一种测墒灌溉水肥一体化智能控制系统及控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于旱作物种植技术领域，涉及到玉米与小麦的水肥灌溉技术，具体地讲 是一种测墒灌溉水肥一体化智能控制系统及控制方法。
【背景技术】
[0002] 玉米或小麦的种植技术中，水肥施加方案对于产量有着至关重要的影响。随着自 动化程度的提高，现有技术中已经出现了 一些自动化的方案。例如专利号为201310076636. X的基于墒情信息的无线智能灌溉系统及方法专利，其主要公开了通过墒情信息来自动控 制灌溉单元的方式，可以节省一定的人力。但是，在玉米或小麦种植时，灌溉只是其中一种 影响产量的因素，而肥料的添加量，以及与水之间的比例也是非常关键的因素，如果没有合 理的配比方案以及定量的施加肥料，玉米和小麦的产量与质量也不会达到理想的状态。专 利号为201320868210. 3公开了一种无线控制灌溉系统，其也只是解决了自动化灌溉的问 题，对于施肥方案也无从体现。而现有技术中添加肥料一般都采用人工方式，在当下人力成 本极高的情况下，也是影响农民种植回收比的重要因素。同时，由于人工进行施肥，施肥与 灌溉的时间无法进行同步化，而且施肥量与灌溉量的比例不能达到有效的控制，最终导致 农作物的产量以及质量收到严重影响。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的是为了进一步提高玉米或小麦的产量以及种植的质量，提出了一种 测墒灌溉水肥一体化智能控制系统及控制方法，将自动灌溉与自动施肥统一进行处理，有 效提高农作物产量与质量。
[0004] 本发明采用的技术方案是，一种测墒灌溉水肥一体化智能控制系统，包括土壤墒 情采集站、存储有土壤墒情信息的中央控制单元、灌溉单元，土壤墒情采集站与中央控制单 元的第一输入端连接，中央控制单元的第一控制端与灌溉单元连接，关键是：在控制系统中 增设光照强度检测电路、空气温湿度检测电路以及施肥单元，光照强度检测电路、空气温湿 度检测电路均与中央控制单元的第二输入端连接，中央控制单元的第二输出端与施肥单元 连接。
[0005] 所述的系统结构中还包括小麦和玉米各个生长期区段的按键编码电路，按键编码 电路连接中央控制单元的第三输入端。
[0006] 所述的中央控制单元连接有无线通讯发送模块电路，灌溉单元与施肥单元中均设 置有无线接收电子阀门，中央控制单元通过无线通讯发送模块电路输出控制信号分别连接 灌溉单元与施肥单元中的无线接收电子阀门。
[0007] 所述的灌溉单元中设置有流量计，流量计与中央控制单元的第四输入端连接，所 述的施肥单元中设置有施肥栗，施肥栗与中央控制单元的第五输入端连接。
[0008] 所述的土壤墒情采集站包括土壤温度检测电路、降雨量采集电路、风速传感器电 路，以上所有电路均与中央控制单元的第一输入端连接。
[0009] -种上述系统的控制方法，关键是：包括如下步骤：
[0010] a、土壤墒情采集站与光照强度检测电路将采集到的土壤墒情信息和光照强度信 息、空气温湿度信息同时发送给中央控制单元中；
[0011] b、中央控制单元综合土壤墒情信息和光照强度信息、空气温湿度信息进行处理；
[0012] c、中央控制单元将处理后的控制信号同时发送给灌溉单元与施肥单元，控制灌溉 单元的灌溉量与施肥单元的施肥量、灌溉量与施肥量的比例、以及灌溉施肥的时间。
[0013] -种上述系统的控制方法，关键是：包括如下步骤：
[0014] a、土壤墒情采集站与光照强度检测电路、空气温湿度检测电路将采集到的土壤墒 情信息、光照强度信息和空气温湿度信息同时发送给中央控制单元中，同时选定按键编码 电路所对应的小麦或者玉米不同生长期区段的编码信息至中央控制单元；
[0015] b、中央控制单元综合土壤墒情信息、光照强度信息、空气温湿度信息以及根据小 麦或者玉米不同生长期区段的编码信息进行综合处理；
[0016] c、中央控制单元将处理后的控制信号同时发送给灌溉单元与施肥单元，控制灌溉 单元的灌溉量与施肥单元的施肥量、灌溉量与施肥量的比例、以及灌溉施肥的时间。
[0017] 本发明的有益效果是，在根据墒情信息可以控制是否施肥以及控制施肥量的同 时，再根据光照强度信息和空气温湿度信息可以控制最佳灌溉施肥的时间，中央控制单元 可以综合性地统一进行判定，可以实现节水、省肥、高产、高效。因为根据作物需求及时定量 的进行灌溉和施肥，减少水肥浪费，提高了肥料和水分利用率，达到节水、省肥、提高产量的 效果；减少肥料用量的同时必定提高质量；同时，肥随水施入田间，减少用工量。最终实现 作物高产高效。
[0018] 另外，设置小麦和玉米各个生长期区段的按键编码电路可以根据不同生长时期中 灌溉量与施肥量的粗调节，而综合土壤墒情信息与光照强度信息、空气温湿度信息后，即可 达到在不同生长周期时灌溉量与施肥量的精细控制，有利于农作物的分期分时处理，进一 步的保证了农作物整个种植周期产量的提高与高质量控制。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明中控制系统的原理框图。
[0020] 1代表土壤墒情采集站，2代表光照强度检测电路，3代表中央控制单元，4代表灌 溉单元，4-1代表流量计，5代表施肥单元，5-1代表施肥栗，6代表按键编码电路，7代表空气 温湿度检测电路。
【具体实施方式】
[0021] 本发明在具体实施时，土壤墒情采集站1中土壤温度检测电路、降雨量采集电路、 风速传感器电路、光照强度检测电路2、以及空气温湿度检测电路7来为灌溉单元4和施肥 单元5提供灌溉量与施肥量的依据，其中流量计4-1可以测量灌溉单元4的灌溉量，施肥栗 5-1可以测量施