隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于灌溉農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種隨水施肥系統(tǒng)及其施肥控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨我國(guó)設(shè)施農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培的面積也越來(lái)越大，傳統(tǒng)施肥及灌溉方式既繁瑣又不利于節(jié)約水資源，這給能同時(shí)進(jìn)行灌溉和施肥的隨水施肥系統(tǒng)帶來(lái)了機(jī)會(huì)，同時(shí)也提出了更高的要求。隨水施肥系統(tǒng)將灌溉和施肥結(jié)合在一起，對(duì)水源和肥料進(jìn)行充分利用，達(dá)到節(jié)約資源的同時(shí)提高作物產(chǎn)量，節(jié)約勞動(dòng)力，提高效率。
[0003]目前隨水施肥滴灌系統(tǒng)對(duì)水質(zhì)要求高，普通過(guò)濾裝置，不具有反沖洗功能，且控制系統(tǒng)不完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)施農(nóng)業(yè)所需的控制要求，很難達(dá)到灌溉施肥過(guò)程的高度自動(dòng)化控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是解決現(xiàn)有隨水施肥系統(tǒng)中存在的一些問(wèn)題，提供一種自動(dòng)化程度高、可操作性高，功能完善的隨水施肥灌溉系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)定時(shí)定量精準(zhǔn)灌溉，同時(shí)為了安全起見(jiàn)，還具有多種報(bào)警功能，這樣就保證了使用的安全性，且操作簡(jiǎn)單，易上手。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用了如下技術(shù)方案:隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)；所述原水灌溉系統(tǒng)包括過(guò)濾器al、截止閥a2、原水泵3、截止閥b4、過(guò)濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8、單向閥9、減壓閥6、電磁閥18。
[0006]施肥系統(tǒng)包括I號(hào)藥桶10、1號(hào)計(jì)量泵11、1號(hào)背壓閥12、1號(hào)攪拌泵19、2號(hào)計(jì)量泵14、2號(hào)藥桶13、2號(hào)背壓閥15、2號(hào)攪拌泵20。
[0007]灌溉控制系統(tǒng)包括PLC灌溉控制柜16、觸摸屏17、變頻器21。
[0008]所述原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)組成該隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，具體而言，過(guò)濾器al與原水泵3之間設(shè)置有截止閥a2 ;原水泵3與截止閥b4相連；截止閥b4與單向閥8連接的管路上設(shè)置有過(guò)濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8 ;單向閥9后面是出水管路緊接著施肥系統(tǒng)，I號(hào)藥桶10與I號(hào)計(jì)量泵11相連，I號(hào)計(jì)量泵11與I號(hào)背壓閥12相連，I號(hào)攪拌泵19接在I號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶13與2號(hào)計(jì)量泵14相連，2號(hào)計(jì)量泵14與2號(hào)背壓閥15相連，2號(hào)攪拌泵20連接在2號(hào)藥桶13上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14連接到灌溉控制系統(tǒng)的變頻器21。
[0009]PLC灌溉控制柜16與變頻器21相連，用以控制I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14 ；PLC灌溉控制柜16與觸摸屏17相連。
[0010]原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)與灌溉區(qū)連接，所述在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18，且各個(gè)支路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0011]隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，能夠根據(jù)灌溉要求自如地對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定，灌溉時(shí)間和灌溉水量等；每路可以添加兩種營(yíng)養(yǎng)液；能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定時(shí)定量完成灌溉，最多能夠?qū)崿F(xiàn)十二個(gè)計(jì)劃，能夠自由組合需要使用的計(jì)劃組數(shù)；能夠同時(shí)控制12組電磁閥，且對(duì)每個(gè)電磁閥都能夠單獨(dú)進(jìn)灌溉時(shí)間和施肥比例的設(shè)定；系統(tǒng)具有變頻器報(bào)警、水流開(kāi)關(guān)報(bào)警和過(guò)流報(bào)警的功能；能夠?qū)崿F(xiàn)本次運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)查詢。
