CN203646052U - 一种智能灌溉及施肥装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种智能灌溉及施肥装置，包括供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块，通过供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块中设置单独的流量控制单元及无线通信单元，利用流量控制单元自动调节电动调节阀的阀门开度，调节肥料的浓度；在灌区设置传感器单元，利用传感器单元采集的数据实时传送至流量控制单元，通过无线通信实时监测灌区的灌溉和施肥状况，自动实现多个灌区的同时灌溉，且每个灌区的施肥速度可以单独控制，利用无线控制终端实现远程监控，降低了人的劳动强度，减少了人力成本的支出，提高了生产效率。

Description

一种智能灌溉及施肥装置
技术领域
本实用新型涉及一种智能灌溉及施肥装置。
背景技术
我国现代化温室、日光温室和塑料大棚等设施农业种植面积很大，设施农业自动化作业装备技术也得到了长足发展，不仅微滴灌系统被广泛应用，能一次完成灌溉和施肥的自动灌溉施肥机也逐步得到了推广应用。自动灌溉施肥机可按照设施作物的需要，在灌溉的同时将各种肥料和营养物质按设定的比例自动配兑成各种比例的营养液一起精确地供给到设施作物的根部土壤，通过精确控制灌溉量、施肥量、灌溉及施肥时间，不但可以有效提高水肥利用率，节约资源、减少环境污染，而且能实现全自动作业，极大地提高作业效率，适应大规模生产的需要。
目前，常用的可实现水肥一体化作业的施肥装置有文丘里施肥器、注肥泵、压差式施肥罐、自压式施肥桶等。但这些施肥装置存在着单位面积施肥量不好控制、肥料浓度不易调节、施肥速度不好控制的问题。
实用新型内容
本实用新型提供了一种智能灌溉及施肥装置，其目的在于，克服现有技术中施肥装置在施肥时无法调节肥料浓度，不能单独对每个灌区分别控制施肥速度以及施肥量的问题。
一种智能灌溉及施肥装置，包括供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块，供水模块与肥料供给模块通过输送管道8给灌区灌溉与施肥模块提供灌溉水或肥料，所述供水模块包括储水池1、增压泵2、第一电动调节阀3、第一无线通信单元4、主流量控制单元5及上位机6，所述储水池1、增压泵2及第一电动调节阀3通过输送主路管道8依次相连；主流量控制单元5中的流量计设置于输送主路管道8中，所述第一电动调节阀3和增压泵2均受控于主流量控制单元5；所述第一无线通信单元4与上位机6均与所述主流量控制单元5相连；
所述肥料供给模块包括施药箱16、施药泵17、过滤网18、第二电动调节阀19、第一辅助流量控制单元15及第二无线通信单元20，施药箱16、施药泵12、过滤网13及第二电动调节阀19通过第一输送支路管道9依次相连，所述辅助流量控制单元中的流量计设置于支路管道中，电动调节阀3受控于辅助流量控制单元，第一辅助流量控制单元15上设有第二无线通信单元20；
所述灌区灌溉与施肥模块为多个，每个灌区灌溉与施肥模块包括第三电动调节阀12、第二辅助流量控制单元13、传感器单元14及第三无线通信单元10，所述第三电动调节阀12、第二辅助流量控制单元13及传感器单元14依次相连，每个灌区灌溉与施肥模块中的第三电动调节阀12所在的第二输送支路管道11均与输送主路管道8相通，所述第二辅助流量控制单元13中的流量计设置于第二输送支路管道11中，每个灌区灌溉与施肥模块中的电动调节阀3受控于第二辅助流量控制单元13，第二辅助流量控制单元13上设有第三无线通信单元10；
所述主流量控制单元5受控于上位机，与第一辅助流量控制单元和第二辅助流量单元进行无线通信。
