CN209390677U - 智能化精准水肥系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种智能化精准水肥系统，属于农田管理设备技术领域。本实用新型提供包括数据处理模块、农田水肥检测模块、水肥输送管道、管内水肥检测模块、供水管、供水电控阀、肥液管和肥液电控阀。本实用新型通过数据处理模块和农田水肥检测模块能够确定农田的需水量和需肥量，并通过设置与数据处理模块连接的供水电控阀、肥液电控阀和管内水肥检测模块能够对供水量和供肥量进行精确控制，同时还能对水肥输送管道内进行冲洗，避免水肥输送管道内有肥料的残留，进而对农田按实际需求进行施肥和灌溉，避免水肥残留在管路内造成的管路堵塞和资源浪费问题，有利于提高灌溉和施肥的效率及可靠性并节约资源。

Description

智能化精准水肥系统

技术领域

本实用新型属于农田管理设备技术领域，更具体地说，是涉及一种智能化精准水肥系统。

背景技术

水肥一体化技术是通过低压管道将水肥混合物直接输送至植物根部的技术，使水与肥之间相互影响，相互促进。但是现有的水肥一体化多是从供水角度考虑管道工程的设计，而忽略了水肥耦合作用对灌溉过程的影响。由于作物在不同的生长阶段、不同的时间段及不同的环境条件下，对水和肥的吸收是不同的，因此长期单一浓度的水肥施加并不合理，容易造成土壤中肥料不足或过剩等问题。不合理的施肥不仅会影响作物产量和品质，还会对土壤结构造成不可逆转的破坏以及对地下水资源的污染；而且还可能产生拮抗效应，或在输水管道形成附着物，造成管路堵塞，由于隐蔽性强，不容易发现，长期作用容易引起作物缺水减产；同时管道中残存的水肥溶液如不能妥善处理则会造成资源浪费、环境污染，增加种植成本。

土壤墒情检测仪是一种检测土壤墒情的仪器，能够对土壤的含水率、空气含量、肥力、温度等进行实时的在线检测，外形小巧美观便于携带，可以定时采集数据，无需看守。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种智能化精准水肥系统，以解决现有技术中存在的水肥一体化技术中不能按需对水肥比例进行调节以及管路中的水肥容易造成管路堵塞和资源浪费的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种智能化精准水肥系统，包括：数据处理模块；农田水肥检测模块，与数据处理模块电连接，用于检测农田内的含水量和含肥量；水肥输送管道，用于向农田内输送水肥；管内水肥检测模块，用于检测水肥输送管道内的流量和含肥量；供水管，与水肥输送管道连接；供水电控阀，设置在供水管上用于控制供水管的流量，且与数据处理模块电连接；肥液管，与水肥输送管道连接，用于输送肥液；以及肥液电控阀，设置在肥液管上用于控制肥液管的流量，且与数据处理模块电连接。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括：混合管，内部设有螺旋翅片，且一端与水肥输送管道连接，另一端分别与供水管和肥液管连接。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括：肥液储箱，中部与肥液管一端连接并连通；以及肥液检测模块，与数据处理模块电连接，用于检测肥液管内的肥液浓度。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，肥液储箱还包括：液位检测模块，与数据处理模块电连接，用于检测肥液储箱内的液面高度；以及报警模块，与数据处理模块电连接，用于产生报警信号。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，肥液储箱还包括：搅拌机构，设置在肥液储箱内，用于对肥液储箱内的肥液进行搅拌。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括：摄像模块，用于获取农田的图像信号；以及图像处理模块，分别与摄像模块和数据处理模块电连接，用于对摄像模块获取的图像信号进行处理。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括：第一水泵，设置在水肥输送管道上用于泵送水肥；以及变频器，分别与数据处理模块和第一水泵电连接。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，管内水肥检测模块包括与数据处理模块电连接的第一流量计和与数据处理模块电连接的第一比重计。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，农田水肥检测模块包括与数据处理模块电连接的第一湿度计和与数据处理模块电连接的第一PH计。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，农田水肥检测模块包括与数据处理模块电连接的土壤墒情检测仪。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括若干分别与水肥输送管道连接的肥液管，每个肥液管上均设有肥液电控阀。

