存积通道80逐个通过支撑块U型叉85下落到支撑块送料托盘84中；然后，支撑块送料托盘84将负泊松比支撑块25上放置到支撑块横向送到通道78输出端侧；其次，支撑块侧弹片81及支撑块上弹片82插入到负泊松比支撑块25与支撑块送料托盘84之间，支撑块送料托盘84后退，实现负泊松比支撑块25与支撑块送料托盘84分离；再次，负泊松比支撑块25从支撑块下落口79下落。

本发明实现了对盐碱土壤层1进行分区片进行改良，从而逐渐实现对整个盐碱区域进行改良，本发明优选于雨水多的地区，底部透水装置2承接因雨水而下沉盐分的输出，本发明的施工材料可以是可重复利用的塑料件或可以降解材料均可。培土壤层3是新土壤，可以实现经济效益，层间隔组件4实现了隔离，从而避免盐碱成分的逆向扩散，覆盖层组件5避免水分蒸发，侧间隔装置6阻断隔离，水肥管路7实现送入水分，分支管路8进行分区域浇灌，分度浇灌阀门9实现电控，添加肥料口10实现精准施肥与菌种培养，解决传统施肥管路长距离造成的堵塞问题，预制新土沟槽11便于种植，中单向透水层13通过下隔网层12与上隔网层14实现隔离层，避免土壤对膜产生损坏，石砾层15方便透水下沉，带透气帽网架17为支撑，呼吸膜件18实现透气但是不透水，当下雨后，雨水通过下卡位通道21流入土壤中。底部U型槽道23实现水分携带盐碱成分汇集，底部丰字形透水盖24实现仅仅通水，避免土壤进入，负泊松比支撑块25具有高强度，抗支撑力强，侧透水垒壁26同样实现透水阻挡土壤，侧透水通道27从而将水汇集流出，侧支撑空心管28提高强度，侧勾手架29实现固定支撑，填充水肥通道30通过水肥实现对土壤的改良，水肥通道上扣盖31，水肥对开摆动栅板32开合实现水肥的送入，水肥中优选带有菌种，水肥栅板下突刺33减少打开的阻力，水肥上凸起34，工艺好，从而方便栅板打开，水肥栅板框架35带有网孔，方便透水，水肥栅板挂钩36方便牵拉闭合，水肥固定支撑37采用固定装置，水肥防护弧罩38实现防护，水肥铰接座39实现柔性铰接，水肥驱动杆40带动水肥转动轴41摆动，可以实现外力联动控制，水肥摆动臂42具有水肥下压块43，水肥环套44，通过水肥拉绳45牵拉，水肥送肥管46实现送入肥料，水肥输出管47通过水肥鸭嘴出口48实现单向输出。

作为一个施工装置，可以单独成为方案，盐碱施工装置52实现自动化改良作业，铲运装置53实现铲运，运送装置54实现缓冲，U型槽道下料装置55实现自动下落，支撑块下料装置56实现下漏，透水盖下料装置57下落，侧沟犁铧58实现开沟，侧沟搅龙59将侧沟土壤清楚，中心开口犁铧60实现中间开沟，便于放置新土，机架总成61为支撑，前铲板62实现铲运，铲运拨轮63实现送出，松土搅龙64实现松土，铲运输出口65实现输出，升运传送带66，后运传送带67，回填传送带68实现连续回填，效率高，节约能源，这是传统设备所不具备的，传统设备需要通过卡车将土壤来走存储，而本发明不需要，回填输出口69实现输出，U槽外沿70方便托载工件，U槽侧导向架71实现定位，U槽输出装置72实现下落，U槽下托板73，U槽上托板74交替实现托载，透水盖外沿75同样道理，透水盖输出装置76，实现工件下落，支撑块下落口79实现下落，支撑块存积通道80横向输出，支撑块侧弹片81，支撑块上弹片82实现被动阻挡，支撑块送料托盘84实现托盘，支撑块U型叉85阻挡后续工件下落。本发明实现了自动化作业。模型改进效果好，从而实现了更好的改良。