所述传感器单元9至少包括温度传感器、湿度传感器、pH值传感器或EC值传感器中的一种。
所述肥料供给模块包括N个，N为大于或等于1的正整数。
还包括无线控制终端，用于与主流量控制单元5、第一辅助流量控制单元15和第二辅助流量控制单元13进行无线通信。
有益效果
本实用新型提供了一种智能灌溉及施肥装置，包括供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块，通过供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块中设置单独的流量控制单元及无线通信单元，利用流量控制单元自动调节电动调节阀的阀门开度，调节肥料的浓度；在灌区设置传感器单元，利用传感器单元采集的数据实时传送至流量控制单元，通过无线通信实时监测灌区的灌溉和施肥状况，自动实现多个灌区的同时灌溉，且每个灌区的施肥速度可以单独控制，利用无线控制终端实现远程监控，降低了人的劳动强度，减少了人力成本的支出，提高了生产效率。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构框图；
图2为本实用新型中肥料供给模块的结构示意图；
标号说明：1-储水池，2-增压泵，3-第一电动调节阀，4-第一无线通信单元，5-主流量控制单元，6-上位机，7-肥料供给单元，8-输送主路管道，9-第一输送支路管道，10-第三无线通信单元，11-第二输送支路管路，12-第三电动调节阀，13-第二辅助流量控制单元，14-传感器单元，15-第一辅助流量控制单元，16-施药箱，17-施药泵，18-过滤网，19-第二电动调节阀，20-第二无线通信单元。
具体实施方式
下面将结合附图和实施例对本实用新型做进一步的和说明。
如图1所示，为本实用新型的整体结构框图，一种智能灌溉及施肥装置，包括供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块，供水模块与肥料供给模块通过输送管道8给灌区灌溉与施肥模块提供灌溉水或肥料，所述供水模块包括储水池1、增压泵2、第一电动调节阀3、第一无线通信单元4、主流量控制单元5及上位机6，所述储水池1、增压泵2及第一电动调节阀3通过输送主路管道8依次相连；主流量控制单元5中的流量计设置于输送主路管道8中，所述第一电动调节阀3和增压泵2均受控于主流量控制单元5；所述第一无线通信单元4与上位机6均与所述主流量控制单元5相连；
主流量控制单元能对增压泵产生的压力连续可调
所述肥料供给模块包括施药箱16、施药泵17、过滤网18、第二电动调节阀19、第一辅助流量控制单元15及第二无线通信单元20，施药箱16、施药泵12、过滤网13及第二电动调节阀19通过第一输送支路管道9依次相连，所述辅助流量控制单元中的流量计设置于支路管道中，电动调节阀3受控于辅助流量控制单元，第一辅助流量控制单元15上设有第二无线通信单元20；
所述灌区灌溉与施肥模块为多个，每个灌区灌溉与施肥模块包括第三电动调节阀12、第二辅助流量控制单元13、传感器单元14及第三无线通信单元10，所述第三电动调节阀12、第二辅助流量控制单元13及传感器单元14依次相连，每个灌区灌溉与施肥模块中的第三电动调节阀12所在的第二输送支路管道11均与输送主路管道8相通，所述第二辅助流量控制单元13中的流量计设置于第二输送支路管道11中，每个灌区灌溉与施肥模块中的电动调节阀3受控于第二辅助流量控制单元13，第二辅助流量控制单元13上设有第三无线通信单元10；
所述主流量控制单元5受控于上位机，与第一辅助流量控制单元和第二辅助流量单元进行无线通信。
所述传感器单元9包括温度传感器、湿度传感器、pH值传感器以及EC值传感器。
所述肥料供给模块包括N个，N为大于或等于1的正整数。