本实用新型提供的智能化精准水肥系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过数据处理模块和农田水肥检测模块能够确定农田的需水量和需肥量，并通过设置与数据处理模块连接的供水电控阀、肥液电控阀和管内水肥检测模块能够对供水量和供肥量进行精确控制，同时还能对水肥输送管道内进行冲洗，避免水肥输送管道内有肥料的残留，进而对农田按实际需求进行施肥和灌溉，避免水肥残留在管路内造成的管路堵塞和资源浪费问题，有利于提高灌溉和施肥的效率及可靠性并节约资源。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的智能化精准水肥系统的结构示意图，图中虚线表示电连接关系。

其中，图中各附图标记：

10-数据处理模块；11-图像处理模块；

20-农田水肥检测模块；21-第一湿度计；22-第一PH计；

30-水肥输送管道；31-第一水泵；32-变频器；

40-管内水肥检测模块；41-第一流量计；42-第一比重计；

50-供水管；51-供水电控阀；

60-肥液管；61-肥液电控阀；62-肥液检测模块；

70-混合管；71-螺旋翅片；

80-肥液储箱；81-液位检测模块；82-报警模块；83-搅拌机构；

90-摄像模块；

100-农田。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1，现对本实用新型提供的一种智能化精准水肥系统进行说明。所述智能化精准水肥系统，包括：

数据处理模块10；

农田水肥检测模块20，与数据处理模块10电连接，用于检测农田内的含水量和含肥量；

水肥输送管道30，用于向农田内输送水肥；

管内水肥检测模块40，用于检测水肥输送管道30内的流量和含肥量；

供水管50，与水肥输送管道30连接；

供水电控阀51，设置在供水管50上用于控制供水管50的流量，且与数据处理模块10电连接；

肥液管60，与水肥输送管道30连接，用于输送肥液；以及

肥液电控阀61，设置在肥液管60上用于控制肥液管60的流量，且与数据处理模块10电连接。

使用时，数据处理模块10根据农田水肥检测模块20获取的农田内含水量和含肥量的数据信号，确定需要需水量和需肥量，并控制供水电控阀51和肥液电控阀61开启，使供水管50供水，肥液管60供给肥液，水和肥液在水肥输送管道30中混合并被输送到农田中。同时数据处理模块10可以通过控制供水电控阀51和肥液电控阀61的开度，使水肥输送管道30内的水肥混合液的含肥量尽量均匀。管内水肥检测模块40实时检测流经水肥输送管道30中的水肥混合液的流量和含肥量，并转化成信号传输至数据处理模块10进行计算，当流经水肥输送管道30中的肥量达到或即将达到需肥量，数据处理模块10控制肥液电控阀61关闭，供水管50继续供水将水肥输送管道30内的水肥混合液冲洗干净，当供水管50供水达到需水量时，数据处理模块10控制供水电控阀51关闭，完成灌溉。

本实用新型提供的智能化精准水肥系统，与现有技术相比，通过数据处理模块10和农田水肥检测模块20能够确定农田100的需水量和需肥量，并通过设置与数据处理模块10连接的供水电控阀51、肥液电控阀61和管内水肥检测模块40能够对供水量和供肥量进行精确控制，同时还能对水肥输送管道30内进行冲洗，避免水肥输送管道30内有肥料的残留，进而对农田按实际需求进行施肥和灌溉，避免水肥残留在管路内造成的管路堵塞和资源浪费问题，有利于提高灌溉和施肥的效率及可靠性并节约资源。

