CN207652980U

CN207652980U - 一种水肥混合滴灌自动控制系统

Info

Publication number: CN207652980U
Application number: CN201721866580.8U
Authority: CN
Inventors: 李妙祺; 张小艳; 张芮
Original assignee: Gansu Agricultural University
Current assignee: Gansu Agricultural University
Priority date: 2017-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2018-07-27
Anticipated expiration: 2027-12-27

Abstract

本实用新型涉及一种水肥混合滴灌自动控制系统，包括混合液体主罐体、至少一个肥料罐、PLC控制器、HMI人机界面、水源、滴灌装置；所述混合液体主罐体内设有搅拌电机、液位传感器，在肥料罐的底部设有蠕动泵并通过第一管道与混合液体主罐体相连，所述混合液体主罐体的入口通过第二管道与水源连通，所述混合液体主罐体的出口通过第三管道与滴灌装置连接，所述第二管道上设有第一电磁阀、流量计，所述第三管道上设有第二电磁阀、水泵，本实用新型最终实现设备可靠性和低成本，既能达到自动准确灌溉，也能满足农民低投资的要求，实现了对农业施肥的精确控制和可视控制，减少了诸多人为操作，能够节水、节肥、环保、省工。

Description

一种水肥混合滴灌自动控制系统

技术领域

本实用新型属于农业灌溉技术领域，具体涉及一种水肥混合滴灌自动控制系统。

背景技术

随着水资源的日益缺乏，滴灌技术得到了更多国家的关注，尤其是处于严重缺水的地区发展更迅速，另一方面滴灌可以大量的节约水资源，向节约用水方向的发展，能够更加合理的应对水资源短缺问题。滴灌相对于其他灌水技术具有更好的省水、增产效果，所以许多国家对此问题都高度重视。

为进一步提高作物产量，我国已成为化肥生产和消费大国，居世界首位，但化肥利用率仅为30％左右，远低于发达国家50％-70％的水平。在传统的农业生产过程中，习惯施肥往往形成肥料的过量施用，有的肥料施用特别多，浪费大，大量肥料没有被作物吸收利用而进入河流、土壤，造成环境污染；并且施肥多采用人员操作或直接将肥料加入同一肥罐随水稀释，这种控制方式不能精确控制施肥量，并且水肥配合度不够，且在操作过程中随着灌溉过程施肥量无法实时掌握。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供了一种水肥混合滴灌自动控制系统，以解决现有技术中存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案为：一种水肥混合滴灌自动控制系统，包括混合液体主罐体、至少一个肥料罐、PLC控制器、HMI人机界面、水源、滴灌装置；所述混合液体主罐体内设有搅拌电机、液位传感器，在肥料罐的底部设有蠕动泵并通过第一管道与混合液体主罐体相连，所述混合液体主罐体的入口通过第二管道与水源连通，所述混合液体主罐体的出口通过第三管道与滴灌装置连接，所述第二管道上设有第一电磁阀、流量计，所述第三管道上设有第二电磁阀、水泵，所述PLC控制器的输入端与液位传感器、流量计连接，接收其输出信号，所述第一电磁阀、第二电磁阀、水泵、蠕动泵、搅拌电机分别与PLC控制器的输出端连接，所述HMI人机界面与PLC控制器连接，交互信号并实时显示生产状况。

进一步地，所述肥料罐为三个。

进一步地，所述第二管道上设有叠片式过滤器。

进一步地，所述混合液体主罐体的出口处设有网片过滤器。

本实用新型的有益效果为：最终实现设备可靠性和低成本，既能达到自动准确灌溉，也能满足农民低投资的要求；实现了对农业施肥的精确控制和可视控制，减少了诸多人为操作，能够节水、节肥、环保、省工；通过水肥混合滴灌控制灌溉深度及精度，可避免将肥料淋洗到深层土壤而造成土壤和地下水的污染。

附图说明

图1是一种水肥混合滴灌自动控制系统结构示意图；

图2是一种水肥混合滴灌自动控制系统原理框图。

图中：1、混合液体主罐体；2、第一电磁阀；3、第二电磁阀；4、肥料罐；5、PLC控制器；6、蠕动泵；7、滴灌装置；8、搅拌电机；9、液位传感器；10、第一管道；11、第二管道；12、第三管道；13、HMI人机界面；14、叠片式过滤器；15、网片过滤器；16、流量计；17、水泵；18、水源。

