CN209002680U - 果园自动打药灌溉水肥一体化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及农业生产技术领域，具体指一种果园自动打药灌溉水肥一体化系统，包括管网系统、气象站、控制器，所述气象站位于果园内，气象站周围设置温度传感器、湿度传感器、风速计，气象站将接收到的温度、湿度、风速信号反馈到控制器，控制器分析气象站反馈的信息后，控制管网系统对果园进行打药或灌溉施肥作业。

Description

果园自动打药灌溉水肥一体化系统

技术领域

本实用新型涉及农业生产技术领域，具体指一种果园自动打药灌溉水肥一体化系统。

背景技术

果园打药是果园管理者比较烦恼的事情，特别是三年以上的果树株距行距都封行，人工或机器打药都很困难，目前大部分果园仍然停留在非常落后的人工打药即一颗一颗逐个打的做法；好一点的打药机械可以实现一小片一小片打药的效果。近年国内问世的较先进送风式打药机和乘坐行走式打药机两种，都是人工操作，前者基于设计有路网的新规划果园，一次最多可以对几十颗果树喷药，但是对于果园边缘的树打不透药；后者无法做到短时间大面积打药，打药机行走过程中来回碾压压实地垄不利于果树的生长。

目前果园全自动打药灌溉水肥一体化系统还没有形成一个完整的体系，微喷灌溉技术较为成熟，在农业果园的应用也较广泛，但是在短时间内大面积同时对果树打药又能灌溉的一体化系统还没有先例。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种果园自动打药灌溉水肥一体化系统，解决现有系统无法实现短时间内大面积同时对果树打药、灌溉水肥的技术问题。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：

果园自动打药灌溉水肥一体化系统，包括管网系统、气象站、控制器，所述气象站位于果园内，气象站周围设置温度传感器、湿度传感器、风速计，气象站将接收到的温度、湿度、风速信号反馈到控制器，控制器分析气象站反馈的信号后，控制管网系统对果园进行打药或灌溉施肥作业；所述的管网系统包括清水池、配药池、高压泵、反冲洗过滤器、排气阀、电磁流量计，所述清水池和配药池的输出管均与主管道连接，在清水池和配药池的输出管上分别设置一个电磁阀I，在主管道上与配药池连接的一端起依次设置电磁阀II、高压泵、反冲洗过滤器、排气阀、电磁流量计、逆止阀，在反冲洗过滤器两端的管路上设置压力表，控制器根据反冲洗过滤器两端的压力差来控制反冲洗过滤器的动作，变频器控制高压泵的功率从而实现恒压喷灌；在逆止阀后利用PVC高压管设置支管，支管设置到每一颗树，在位于每一颗树顶部的支管端设置一个以上的雾化喷头。

所述的雾化喷头包括连接头和雾化部，雾化部上设置射流孔，连接头的一端与PVC高压管的支管连接，另一端与射流孔贯通，雾化部上设置与射流孔正对的靶心，所述的射流孔内径为1.2mm。

所述的气象站采用太阳能电池供电。

所述的反冲洗过滤器并排设置两个。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：

1.本实用新型所述的系统通过变频器改变高压泵的输出压力实现管网系统的恒压，实现不同模式之间的恒压喷灌，利用 PVC 高压管布置管网，布置到每一颗树，每一颗树安装一个到两个雾化喷头，控制器通过气象站提供的温度、湿度、风速信息控制电磁阀等执行单元的动作实现短时间内同时进行打药或灌溉施肥，采用一个系统实现两个功能模式可以达到节电节水地进行打药和灌溉施肥的目的。

2.反冲洗过滤器并排设置两个，由于两个过滤器是轮流工作的，所以在反冲洗过程中不影响系统恒压。

3.本系统根据果园的大小规模分可分成多个单元，每个单元可以由一个电磁阀远程控制，本系统的一个单元可同时对1440 颗果树打药或微喷灌溉，解决现有系统无法实现短时间内大面积同时对果树打药、灌溉水肥的技术问题，工作效率高，解放了人力劳动，避免操作人员直接接触农药，保护操作者的安全，并且打药更均匀，打药效果更佳。

附图说明

图1 为果园自动打药灌溉水肥一体化系统的结构图；

图2为所述雾化喷头的结构示意图；

图3为果园自动打药灌溉水肥一体化系统的控制系统图；

图4为所述反冲洗过滤器控制系统图；

主要附图标记说明：

1-气象站，2-控制器，3-清水池，4-配药池，5-电磁阀II，6-高压泵，7-反冲洗过滤器，8-排气阀，9-电磁流量计，10-逆止阀，11-主管道，12-电磁阀I，13-变频器，14-雾化喷头，141-连接头，142-雾化部，143-射流孔，144-靶心。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。

除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。

如图1-2所示的果园自动打药灌溉一体化系统，包括管网系统、气象站1、控制器2，所述气象站位于果园内，气象站周围设置温度传感器、湿度传感器、风速计，气象站将接收到的温度、湿度、风速信号反馈到控制器，控制器分析气象站反馈的信号后，控制管网系统对果园进行打药或灌溉作业；所述的管网系统包括清水池3、配药池4、高压泵6、反冲洗过滤器7、排气阀8、电磁流量计9，所述清水池3和配药池4的输出管均与主管道11连接，在清水池和配药池的输出管上分别设置一个电磁阀I12，在主管道11上与配药池4连接的一端起依次设置电磁阀II5、高压泵6、反冲洗过滤器7、排气阀8、电磁流量计9、逆止阀10，在反冲洗过滤器7两端的管路上设置压力表，控制器2根据反冲洗过滤器7两端的压力差来控制反冲洗过滤器7的动作，例如，当反冲洗过滤器7两端压力表反馈的压力差达到0.05MP时，控制器2控制正在使用的过滤器进行反冲洗，此时启用另一个反冲洗过滤器7，若该另一个反冲洗过滤器两端的压力差达到预设值，再进行反冲洗，如此交替使用；变频器13控制高压泵6的功率从而实现恒压喷灌；在逆止阀10后利用PVC高压管设置支管，支管设置到每一颗树，在位于每一颗树顶部的支管端设置一个以上的雾化喷头14。

