CN209105644U - 一种水肥一体化灌溉系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种一种水肥一体化灌溉系统，包括自动反冲洗过滤系统，水泵，第一输水管道，混肥室，肥料搅拌器，消毒装置。本实用新型通过在水源输入端设置自动反冲洗过滤系统，不仅起到对水进行过滤的作用还能完成施肥工作后对设备进行自动冲洗的作用，结构简单、有效降低设备堵塞概率，清洁效率高；本灌溉系统在施肥时既可以对肥料液进行过滤和消毒，也可对水进行过滤，避免了因肥液的不洁净而导致农作物被感染的情况，并在混肥池内安装有肥料搅拌器，起到对肥液进行充分搅拌和溶解的作用，且结合灌溉支管、喷头、电磁阀等有效地控制灌溉与施肥的流量与速度，具有设计合理、施肥均匀、精准施肥、灌溉快捷的特点。

Description

一种水肥一体化灌溉系统

技术领域

本实用新型涉及农业灌溉系统，特别涉及一种一种水肥一体化灌溉系统，属于农业灌溉技术领域。

背景技术

传统农作物在施肥时，通常是直接将肥料撒在农作物的根部附近，或者将肥料溶于水中，利用各种喷洒装置将肥料溶液喷洒在农田中。但无论采用何种方式，均需要人工操作，不仅劳动强度较大、施肥效率低，且该施肥方法为一次性施肥操作极易引发过度施肥而出现沤坏农作物根部的情况；另一方面，农作物的灌溉和施肥工作分开操作，既增加了农田作业的工序，同时水资源浪费也比较严重。

为克服传统农作物灌溉与施肥操作存在的方式，目前市场上出现了各种自动化的水肥灌溉系统，例如授权公告号为CN 207948134U的中国实用新型专利公开了一种水肥一体化灌溉系统，包括沿地面设置的主管道以及与主管道连接的支管道，支管道上设置有喷头，每个支管道设置有阀门，沿主管道水流方向设置的最后一个支管道上连接有一真空泵。该结构的水肥一体化灌溉系统在进行施肥后能够通过真空泵将管道内残留的液体抽回到主管道中，并通过最后一个支管道将残留液体排出，并实现灌溉与施肥的功能，其对于作为水肥的输出端的喷头能够360度的旋转，喷淋均匀、有利于农作物的吸收，但其对于肥料配比的控制和水肥的过滤未进行严格把关、也未设置计量监控功能配件/设备，不利于农作物对水肥的吸收，且容易导致管道堵塞，影响整个水肥系统的运作。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是，针对上述问题，提供了一种水肥一体化灌溉系统，其能够对肥料的配比进行控制以利于作物均匀吸收，并能够降低设备堵塞的概率。

为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：

一种水肥一体化灌溉系统，包括自动反冲洗过滤系统，水泵，第一输水管道，混肥室，若干个肥料罐，与肥料罐的数目相一致的比例注肥泵以及分别安装在田间的灌溉主管和若干条灌溉支管，所述灌溉支管的一端与灌溉主管连通，灌溉支管的另一端安装有喷头，且在每一灌溉支管上均安装有电磁阀；所述第一输水管道的一端依次经水泵和主阀门后与自动反冲洗过滤系统的出水端连接，第一输水管的另一端连接有连接管道，所述自动反冲洗过滤系统的进水端与水源连接；还包括第二输水管道、输送管道、控制器、肥料搅拌器和肥料浓度检测器，

所述比例注肥泵的物料口通过管道与肥料罐连接且在该管道上安装有用于过滤肥液的过滤器，比例注肥泵的进水口与第一输水管道连接，比例注肥泵的出水口与输送管道连接，在比例注肥泵的进水口处分别安装有一压力控制阀和一开关控制阀；所述连接管道的一端与第一输水管道连接，连接管道的另一端分为两条支路：其中一条支路与混肥池连接，另一条支路通过所述第二输水管道与灌溉主管连接，所述输送管道将各比例注肥泵的出水口输出的肥料液输送至混肥池内；所述混肥池的出口通过肥液输出管与灌溉主管连接，在肥液输出管上安装有肥液泵；所述肥料搅拌器安装在混肥池内，所述肥料浓度检测器安装在混肥池的底部出口处，用以实时取样检测混肥池内的肥料浓度；所述控制器分别与主阀门、开关控制阀、压力控制阀、水泵、肥液泵、肥料搅拌器、肥料浓度检测器和各个电磁阀进行电连接。

