多组分营养液随水施肥系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于灌溉农业领域，特别涉及一种随水施肥系统及其施肥控制装置。
【背景技术】
[0002]伴随我国设施农业的飞速发展，进行设施农业栽培的面积也越来越大，传统施肥及灌溉方式既繁琐又不利于节约水资源，这给能同时进行灌溉和施肥的随水施肥系统带来了机会，同时也提出了更高的要求。随水施肥系统将灌溉和施肥结合在一起，对水源和肥料进行充分利用，达到节约资源的同时提高作物产量，节约劳动力，提高效率。
[0003]目前随水施肥滴灌系统自动化程度不高，尤其对于需要同时施几种不同肥料的情况没有很好的解决方法，且控制系统不完善，远远未达到设施农业所需的控制要求，很难达到灌溉施肥过程的高度自动化控制。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是解决现有随水施肥系统中存在的一些问题，提供一种自动化程度高、可操作性高，功能完善的多组分营养液随水施肥系统。能够实现同时施多种肥料/营养液，且定时定量精准灌溉，同时为了安全起见，还具有多种报警功能，这样就保证了使用的安全性，且操作简单，易上手。
[0005]为了达到上述目的，本实用新型采用了如下技术方案:
[0006]多组分营养液随水施肥系统包括原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括过滤器al、截止阀a2、原水泵3、截止阀b4、过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8、单向阀9、减压阀6、电磁阀18 ；
[0007]施肥系统包括I号药桶10、1号计量泵11、1号背压阀12、1号计量泵19、2号计量泵14、2号药桶13、2号背压阀15、2号计量泵20、N号药桶22、N号搅拌泵23、N号计量泵24、N号背压阀25 ；
[0008]灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜16、触摸屏17、变频器21，检测模块26 ；
[0009]所述原水灌溉系统、施肥系统组成该多组分营养液随水施肥系统的实体结构，具体而言，过滤器al与原水泵3之间设置有截止阀a2 ;原水泵3与截止阀b4相连；截止阀b4与单向阀8连接的管路上设置有过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8;单向阀9后面是出水管路紧接着施肥系统，I号药桶10与I号计量泵11相连，I号计量泵11与I号背压阀12相连，I号搅拌泵19接在I号药桶上；2号药桶13与2号计量泵14相连，2号计量泵14与2号背压阀15相连，2号搅拌泵20连接在2号药桶13上；同I号施肥系统、2号施肥系统，在该系统上并联有N号施肥系统(I < N < 20且N为整数)，N号药桶22与N号计量泵24相连，N号计量泵24与N号背压阀25相连，N号搅拌泵23接在N号药桶22上。
[0010]所述施肥系统经由I号计量泵11、2号计量泵14、N号计量泵24连接到灌溉控制系统的变频器21。
[0011 ] 原水灌溉系统、施肥系统与灌溉区连接，所述在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀18，且各个支路为并联结构。
[0012]包含PH值和EC值传感器的检测模块26安装在靠近灌溉区域的主管路上，以便能够精确的检测肥水中的PH值和EC值。将实时检测值传送给PLC控制程序，根据程序内部设定的PH值和EC值的设定值与检测值之间的偏差来控制营养液的注入量，在较短的时间内肥水的PH值和EC值的检测值与控制器的设定值之间能够达到允许偏差范围。
[0013]营养液配比功能主要是根据用户的设定，按照一定比例，自动进行水肥的配比，以便作物更好地成长。实际中，不同作物的营养液浓度会有不同的范围，在系统中会有一个页面，能够将用户的设定浓度输入到系统中；此外，系统支持选择多种营养液，且对每种的浓度进行分别的设定。