具体实施方式

如图1所示，一种水肥混合滴灌自动控制系统，包括混合液体主罐体1、三个肥料罐4、PLC控制器5、HMI人机界面13、水源18、滴灌装置7；所述混合液体主罐体1内设有搅拌电机8、液位传感器9，在肥料罐4的底部设有蠕动泵6并通过第一管道10与混合液体主罐体1相连，所述混合液体主罐体1的入口通过第二管道11与水源18连通，所述混合液体主罐体1的出口通过第三管道12与滴灌装置7连接，所述第二管道11上设有第一电磁阀2、流量计16，所述第三管道12上设有第二电磁阀3、水泵17，所述PLC控制器5的输入端与液位传感器9、流量计16连接，接收其输出信号，所述第一电磁阀2、第二电磁阀3、水泵17、蠕动泵6、搅拌电机8分别与PLC控制器5的输出端连接，HMI人机界面13与PLC控制器5连接，交互信号并实时显示生产状况；第二管道11上设有叠片式过滤器14；混合液体主罐体1的出口处设有网片过滤器15。

本实用新型系统设计有手动、自动两套控制方案。

在一个自动滴灌周期中，当HMI人机界面13系统设定灌溉时间到时，在启动三个并行的蠕动泵6的同时打开第一电磁阀2通过第二管道11向混合液体主罐体1灌入灌溉用水，根据PLC控制器5的设定时间关闭不同的蠕动泵6以控制不同肥料的混合浓度，在混合液面到达液位传感器9的上液位BG1时第一电磁阀2关闭，PLC控制器5保存当前流量计16的计数值，第二电磁阀3在前提设定的时间内控制混合液体的外流；当三个蠕动泵6关闭的同时搅拌电机8开始工作；搅拌电机8，搅拌60秒后结束，打开第二电磁阀3、启动水泵17，混合液体流出通过滴灌装置7对作物进行滴灌，当液面到达液位传感器9的下液位BG2时，为确保混合液体流完，PLC控制器5设置30秒计时，计时时间到后及时关闭第二电磁阀6、关闭水泵17，进入下一个循环周期，在下一循环周期中，流量计16的计数值与第一周期累加，并在HMI人机界面13中实时显示当前灌溉水量。

在手动控制方案中，系统灌溉时间、肥料量、均可以通过HMI人机界面13进行手动设定，蠕动泵6、第一电磁阀2、第二电磁阀3、水泵17、搅拌电机8亦可通过HMI人机界面13手动进行开启关闭。当系统在自动运行时，如需切换至手动控制，则需要等待当前周期结束。

水肥混合滴灌控制技术是将灌溉与施肥融为一体的新型农业技术，水肥混合控制借助自动控制系统，把水和能够融入水的肥料按作物所需或者土壤所含养分进行混合搅拌构成肥液，利用搅拌电动机将水肥充分搅拌后，再通过滴灌系统预先铺设的管道与滴头形成滴灌，这样可以根据不同作物的需肥规律以及土壤中养分含量并按一定的比例对农作物直接进行均匀、定时、定量的供水、施肥，使根系所在区域能够长时间的保持一定的湿润程度。

本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种水肥混合滴灌自动控制系统，其特征在于：包括混合液体主罐体、至少一个肥料罐、PLC控制器、HMI人机界面、水源、滴灌装置；所述混合液体主罐体内设有搅拌电机、液位传感器，在肥料罐的底部设有蠕动泵并通过第一管道与混合液体主罐体相连，所述混合液体主罐体的入口通过第二管道与水源连通，所述混合液体主罐体的出口通过第三管道与滴灌装置连接，所述第二管道上设有第一电磁阀、流量计，所述第三管道上设有第二电磁阀、水泵，所述PLC控制器的输入端与液位传感器、流量计连接，接收其输出信号，所述第一电磁阀、第二电磁阀、水泵、蠕动泵、搅拌电机分别与PLC控制器的输出端连接，所述HMI人机界面与PLC控制器连接，交互信号并实时显示生产状况。

2.根据权利要求1所述的一种水肥混合滴灌自动控制系统，其特征在于：所述肥料罐为三个。

3.根据权利要求1所述的一种水肥混合滴灌自动控制系统，其特征在于：所述第二管道上设有叠片式过滤器。

4.根据权利要求1所述的一种水肥混合滴灌自动控制系统，其特征在于：所述混合液体主罐体的出口处设有网片过滤器。