作为优选实施方式，可在比例注肥泵与混肥池之间设置有消毒装置，所述消毒装置安装在输送管道上，用以对肥料液进行消毒杀菌。

作为优选实施方式，所述自动反冲洗过滤系统可包括进水管、出水管、排污管、压力管、辅助清洗罐和若干个叠片过滤器，若干个叠片过滤器并联设置在压力管上，所述进水管的一端连接有砂石过滤器，进水管的另一端通过三向液压阀与叠片过滤器的入口连接，叠片过滤器的出口通过三向液压阀与出水管连接，在叠片过滤器的底部设置有排污口，所述排污口安装有所述排污管，所述辅助清洗罐均与各叠片过滤器连接且在辅助清洗罐上连接有反冲洗组件。

作为优选实施方案，所述反冲洗组件可包括压缩机、压缩空气管和球阀，所述球阀的底部连接有三通阀，球阀的顶部连接有排气阀，所述三通阀上设置有进气口，所述压缩空气管的一端连接作为压缩空气源的压缩机，压缩空气管的另一端与三通阀上设置的进气口连接。

作为优选实施方式，所述第二输水管道上还安装有加压泵和调节控制阀。

作为优选实施方式，所述肥料搅拌器可包括搅拌轴和用于驱动搅拌轴转动的电机，所述搅拌轴竖直安装在混肥池内，且在搅拌轴上依次间隔安装有若干条搅拌叶片，所述搅拌叶片通过轴承固定在搅拌轴上。

作为优选实施方式，为了便于监测灌溉支管的出水量，可在各灌溉支管上均安装有流量计。

由于采用上述技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1.本实用新型通过在水源输入端设置自动反冲洗过滤系统，不仅起到对水进行过滤的作用还能完成施肥工作后对设备进行自动冲洗的作用，结构简单、有效降低设备堵塞的概率，清洁效率高；同时通过设置的比例注肥泵能够对肥料的配比进行控制。

2、在肥料罐的出口处安装过滤器起到对肥液进行过滤的工作，并通过设置的消毒装置对肥料液进行消毒。因此，本灌溉系统在施肥时既可以对肥料液进行过滤和消毒，也可对水进行过滤，避免了因肥液的不洁净而导致农作物被感染的情况，并结合灌溉支管、喷头、电磁阀等有效地控制灌溉与施肥的流量与速度，具有设计合理、施肥均匀、灌溉均匀的特点。

3.本实用新型在混肥池内安装有肥料搅拌器，起到对肥液进行充分搅拌和溶解的作用，并在混肥池内设置肥料浓度检测器，使得混肥池内的肥液达到设定的浓度后才能进行施肥的工作，有利于精准施肥。

4.本实用新型设置有控制器，对灌溉与施肥过程中涉及到的阀门、水泵、肥料泵、肥液搅拌器、肥料浓度检测器、自动反冲洗过滤系统等进行控制，实现智能话灌溉与施肥，大大降低劳动力强度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是本实用新型的控制组成框图。

图3所述肥料搅拌器的结构示意图。

附图中，1-砂石过滤器、2-自动反冲洗过滤系统、3-主阀门、4-肥料罐、5-过滤器、6-比例注肥泵、7-混肥池、8-灌溉主管、9-灌溉支管、10-喷头、11-电磁阀、12-肥液输出管，13-1、第一输水管道，13-2、第二输水管道，14、连接管道，15、肥液泵，16、水泵，17、输送管道,18、消毒装置，19、搅拌轴，20、电机，21、搅拌叶片，22、轴承，23、加压泵。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1所示，一种一种水肥一体化灌溉系统，包括分别设置在灌溉机房内的自动反冲洗过滤系统2，水泵16，第一输水管道13-1，混肥室，若干个肥料罐4，与肥料罐4的数目相一致的比例注肥泵6以及分别安装在田间的灌溉主管8和若干条灌溉支管9。本实施例中，所述肥料罐4的数目为3个，当然肥料罐4的数目应根据施肥的肥料配比组成种类来进行相应的选择。所述灌溉支管9的一端与灌溉主管8连通，灌溉支管9的另一端安装有喷头10，且在每一灌溉支管9上安装有电磁阀11。