[0014]多组分营养液随水施肥系统操作简单，能够根据灌溉要求自如地对控制系统进行设定，灌溉时间和营养液浓度等；可以同时添加几种营养液，然后通过调整变频器的频率控制计量泵的营养液加注量，以实现营养液浓度精确控制的功能；能够实现自动定时定量完成灌溉，最多能够实现十二个计划，能够自由组合需要使用的计划组数；能够同时控制12组电磁阀，且对每个电磁阀都能够单独进灌溉时间和施肥比例的设定；系统具有变频器报警、水流开关报警和过流报警的功能；能够实现本次运行的历史数据查询。
【附图说明】
[0015]图1为随水施肥优化控制水路图。
[0016]图2为随水施肥优化控制系统功能模块划分图。
[0017]图3为系统主流程图
[0018]图4为搅拌泵系统流程图
[0019]图5为营养液配比控制方案。
[0020]图中:1、过滤器a，2、截止阀a，3、原水泵，4、截止阀b，5、过滤器b，6、减压阀，7、压力表，8、涡轮流量计，9、单向阀，10、I号药桶，11、I号计量泵，12、I号背压阀，13、2号药桶，14、2号计量泵，15、2号背压阀，16、PLC灌溉控制柜，17、触摸屏，18、电磁阀，19、I号搅拌泵，20、2号搅拌泵，21、变频器，22、N号药桶，23、N号搅拌泵，24、N号计量泵，25、N号背压阀，26、检测模块。
【具体实施方式】
[0021]如图1-5所示，多组分营养液随水施肥系统包括原水灌溉系统、施肥系统、灌溉控制系统；所述原水灌溉系统包括过滤器al、截止阀a2、原水泵3、截止阀b4、过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8、单向阀9、减压阀6、电磁阀18 ；
[0022]施肥系统包括I号药桶10、1号计量泵11、1号背压阀12、1号计量泵19、2号计量泵14、2号药桶13、2号背压阀15、2号计量泵20、N号药桶22、N号搅拌泵23、N号计量泵24、N号背压阀25 ；
[0023]灌溉控制系统包括PLC灌溉控制柜16、触摸屏17、变频器21，检测模块26。
[0024]所述原水灌溉系统、施肥系统组成该多组分营养液随水施肥系统的实体结构，具体而言，过滤器al与原水泵3之间设置有截止阀a2 ;原水泵3与截止阀b4相连；截止阀b4与单向阀8连接的管路上设置有过滤器b5、压力表7、涡轮流量计8;单向阀9后面是出水管路紧接着施肥系统，I号药桶10与I号计量泵11相连，I号计量泵11与I号背压阀12相连，I号搅拌泵19接在I号药桶上；2号药桶13与2号计量泵14相连，2号计量泵14与2号背压阀15相连，2号搅拌泵20连接在2号药桶13上；同I号施肥系统、2号施肥系统，在该系统上并联有N号施肥系统(I < N < 20且N为整数)，N号药桶22与N号计量泵24相连，N号计量泵24与N号背压阀25相连，N号搅拌泵23接在N号药桶22上。
[0025]所述施肥系统经由I号计量泵11、2号计量泵14、N号计量泵24连接到灌溉控制系统的变频器21。
[0026]包含PH值和EC值传感器的检测模块26安装在靠近灌溉区域的主管路上，以便能够精确的检测肥水中的PH值和EC值。将实时检测值传送给PLC控制程序，根据程序内部设定的PH值和EC值的设定值与检测值之间的偏差来控制营养液的注入量，在较短的时间内肥水的PH值和EC值的检测值与控制器的设定值之间能够达到允许偏差范围。
[0027]灌溉控制系统PLC灌溉控制柜16选用西门子S1200系列控制柜，触摸屏17选用威纶(MT8100)系列，通过触摸屏17上的按键实现对灌溉的开关量控制，变频器21选用富士 FNRO系列，检测模块包括PH值和EC值传感器。
[0028]灌溉控制方式分为人工手动控制和定时定量的自动控制。在灌溉区内，每组滴灌带支路上装有一个电磁阀18，各个支路为并联关系。通过编程可以实现自动控制时，当