还包括无线控制终端，用于与主流量控制单元5、第一辅助流量控制单元15和第二辅助流量控制单元13进行无线通信。
用户在上位机上选定要自动施肥/灌溉的区域，设定温度，湿度，PH、EC值上下限及相应的施肥/灌溉时间和流量。
开启增压泵和施药泵后，通过主流量控制单元调节第一电动调节阀阀门的开度，通过第一辅助流量控制单元调节第二电动调节阀阀门的开度，调节肥料的浓度，调节好的肥料通过管道输送到灌区进行施肥；
当传感器单元检测到灌区的温度、湿度、PH值或EC值超过设定的范围时，利用第二辅助流量控制单元将信号通过第三无线通信单元传输至第一无线通信单元，主流量控制单元将信号传输至上位机，上位机显示相应灌区的温度、湿度、PH值和EC值，同时显示报警信息；从上位机发出调节指令，改变电动调节阀阀门的开度，改变灌区的温度、湿度、PH值或EC值；
加大第一电动调节阀的阀门开度，关闭第二电动调节阀阀门，对灌区灌水，通过储水池中的水改变灌区的温度、湿度、PH值和EC值。
用户通过无线控制终端，如手持式无线设备PDA替代上位机，通过无线通信在PDA上选定要自动施肥/灌溉的区域，设定温度，湿度，PH、EC值上下限及相应的施肥/灌溉时间和流量，实现对灌区的分别灌溉和施肥。

Claims (4)

1.一种智能灌溉及施肥装置，包括供水模块、肥料供给模块及灌区灌溉与施肥模块，供水模块与肥料供给模块通过输送管道（8）给灌区灌溉与施肥模块提供灌溉水或肥料，其特征在于，所述供水模块包括储水池（1）、增压泵（2）、第一电动调节阀（3）、第一无线通信单元（4）、主流量控制单元（5）及上位机（6），所述储水池（1）、增压泵（2）及第一电动调节阀（3）通过输送主路管道（8）依次相连；主流量控制单元（5）中的流量计设置于输送主路管道（8）中，所述第一电动调节阀（3）和增压泵（2）均受控于主流量控制单元（5）；所述第一无线通信单元（4）与上位机（6）均与所述主流量控制单元（5）相连；
所述肥料供给模块包括施药箱（16）、施药泵（17）、过滤网（18）、第二电动调节阀（19）、第一辅助流量控制单元（15）及第二无线通信单元（20），施药箱（16）、施药泵（12）、过滤网（13）及第二电动调节阀（19）通过第一输送支路管道（9）依次相连，所述辅助流量控制单元中的流量计设置于支路管道中，电动调节阀（3）受控于辅助流量控制单元，第一辅助流量控制单元（15）上设有第二无线通信单元（20）；
所述灌区灌溉与施肥模块为多个，每个灌区灌溉与施肥模块包括第三电动调节阀（12）、第二辅助流量控制单元（13）、传感器单元（14）及第三无线通信单元（10），所述第三电动调节阀（12）、第二辅助流量控制单元（13）及传感器单元（14）依次相连，每个灌区灌溉与施肥模块中的第三电动调节阀（12）所在的第二输送支路管道（11）均与输送主路管道（8）相通，所述第二辅助流量控制单元（13）中的流量计设置于第二输送支路管道（11）中，每个灌区灌溉与施肥模块中的电动调节阀（3）受控于第二辅助流量控制单元（13），第二辅助流量控制单元（13）上设有第三无线通信单元（10）；
所述主流量控制单元（5）受控于上位机，与第一辅助流量控制单元和第二辅助流量单元进行无线通信。
2.根据权利要求1所述的智能灌溉及施肥装置，其特征在于，所述传感器单元（9）至少包括温度传感器、湿度传感器、pH值传感器或EC值传感器中的一种。
3.根据权利要求2所述的智能灌溉及施肥装置，其特征在于，所述肥料供给模块包括N个，N为大于或等于1的正整数。
4.根据权利要求1-3任一项所述的智能灌溉及施肥装置，其特征在于，还包括无线控制终端，用于与主流量控制单元（5）、第一辅助流量控制单元（15）和第二辅助流量控制单元（13）进行无线通信。
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