本发明通过建立最优水肥调控模式数学模型，集成研制智能水肥装置及作业系统。 作为本发明的扩展，水肥一体化系统的架构，发明分析各层的主要功能，整个系统自下而上分为四个层次：种植层、控制层、本地管理层和远程决策层。 种植层是温室作物生长的各种形态，如土壤栽培、无土栽培、水培、立体栽培等，是整个系统的被控对象。 控制层是对种植层作物生长状态的直接监管层，主要由若干种类的智能装备完成过程信息采集和过程控制任务，该层的好坏直接影响整个系统平台的工作性能，并直接决定作物生长发育状况和作物产量。 本地管理层是连接远程决策层与控制层的桥梁：一方面从控制层获得种植层的监管信息，对本地若干个智能装备的工作状态进行统一管理，并将监管信息通过广域网形式上传至远程数据库服务器；另一方面从远程决策层获得不同种类的决策信息，并作用于控制层，实现种植过程的决策内容。远程决策层旨在为各类专家知识的应用和种植过程的管理提供一个开放、互连、互操作的平台，为数据分析、信息融合、故障诊断、控制决策等行为提供一个便捷的空间。对各层数据的管理方式和访问操作方式是平台架构设计需要关注的主要问题。远程决策层的平台主要由数据库平台、WEB 服务平台和客户端组成。 本地监控站与控制层的各类智能装备共同组成一个基于 CAN 总线的分布式控制系统。 控制层是衔接本地管理层与种植层之间的重要层次，该层设计的好坏直接影响到作物种植。控制层是以若干智能装备为核心的感知层和执行层的集合。 感知层是整个智能水肥控制系统平台一切数据最原始的来源。

Claims (4)

1.一种盐碱地改良水肥组件，其特征在于: 组件包括

铲运装置（53），用于对盐碱土壤层（1）进行松土并将其进行收集并开槽；铲运装置（53）包括在机架总成（61）前端铰接的前铲板（62）；在前铲板（62）上设置有铲运拨轮（63），在前铲板（62）前端设置有松土搅龙（64），在前铲板（62）上端设置有铲运输出口（65）；

运送装置（54），送入将铲运的盐碱土壤层（1）收集并回填；运送装置（54）包括进口与铲运输出口（65）衔接的升运传送带（66）；升运传送带（66）连接有后运传送带（67），后运传送带（67）连接有回填传送带（68），在回填传送带（68）下端设置有回填输出口（69）。

2.一种盐碱地改良水肥组件，其特征在于:组件包括

U型槽道下料装置（55），用于将具有U槽外沿（70）的底部U型槽道（23）放入开槽中；底部U型槽道（23）码垛设置；U型槽道下料装置（55）包括在机架总成（61）上设置有对底部U型槽道（23）导向的U槽侧导向架（71）；

在U槽侧导向架（71）下端四角具有U槽输出装置（72）；

U槽输出装置（72）包括U槽旋转轴；在U槽旋转轴上高低错落设置有U槽下托板（73）与U槽上托板（74）；用于承载最低层底部U型槽道（23）的U槽外沿（70）下表面的U槽下托板（73）与用于承载第二层底部U型槽道（23）的U槽外沿（70）下表面的U槽上托板（74）之间间隙至少不小于透水盖外沿（75）的厚度；

U槽旋转轴旋转使得U槽下托板（73）与U槽上托板（74）依次交替与对应的透水盖外沿（75）接触，使得底部U型槽道（23）逐个下落。

3.一种盐碱地改良水肥组件，其特征在于: 组件包括

支撑块下料装置（56），将负泊松比支撑块（25）放置于底部U型槽道（23）中；负泊松比支撑块（25）具有对称且小端连接的等腰梯形结构；

支撑块下料装置（56），包括码垛有负泊松比支撑块（25）的支撑块存积通道（80）、进口位于支撑块存积通道（80）输出端下方的支撑块横向送到通道（78）、 设置在支撑块横向送到通道（78）输出端侧的支撑块下落口（79）、设置在支撑块下落口（79）上方支撑块横向送到通道（78）输出端侧上的支撑块侧弹片（81）及支撑块上弹片（82）；