【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為隨水施肥優(yōu)化控制水路圖。
[0013]圖2為隨水施肥優(yōu)化控制系統(tǒng)功能模塊劃分圖。
[0014]圖3為系統(tǒng)主流程圖。
[0015]圖4為攪拌泵系統(tǒng)流程圖。
[0016]圖中:1、過(guò)濾器a，2、截止閥a，3、原水泵，4、截止閥b，5、過(guò)濾器b，6、減壓閥，7、壓力表，8、渦輪流量計(jì)，9、單向閥，10、I號(hào)藥桶，11、I號(hào)計(jì)量泵，12、I號(hào)背壓閥，13、2號(hào)藥桶，14、2號(hào)計(jì)量泵，15、2號(hào)背壓閥，16、PLC灌溉控制柜，17、觸摸屏，18、電磁閥，19、I號(hào)攪拌泵，20、2號(hào)攪拌泵，21、變頻器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1-2所示，隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)；所述原水灌溉系統(tǒng)包括過(guò)濾器al、截止閥a2、原水泵3、截止閥b4、過(guò)濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8、單向閥9、減壓閥6、電磁閥18 ；
[0018]施肥系統(tǒng)包括I號(hào)藥桶10、1號(hào)計(jì)量泵11、1號(hào)背壓閥12、1號(hào)攪拌泵19、2號(hào)計(jì)量泵14、2號(hào)藥桶13、2號(hào)背壓閥15、2號(hào)攪拌泵20。
[0019]灌溉控制系統(tǒng)包括PLC灌溉控制柜16、觸摸屏17、變頻器21。
[0020]所述原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)組成該隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，具體而言，過(guò)濾器al與原水泵3之間設(shè)置有截止閥a2 ;原水泵3與截止閥b4相連；截止閥b4與單向閥8連接的管路上設(shè)置有過(guò)濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8 ;單向閥9后面是出水管路緊接著施肥系統(tǒng)，I號(hào)藥桶10與I號(hào)計(jì)量泵11相連，I號(hào)計(jì)量泵11與I號(hào)背壓閥12相連，I號(hào)攪拌泵19接在I號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶13與2號(hào)計(jì)量泵14相連，2號(hào)計(jì)量泵14與2號(hào)背壓閥15相連，2號(hào)攪拌泵20連接在2號(hào)藥桶13上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14連接到灌溉控制系統(tǒng)的變頻器21。
[0021]PLC灌溉控制柜16與變頻器21相連，用以控制I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14 ；PLC灌溉控制柜16與觸摸屏17相連。
[0022]原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)混合后的水肥混合液流出出水管，經(jīng)過(guò)電磁閥18進(jìn)入到后面的灌溉區(qū)中，進(jìn)而對(duì)農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。所述在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18，各個(gè)支路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0023]所述灌溉控制系統(tǒng)PLC灌溉控制柜16選用西門子S1200系列控制柜，觸摸屏17選用威綸(MT8100)系列，通過(guò)觸摸屏17上的按鍵實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉的開(kāi)關(guān)量控制，變頻器21選用富士 FNRO系列。
[0024]灌溉控制方式分為人工手動(dòng)控制和定時(shí)定量的自動(dòng)控制。在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18。通過(guò)編程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)，當(dāng)某種農(nóng)作物達(dá)到需要灌溉的時(shí)間時(shí)，則準(zhǔn)時(shí)打開(kāi)控制該組支路上的電磁閥。原水泵上電啟動(dòng)，向主管路內(nèi)注水灌溉。同時(shí)通過(guò)渦輪流量計(jì)8檢測(cè)主管路內(nèi)原水的瞬時(shí)流量，這樣就可以根據(jù)灌溉時(shí)間，計(jì)算出灌溉所用的原水量。PLC可以依據(jù)農(nóng)作生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)液濃度和原水的注入量，計(jì)算出營(yíng)養(yǎng)液的注入量，通過(guò)控制計(jì)量泵向主管路內(nèi)注入營(yíng)養(yǎng)液，這樣就實(shí)現(xiàn)了對(duì)農(nóng)作物的隨水施肥的自動(dòng)控制。灌溉時(shí)既可以每個(gè)電磁