所述第一输水管道13-1依次经水泵16和主阀门3后与自动反冲洗过滤系统2的出水端连接，第一输水管道13-1的另一端连接有连接管道14。所述自动反冲洗过滤系统2的进水端与水源连接。所述水肥一体化灌溉系统还包括第二输水管道13-2、输送管道17、控制器、肥料搅拌器和肥料浓度检测器。所述控制器为型号为XC-201IE控制器，为现有灌溉系统中常用的控制器。所述比例注肥泵6的物料口通过管道与对应的肥料罐4连接，且在该管道上安装有用于过滤肥液的过滤器5。比例注肥泵6的进水口与第一输水管道13-1连接，比例注肥泵6的出水口与输送管道17连接。在比例注肥泵6的进水口处分别安装有一压力控制阀和一开关控制阀，压力控制阀用以分别控制比例注肥泵6进水口与出水口之间的管道压力，而开关控制阀用以控制比例注肥泵6进水口的启闭，且所述压力控制阀和开关控制阀均与控制器电连接。所述连接管道14的一端与第一输水管道13-1连接，连接管道14的另一端分为两条支路：其中一条支路与混肥池7连接，另一条支路通过所述第二输水管道13-2与灌溉主管8连接。所述输送管道17将各比例注肥泵6的出水口输出的肥料液输送至混肥池7内。

本实施例中，所述比例注肥泵具体采用型号为D8R的比例式注肥泵，其流量为0.5—8m³/h，浓度调节范围0.2～2.0％。

所述压力控制阀具体为型号是ZYC自立式压差控制阀，所述肥料浓度检测器为哈尔滨宇达电子技术有限公司生产制造的肥料水份仪，其测量水分范围：0～80％。

所述混肥池7的出口通过肥液输出管12与灌溉主管8连接，在肥液输出管12上安装有肥液泵15。所述肥料搅拌器安装在混肥池7内，并受控制器的控制进行搅拌工作。所述肥料浓度检测器安装在混肥池7的底部出口处，用以实时取样检测混肥池7内的肥料浓度。

如图3所示，所述控制器分别与主阀门3、开关控制阀、压力控制阀、水泵16、肥液泵15、肥料搅拌器、肥料浓度检测器和各个电磁阀11进行电连接。

在输送管道17上设置有消毒装置18，用以对肥料液进行消毒杀菌。本实施例中，所述消毒装置18具体为紫外线消毒灯，所述紫外线消毒灯连接有供电电源。

所述自动反冲洗过滤系统2可包括进水管、出水管、排污管、压力管、辅助清洗罐和若干个叠片过滤器。若干个叠片过滤器并联设置在压力管上，所述进水管的一端连接有砂石过滤器1，进水管的另一端通过三向液压阀与叠片过滤器的入口连接，叠片过滤器的出口通过三向液压阀与出水管连接，在叠片过滤器的底部设置有排污口，所述排污口安装有所述排污管，所述辅助清洗罐均与各叠片过滤器连接且在辅助清洗罐上连接有反冲洗组件。具体地，所述反冲洗组件可包括压缩机、压缩空气管和球阀。所述球阀的底部连接有三通阀，球阀的顶部连接有排气阀，所述三通阀上设置有进气口，所述压缩空气管的一端连接作为压缩空气源的压缩机，压缩空气管的另一端与三通阀上设置的进气口连接。所述自动反冲洗过来系统2为现有具有反冲洗功能的叠片过滤器，所不同的是加入了砂石过滤器1。

在所述第二输水管道13-2上还安装有加压泵23和调节控制阀。为了便于监测灌溉支管9的出水量，可在各灌溉支管9上均安装有流量计。

如图2所示，所述肥料搅拌器可包括搅拌轴19和用于驱动搅拌轴19转动的电机20，所述搅拌轴19竖直安装在混肥池7内，且在搅拌轴19上依次间隔安装有若干条搅拌叶片21，所述搅拌叶片21通过轴承22固定在搅拌轴19上。

为了加快肥料的溶解，可在混肥池的底部安装一加热装置，将所述混肥池的壳体选用为具有导热和耐高温功能的金属壳体，则加热装置则可具体采用加热丝，加热丝沿混肥池的壁体盘旋固定在其外壁上，所述加热丝还连接有电源。