进一步地，作为本实用新型提供的智能化精准水肥系统的一种具体实施方式，还包括：

混合管70，内部设有螺旋翅片71，且一端与水肥输送管道30连接，另一端分别与供水管50和肥液管60连接；

肥液储箱80，中部与肥液管60一端连接并连通；

肥液检测模块62，与数据处理模块10电连接，用于检测肥液管60内的肥液浓度，肥液检测模块62包括第二比重计；

摄像模块90，用于获取农田的图像信号；

图像处理模块11，分别与摄像模块90和数据处理模块10电连接，用于对摄像模块90获取的图像信号进行处理。

第一水泵31，设置在水肥输送管道30上用于泵送水肥；

以及变频器32，分别与数据处理模块10和第一水泵030电连接。

具体地，肥液储箱80还包括：

液位检测模块81，与数据处理模块10电连接，用于检测肥液储箱80内的液面高度；

报警模块82，与数据处理模块10电连接，用于产生报警信号；

以及搅拌机构83，设置在肥液储箱80内，用于对肥液储箱80内的肥液进行搅拌。

使用时，在肥液储箱80内配制肥液，即将固态肥料装入肥液储箱80后注水，在搅拌机构83的搅拌作用下，使肥料溶解形成肥液，肥液管60一端与肥液储箱80中部连接能够避免未溶解的肥料进入肥液管60。在肥液逐步被吸走的情况下，液位检测模块81检测肥液储箱80内的肥液液位并转化为数据信号传输给数据处理模块10，如果液储箱80内的液位降低至某特定阈值时，数据处理模块10控制报警模块82发出报警信号，通知作业人员补充肥液。

另外，数据处理模块10可以根据管内水肥检测模块40检测到的水肥的流量控制变频器32，进而控制第一水泵31的泵送速度，提高灌溉效率。同时还设置混合管70，使水和肥液进行更加均匀的混合。

进一步地，作为本实用新型提供的智能化精准水肥系统的一种具体实施方式，管内水肥检测模块40包括与数据处理模块10电连接的第一流量计41和与数据处理模块10电连接的第一比重计42。农田水肥检测模块20包括与数据处理模块10电连接的第一湿度计21和与数据处理模块10电连接的第一PH计22。或者，农田水肥检测模块20包括与数据处理模块10电连接的土壤墒情检测仪。

进一步地，前述的智能化精准水肥系统中，还包括若干分别与水肥输送管道30连接的肥液管60，每个肥液管60上均设有肥液电控阀61，以便于施用多种肥料。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化精准水肥系统，其特征在于，包括：

数据处理模块；

农田水肥检测模块，与所述数据处理模块电连接，用于检测农田内的含水量和含肥量；

水肥输送管道，用于向农田内输送水肥；

管内水肥检测模块，用于检测所述水肥输送管道内的流量和含肥量；

供水管，与所述水肥输送管道连接；

供水电控阀，设置在所述供水管上用于控制所述供水管的流量，且与所述数据处理模块电连接；

肥液管，与所述水肥输送管道连接，用于输送肥液；以及

肥液电控阀，设置在所述肥液管上用于控制所述肥液管的流量，且与所述数据处理模块电连接。

2.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，还包括：

混合管，内部设有螺旋翅片，且一端与所述水肥输送管道连接，另一端分别与所述供水管和所述肥液管连接。

3.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，还包括：

肥液储箱，中部与所述肥液管一端连接并连通；以及

肥液检测模块，与所述数据处理模块电连接，用于检测所述肥液管内的肥液浓度。

4.如权利要求3所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，所述肥液储箱还包括：

液位检测模块，与所述数据处理模块电连接，用于检测所述肥液储箱内的液面高度；以及

报警模块，与所述数据处理模块电连接，用于产生报警信号。

5.如权利要求3所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，所述肥液储箱还包括：

搅拌机构，设置在所述肥液储箱内，用于对所述肥液储箱内的肥液进行搅拌。

6.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，还包括：

摄像模块，用于获取农田的图像信号；以及

图像处理模块，分别与所述摄像模块和所述数据处理模块电连接，用于对所述摄像模块获取的图像信号进行处理。

7.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，还包括：

第一水泵，设置在所述水肥输送管道上用于泵送水肥；以及

变频器，分别与所述数据处理模块和所述第一水泵电连接。

8.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于：所述管内水肥检测模块包括与所述数据处理模块电连接的第一流量计和与所述数据处理模块电连接的第一比重计；所述农田水肥检测模块包括与所述数据处理模块电连接的第一湿度计和与所述数据处理模块电连接的第一PH计。

9.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于：所述农田水肥检测模块包括与所述数据处理模块电连接的土壤墒情检测仪。

10.如权利要求1所述的智能化精准水肥系统，其特征在于，还包括若干分别与所述水肥输送管道连接的所述肥液管，每个所述肥液管上均设有所述肥液电控阀。