CN210959460U

CN210959460U - 一种水肥施用系统

Info

Publication number: CN210959460U
Application number: CN201921429618.4U
Authority: CN
Inventors: 李志鹏; 郭洪恩; 刘波; 王晓
Original assignee: Vegetable Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Current assignee: Vegetable Research Institute of Shandong Academy of Agricultural Sciences
Priority date: 2019-08-30
Filing date: 2019-08-30
Publication date: 2020-07-10
Anticipated expiration: 2029-08-30

Abstract

本实用新型公开了一种水肥施用系统，水肥施用系统包括供水系统、恒压供肥系统和施肥机；恒压供肥系统包括N个并列的施肥管道和M个肥料储存设备，N为大于2的整数，M为大于或等于N的整数，各施肥管道上至少安装一个肥料储存设备，N个施肥管道的输入端安装有电磁阀和流量计，肥料储存设备与施肥管道连接的管道上安装有电磁阀和流量计，各施肥管道的输出端分别安装施肥泵；供水系统的输出管道分别与恒压供肥系统的N个施肥管道的输入端相连；N个施肥泵的输出端与供水系统的输出端合并成一个管道与施肥机的输入端相连。本实用新型不同的肥料通过不同的施肥管道施用，减少管道残留并避免不同肥料产生化学反应，提高水肥施用的精度。

Description

一种水肥施用系统

技术领域

本实用新型涉及灌溉施肥技术领域，特别是涉及一种水肥施用系统。

背景技术

目前我国农业正在朝着规模化，大型化，现代化，机械化发展。大型化农业的背后必然存在着多样化的趋势，单一型的水肥一体化设备将不再能够满足不同作物间的需求。水肥一体化技术是灌溉与施肥相结合的一项综合技术，具有省肥、省水、省工、环保、高产、高效的突出优点。近年来，劳力价格提高、水资源短缺、肥料利用率低及环境污染问题都迫使人们越来越重视水肥一体化技术。该技术确实对节水节肥节支、增产提质增收起到了明显的推动作用，同时对耕地综合生产能力有了较大的提升，给现代农业示范区建设带来了活力。虽然，我们在各种作物实施水肥一体化中做了一些工作。但是，还没有成套的水肥管理和配套技术，还需要在实践中不断探索，尤其是在使用施肥机施肥过程中由于肥料是先经过混合之后经过灌溉主管网，会导致肥料残留，在种植过程中，每个大棚的种植作物，需水需肥规律不同，管道中残留的化肥或者肥料进入管道形成的化学反应会对作物生长产生影响。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种水肥施用系统，不同的水肥使用不同的传输管道输送到生产的末端，减少管道残留，提高水肥施用的精度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种水肥施用系统，该水肥施用系统包括供水系统、恒压供肥系统和施肥机；

所述恒压供肥系统包括N个并列的施肥管道和M个肥料储存设备，N为大于2的整数，M为大于或等于N的整数，各所述施肥管道上至少安装一个所述肥料储存设备，N个所述施肥管道的输入端安装有第一电磁阀和第一流量计，所述肥料储存设备与所述施肥管道连接的管道上安装有第二电磁阀和第二流量计，各所述施肥管道的输出端分别安装施肥泵；

所述供水系统的输出管道分别与所述恒压供肥系统的N个所述施肥管道的输入端相连；

N个所述施肥泵的输出端与所述供水系统的输出端合并成一个管道与所述施肥机的输入端相连，所述施肥机的输出端对作物进行灌溉。

可选的，同一所述施肥管道上并列安装的各所述肥料储存设备储存同种肥料。

可选的，所述水肥施用系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一电磁阀、所述第一流量计、第二电磁阀和第二流量计控制连接。

可选的，所述施肥机的输出端安装电导率监测传感器和PH监测传感器。

可选的，N个所述施肥泵的输出端依次安装第三电磁阀、第三流量计和止回阀。

可选的，所述施肥机为手持式施肥机。

可选的，N取值为3，3个并列的所述施肥管道分别供给氮、磷和钾三类元素。

可选的，所述供水系统包括带恒压功能的灌溉控制器。

根据本实用新型提供的实用新型内容，本实用新型公开了以下技术效果：

本实用新型公开的一种水肥施用系统包括供水系统、恒压供肥系统和施肥机；恒压供肥系统包括N个并列的施肥管道和M个肥料储存设备，N为大于 2的整数，M为大于或等于N的整数，各施肥管道上至少安装一个肥料储存设备，肥料储存设备与施肥管道连接的管道上安装有第一电磁阀和第一流量计， N个施肥管道的输入端安装有第二电磁阀和第二流量计，各施肥管道的输出端分别安装施肥泵，本实用新型不同的肥料通过不同的施肥管道施用，减少管道残留并避免不同肥料产生化学反应，提高水肥施用的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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一种水肥施用系统；

图2为本实用新型实施例一种水肥施用系统中的数据控制系统。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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，都属于本实用新型保护的范围。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-2所示，一种水肥施用系统包括供水系统1、恒压供肥系统2和施肥机3；

恒压供肥系统2包括3个并列的施肥管道和6个肥料储存设备21，3个并列的施肥管道分别供给氮、磷和钾三类元素。

各施肥管道上安装两个肥料储存设备21，两个肥料储存设备21储存同种肥料，一个主用，另一个备用，以避免耽误施肥，3个施肥管道的输入端安装有第一电磁阀23和第一流量计24，肥料储存设备21与施肥管道连接的管道上安装有第二电磁阀26和第二流量计，使肥料在配置过程中，一直保持同浓度，同时通过流量计对每个管道的流量进行监测，各施肥管道的输出端分别安装施肥泵22，施肥泵22恒压输出肥料，施肥泵22的输入端安装有第四电磁阀25和第四流量计；