本实用新型在施肥时，1)开启主阀门3和水泵16，先是水源依次经砂石过滤器1、自动反冲洗过滤系统2的叠片过滤器后流入第一输水管道13-1内，启动压力控制阀和开关控制阀后水从比例注肥泵6的进水口流入比例注肥泵6内；2)开启肥料罐4上的过滤器5，肥料从比例注肥泵6底部的物料口进入比例注肥泵6内，在管道自身压力的作用下肥料和水按设定的比例进行混合后，从比例注肥泵6的出水口流出并进入混肥池7内；3)为了进一步稀释混肥池7内的肥液，第一输水管道13-1的水从一条支路输送入混肥池7内，通过肥料搅拌器的搅拌后从肥液输出管12输出并在肥料泵的作用下，流入灌溉主管8后根据施肥需要选择对应位置的灌溉支管9即可进行施肥工作；所采用的灌溉支管9具体可以是滴管带或腹带管。4)完成施肥后，启动自动反冲洗过滤系统2中的反冲洗组件，对过滤装置进行自清洗工作后，关闭肥料罐4上的过滤器5，水源正常输送，对设备进行冲洗后所产生的水用于农作物的灌溉。5)当只进行灌溉工作时，关闭肥料罐4上出口阀门，关闭比例注肥泵6上的压力控制阀、开关控制阀，输送管道17上的消毒装置18，关闭肥料搅拌器、肥液泵15和第一输水管道13-1上分支阀门，开启第二输水管道13-2上的开关控制阀，然后使水经过滤后依次流经第一输水管道13-1、第二输水管道13-2，并在加压泵23的作用下流入灌溉主管8内，最后根据需要分配到相应的灌溉支管9上进行灌溉的工作。

上述说明是针对本实用新型较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本实用新型的专利申请范围，凡本实用新型所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本实用新型所涵盖专利范围。

Claims (7)

1.一种水肥一体化灌溉系统，包括自动反冲洗过滤系统，水泵，第一输水管道，混肥室，若干个肥料罐，与肥料罐的数目相一致的比例注肥泵以及灌溉主管和若干条灌溉支管，所述灌溉支管的一端与灌溉主管连通，灌溉支管的另一端安装有喷头，且在每一灌溉支管上安装有电磁阀；所述第一输水管道的一端依次经水泵和主阀门后与自动反冲洗过滤系统的出水端连接，第一输水管的另一端连接有连接管道，所述自动反冲洗过滤系统的进水端与水源连接；其特征在于：还包括第二输水管道、输送管道、控制器、肥料搅拌器和肥料浓度检测器，

所述比例注肥泵的物料口通过管道与肥料罐连接且在该管道上安装有用于过滤肥液的过滤器，比例注肥泵的进水口与第一输水管道连接，比例注肥泵的出水口与输送管道连接，在比例注肥泵的进水口处分别安装有一压力控制阀和一开关控制阀；所述连接管道的一端与第一输水管道连接，连接管道的另一端分为两条支路：其中一条支路与混肥池连接，另一条支路通过所述第二输水管道与灌溉主管连接，所述输送管道将各比例注肥泵的出水口输出的肥料液输送至混肥池内；所述混肥池的出口通过肥液输出管与灌溉主管连接，在肥液输出管上安装有肥液泵；所述肥料搅拌器安装在混肥池内，所述肥料浓度检测器安装在混肥池的底部出口处，用以实时取样检测混肥池内的肥料浓度；所述控制器分别与主阀门、开关控制阀、压力控制阀、水泵、肥液泵、肥料搅拌器、肥料浓度检测器和各个电磁阀进行电连接。

2.根据权利要求1所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：在比例注肥泵与混肥池之间设置有消毒装置，所述消毒装置安装在输送管道上，用以对肥料液进行消毒杀菌。

3.根据权利要求1所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：所述自动反冲洗过滤系统包括进水管、出水管、排污管、压力管、辅助清洗罐和若干个叠片过滤器，若干个叠片过滤器并联设置在压力管上，所述进水管的一端连接有砂石过滤器，进水管的另一端通过三向液压阀与叠片过滤器的入口连接，叠片过滤器的出口通过三向液压阀与出水管连接，在叠片过滤器的底部设置有排污口，所述排污口安装有所述排污管，所述辅助清洗罐均与各叠片过滤器连接且在辅助清洗罐上连接有反冲洗组件。

4.根据权利要求3所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：所述反冲洗组件包括压缩机、压缩空气管和球阀，所述球阀的底部连接有三通阀，球阀的顶部连接有排气阀，所述三通阀上设置有进气口，所述压缩空气管的一端连接作为压缩空气源的压缩机，压缩空气管的另一端与三通阀上设置的进气口连接。

5.根据权利要求1所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：所述第二输水管道上还安装有加压泵和调节控制阀。

6.根据权利要求1所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：所述肥料搅拌器包括搅拌轴和用于驱动搅拌轴转动的电机，所述搅拌轴竖直安装在混肥池内，且在搅拌轴上依次间隔安装有若干条搅拌叶片，所述搅拌叶片通过轴承固定在搅拌轴上。

7.根据权利要求1所述的一种水肥一体化灌溉系统，其特征在于：在各灌溉支管上均安装有流量计。