所述的雾化喷头14包括连接头141和雾化部142，雾化部142上设置射流孔143，连接头141的一端与PVC高压管的支管连接，另一端与射流孔143贯通，雾化部142上设置与射流孔143正对的靶心144，所述的射流孔内径为1.2mm。由于本系统设计合理，因此管网可承受8kg以上的压力，射流孔143的孔径相对于原有的0.8mm的孔径有所增大，这样的设置方式使得每个喷头的喷雾量加大，有效缩短打药及灌溉的时间。

所述的气象站采用太阳能电池供电。

所述的反冲洗过滤器7并排设置两个。

如图4所示，系统的恒压及反冲洗过滤器7高压保护的工作原理如下：系统预设恒压压力，工作过程中远传压力传感器输出4—20mA 模拟信号反馈到 PLC 和变频器的 PID端口，当系统压力小于预设压力时变频器13做加速，当系统压力大于预设值时变频器13做减速。

反冲洗过滤器控制模块的压差传感器接收到一个进水口和一个出水口的压差信号，当压差达到PLC设定值时，控制器2启动反冲洗过滤器7清洗程序，冲洗时间由可编程序控制器设定，由于两个过滤器是轮流工作的，所以在反冲洗过程中不影响系统恒压。

本实用新型所述果园自动打药灌溉水肥一体化系统的控制原理如图3所示，系统采用管网集中给每一棵树供药，根据果园建立的气象站1全天候提供的温度、湿度、风速信息，温度、湿度、风速信息通过无线数传电台及时准确的传回主控室 PLC可编程序控制器进行数据分析，分析数据结果达到打药或灌溉条件立即启动系统高压泵6及分别按顺序启动各个单元执行机构如：电磁阀II5、排气阀8、电磁流量计9、逆止阀10等对各个片区的果树定时定量的进行打药或喷灌。

利用本实用新型所示的系统可以实现两种功能模式：一是打药模式，二是微喷灌溉施肥模式。如打药模式需要提供管道 0.75 到 1.0 兆帕的压力；而微喷灌溉模式只需要0.3 兆帕到 0.4 兆帕压力，两个模式是通过变频器13改变三相电动机的功率从而改变高压泵的输出压力实现管网系统的恒压，采用一个系统实现两个功能模式可以达到节电节水灌溉的目的。利用 PVC 高压管布置管网，布置到每一颗树，每一颗树安装一个到两个雾化喷头14，利用高压射流造雾原理，液体在高压的作用下急速以30～40 L／min 的流量通过雾化喷头射流形成 1.5 到 2 米的雾气，这种雾气带有能杀死各种虫和虫卵的药水，雾气铺天盖地的弥漫在每一颗果树的叶和果中，大大增加单位面积药的浓度，达到杀虫杀卵的目的。根据果园的大小规模分可分成多个单元，每个单元可以由一个电磁阀远程控制，本系统的一个单元可同时对1440 颗果树打药或微喷灌溉，工作效率高，解放了人力劳动，避免操作人员直接接触农药，保护操作者的安全，并且打药更均匀，打药效果更佳。

前述对本实用新型的具体实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本实用新型限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对实施例进行选择和描述的目的在于解释本实用新型的特定原理及其实际应用，而不是限定本实用新型的实施范围，凡依据本实用新型范围所作的均等变化，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.果园自动打药灌溉水肥一体化系统，其特征在于：包括管网系统、气象站（1）、控制器（2），所述气象站位于果园内，气象站周围设置温度传感器、湿度传感器、风速计，气象站将接收到的温度、湿度、风速信号反馈到控制器（2），控制器（2）分析气象站反馈的信号后，控制管网系统对果园进行打药或灌溉施肥作业；

所述的管网系统包括清水池（3）、配药池（4）、高压泵（6）、反冲洗过滤器（7）、排气阀（8）、电磁流量计（9），所述清水池（3）和配药池（4）的输出管均与主管道（11）连接，在清水池和配药池的输出管上分别设置一个电磁阀I（12），在主管道（11）上与配药池（4）连接的一端起依次设置电磁阀II（5）、高压泵（6）、反冲洗过滤器（7）、排气阀（8）、电磁流量计（9）、逆止阀（10），在反冲洗过滤器（7）两端的管路上设置压力表，控制器（2）根据反冲洗过滤器（7）两端的压力差来控制反冲洗过滤器（7）的动作，变频器（13）控制高压泵（6）的功率从而实现恒压喷灌；在逆止阀（10）后利用PVC高压管设置支管，支管设置到每一颗树，在位于每一颗树顶部的支管端设置一个以上的雾化喷头（14）。

2.如权利要求1所述的果园自动打药灌溉水肥一体化系统，其特征在于：所述的雾化喷头（14）包括连接头（141）和雾化部（142），雾化部（142）上设置射流孔（143），连接头（141）的一端与PVC高压管的支管连接，另一端与射流孔（143）贯通，雾化部（142）上设置与射流孔（143）正对的靶心（144），所述的射流孔内径为1.2mm。

3.如权利要求1所述的果园自动打药灌溉水肥一体化系统，其特征在于：所述的气象站采用太阳能电池供电。

4.如权利要求1所述的果园自动打药灌溉水肥一体化系统，其特征在于：所述的反冲洗过滤器（7）并排设置两个。