在支撑块横向送到通道（78）输出端设置有支撑块（83）；

在支撑块横向送到通道（78）输出端与输入端设置有支撑块送料托盘（84），在支撑块送料托盘（84）上端设置有支撑块U型叉（85）；

支撑块U型叉（85）用于阻挡负泊松比支撑块（25）下落且用于伸入支撑块上弹片（82）；

透水盖下料装置（57），将具有透水盖外沿（75）的底部丰字形透水盖（24），放置于底部U型槽道（23）上端；底部丰字形透水盖（24）码垛设置；

中心开口犁铧（60），用于对回填后盐碱土壤层（1）进行加工预制新土沟槽（11），以便添加培土壤层（3）；

侧沟犁铧（58），用于加工侧透水通道（27）；

侧沟搅龙（59），用于将侧透水通道（27）中的土壤取出。

4.一种盐碱地改良水肥工艺，其特征在于: 基于盐碱地构建模型；该方法步骤；

步骤一，铺设底部透水装置（2）；首先，将待改良的盐碱土壤层（1）挖去；然后，在挖去待改良的盐碱土壤层（1）底部铺设底部U型槽道（23）；其次，在底部U型槽道（23）中添加负泊松比支撑块（25）；再次，底部U型槽道（23）上铺设底部丰字形透水盖（24）；

步骤二，回填盐碱土壤层（1）并开沟形成预制新土沟槽（11）以备培土壤层（3）添加；

步骤三，铺设侧间隔装置（6）；首先，开沟于待改良的盐碱土壤层（1）与本次未改良的盐碱土壤层（1）之间，并设置侧透水通道（27），并搭建侧透水垒壁（26）；然后，在侧透水通道（27）中放置侧勾手架（29），安装要求其手臂侧用于与本次未改良的盐碱土壤层（1）接触，手指侧与待改良的盐碱土壤层（1）接触；其次，在侧勾手架（29）中添加负泊松比支撑块（25）；

步骤四，铺设水肥管路；首先，在水肥对开摆动栅板（32）上设置水肥栅板下突刺（33）、水肥上凸起（34）与水肥栅板挂钩（36），同时，将预制水肥鸭嘴出口（48）的水肥输出管（47）与水肥送肥管（46）连接；然后，将水肥对开摆动栅板（32）成对安装在水肥通道上扣盖（31）中；其次，在水肥通道上扣盖（31）中设置水肥转动轴（41），根据水肥对开摆动栅板（32）开合幅度，调节水肥摆动臂（42）伸缩长度与水肥拉绳（45）长度，水肥下压块（43）与水肥上凸起（34）对应；再次，连接水肥转动轴（41）与水肥驱动杆（40），

将预制水肥鸭嘴出口（48）朝下设置，并将水肥输出管（47）放置于成对水肥对开摆动栅板（32）中上方；紧接着，在水肥驱动杆（40）上安装固定于盐碱土壤层（1）中，在水肥驱动杆（40）通过水肥铰接座（39）安装水肥防护弧罩（38）；

步骤五，调试，首先，驱动水肥驱动杆（40），水肥防护弧罩（38）在水肥固定支撑（37）上滑动，水肥下压块（43）下压水肥上凸起（34）使得对应的水肥对开摆动栅板（32）向下打开；然后，驱动水肥驱动杆（40），水肥转动轴（41）带动水肥摆动臂（42）上摆动复位，通过水肥拉绳（45）带动水肥栅板挂钩（36）上摆动，使得水肥对开摆动栅板（32）交错闭合；

步骤六， 首先，在预制新土沟槽（11）中铺设覆盖层组件（5）；然后，铺设石砾层（15）与新翻土层（16）；其次，种植植物；

步骤七，铺设覆盖层组件（5）；首先，呼吸膜件（18）置于带透气帽网架（17）上；然后，将透气帽网架（17）安装在新翻土层（16）上；

步骤八，首先，分支管路（8）输入端与水肥管路（7）输出端连接；然后，水肥管路（7）连接来水管道；其次，分支管路（8）通过分度浇灌阀门（9）连接新翻土层（16）；再次，根据植物生长情况，通过添加肥料口（10），进行配料与加入菌种；紧接着，将水肥管路（7）与水肥送肥管（46）连接，将菌种送入土壤中 。

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