供水系统1的输出管道分别与恒压供肥系统2的3个施肥管道的输入端相连；本实施例中有四根管道，其中三根分别供给氮、磷和钾三类大量元素，第四根供给由供水系统1提供的水源，四根管道通过电磁阀和流量计等电子元器件进行初步控制流速和流量，如图2所示，四根管道包括水管13、氮类元素水肥供应管道27、磷类元素水肥供应管道28、钾类元素水肥供应管道29。

3个施肥泵22的输出端与供水系统1的输出端合并成一个管道与施肥机3 的输入端相连，供水系统1的水泵抽取的水向三条恒压施肥机3供水进行肥料元素的稀疏。施肥机3的输出端安装电导率(Electrical Conductivity EC)监测传感器10和PH监测传感器。针对无土栽培的大棚，每隔一段时间进行PH值人工检测，保证在作物正常生长范围内。施肥机3为手持式微型施肥机，从施肥泵22输出单一的水肥和由恒压供水系统1提供的纯水，通过手持式微型施肥机进入灌溉生产区，按照此时作物的种类和生产阶段利用手持式微型施肥机进行水肥营养液的末端混合，并在此时注入适当量的微量元素，并调节PH值和 EC值至合适阈值。水肥营养液的末端混合具体包括，先通过手持式微型施肥机的人机交互界面调节PH值和EC值至合适阈值后，各个管道在施肥机3内进行自动融合，此时可将营养液灌入混合。

本实用新型采用末端混合的优势：手持式微型施肥机将混合好的水肥营养液通入滴灌带进行作物灌溉。这样不同的作物，不同生产期，可以通过手持式微型施肥机进行营养液浓度的配比，保证了不同作物的不同时期的需求，既能达到高产的目的，又可以节省一定的资源。同时由于混合的营养液在冬季寒冷时节容易形成结晶析出，而单一元素不易析出，这样能够更好地保证营养液的浓度供给。

施肥机3进行单一元素量的分配比例确定、微量元素添加量的确定以及 PH值和EC值的校准，然后再输入到温室7的栽培管道中，利用此系统可以严格控制施肥量，保障不同栽培作物之间施肥的多样性。另外，施肥机3的水管输入端为微咸水处理系统，咸水处理后被放置在一个储水装置中作为施肥机 3的水源，储水装置中设置有加热棒，加热棒能够调节水的温度，使水源在冬季极度寒冷的条件下保持设定阈值以上的温度，从而使肥料溶解时不至于因为温度太低而产生晶体析出，从而保证了肥料的溶解度，提高了施肥效率。

3个施肥泵22的输出端依次安装第三电磁阀4、第三流量计5和止回阀6，其中第三电磁阀4和第三流量计5之间还安装有调流阀8。

供水系统1为恒压供水系统，恒压供水系统包括水源11和带恒压功能的灌溉控制器12。

水肥施用系统还包括控制器203，控制器203分别与第一电磁阀23、第一流量计24、第二电磁阀25、第二流量、第三电磁阀4和第三流量计5控制连接，控制器203接收第一电磁阀23、第一流量计24、第二电磁阀25、第二流量、第三电磁阀4和第三流量计5及第四流量计9的数据，其中第四流量计9 安装在施肥机3的输出端。

如图2所示，水肥调控区201包括水管13、氮类元素水肥供应管道27、磷类元素水肥供应管道28、钾类元素水肥供应管道29的分支上安装的第三电磁阀4、调流阀8、第三流量计5和EC监测传感器10，灌溉区202由施肥机 3的输出端安装的第四流量计9控制流量，中央控制系统203采集第三电磁阀 4、调流阀8、第三流量计5、EC监测传感器10的数据，中央控制系统203 通过传感器204采集土壤墒情、空气温湿度等信息，经信号线传输到中央控制器203中，中央控制系统203中的数据模块将采集到的信息与数据模块中的农业专家数据进行对比，得到对比结果后，根据对比结果进行各流量的控制。

中央控制器203通过控制模块对水肥调控区201的A1主，A2副，B1主， B2副，C1主，C2副的电磁阀分别进行控制，并使用第一流量计和第二流量计进行流量监控，等待水肥配置完成后，中央控制器203将控制模块的信息，通过信号线传输到四根管道的第三电磁阀4和止回阀6分别进行控制，并使用第三流量计5分别进行流量监控。中央控制器203还与施肥机22和显示设置控制相连，显示设备用于显示中央控制器203采集的各种数据，并起到设备状态记录、数据统计、数据查询及报警的作用。

本实用新型不同的肥料通过不同的施肥管道施用，减少管道残留并避免不同肥料产生化学反应，提高水肥施用的精度，从而提高肥料和水资源的利用率，并降低了环境污染。另外，通过控制器进行数据采集和自动控制，进一步提高水肥施用的精度和管理效率，对作物生成起到了增量和增质的作用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims

1.一种水肥施用系统，其特征在于，所述水肥施用系统包括供水系统、恒压供肥系统和施肥机；

2.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，同一所述施肥管道上并列安装的各所述肥料储存设备储存同种肥料。

3.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，所述水肥施用系统还包括控制器，所述控制器分别与所述第一电磁阀、所述第一流量计、所述第二电磁阀和所述第二流量计控制连接。

4.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，所述施肥机的输出端安装电导率监测传感器和PH监测传感器。

5.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，N个所述施肥泵的输出端依次安装第三电磁阀、第三流量计和止回阀。

6.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，所述施肥机为手持式施肥机。

7.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，N取值为3，3个并列的所述施肥管道分别供给氮、磷和钾三类元素。

8.根据权利要求1所述的水肥施用系统，其特征在于，所述供水系统包括带恒压功能的灌溉控制器。