水肥一体化精量管控系统及控制方法与流程

文档序号:15457913发布日期:2018-09-18 17:22阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种水肥一体化精量管控系统,包括首部设备和田间尾部设备,其特征在于:

所述首部设备包括灌溉系统、施肥系统和首部控制系统;

所述灌溉系统包括灌溉泵、灌溉管道、压力传感器、灌溉流量计、过滤系统和灌溉阀,所述灌溉泵的入口连接有水源且出口通过灌溉管道与过滤系统连接,所述灌溉管道上安装有压力传感器、灌溉流量计和灌溉阀;

所述施肥系统包括施肥泵、施肥管道、施肥流量计和施肥阀,所述施肥泵的入口连接有肥液且出口通过施肥管道与过滤系统连接,所述施肥管道上安装有施肥流量计和施肥阀;

所述灌溉泵、压力传感器、灌溉流量计、灌溉阀、施肥泵、施肥流量计和施肥阀均与首部控制系统电连接;

所述田间尾部设备包括尾部灌溉系统和田间控制系统;

所述尾部灌溉系统包括田间管道、电磁阀和滴灌管,所述田间管道与所述过滤系统连接,所述田间管道上安装有电磁阀,所述田间管道与若干个滴灌管连接,滴灌管安装在田间作物根部土壤上;

所述田间控制系统包括田间控制箱、田间电源模块、EC传感器和水分传感器,所述EC传感器、水分传感器和电磁阀均与田间控制箱连接,所述田间控制箱、EC传感器和水分传感器均与田间电源模块连接,所述EC传感器和水分传感器均用于安装在田间作物根部土壤内;

所述田间控制箱与所述首部控制系统无线通信连接。

2.根据权利要求1所述的水肥一体化精量管控系统,其特征在于:所述施肥泵采用自吸离心泵。

3.根据权利要求1所述的水肥一体化精量管控系统,其特征在于:所述首部控制系统包括首部控制柜、灌溉变频器、施肥变频器、触摸屏、首部无线通信模块和首部电源模块,所述灌溉变频器、施肥变频器、触摸屏和首部无线通信模块均安装在所述首部控制柜上,所述灌溉变频器与所述灌溉泵连接,所述施肥变频器与所述施肥泵连接,所述灌溉变频器、施肥变频器和触摸屏均与所述首部控制柜连接,所述首部控制柜与压力传感器、灌溉流量计、灌溉阀、施肥流量计和施肥阀连接,所述首部控制柜通过首部无线通信模块与所述田间控制箱无线通信连接,所述首部控制柜、灌溉变频器、施肥变频器、触摸屏、首部无线通信模块、灌溉泵、压力传感器、灌溉流量计、灌溉阀、施肥泵、施肥流量计和施肥阀均与首部电源模块连接。

4.根据权利要求1所述的水肥一体化精量管控系统,其特征在于:所述田间电源模块包括太阳能电池板、立杆、蓄电池和充电电路,所述田间控制箱、太阳能电池板、蓄电池和充电电路均安装在立杆上,所述太阳能电池板通过充电电路与蓄电池连接。

5.根据权利要求4所述的水肥一体化精量管控系统,其特征在于:所述田间控制箱的上方安装有田间无线通信模块,所述田间控制箱通过田间无线通信模块与首部无线通信模块无线通信连接。

6.根据权利要求3所述的水肥一体化精量管控系统,其特征在于:所述水分传感器包括高位水分传感器和低位水分传感器,所述高位水分传感器和低位水分传感器均与田间控制箱连接,所述水分传感器用于检测田间作物根部土壤不同深度的水分含量。

7.一种根据权利要求6所述的水肥一体化精量管控系统的控制方法,其特征在于:包括灌溉控制方法和施肥控制方法;

所述灌溉控制方法包括以下步骤:

步骤1:通过在首部控制柜内的触摸屏预先设置灌溉设定值,所述灌溉设定值包括工作压力值、高位水分传感器的上限值和下限值和低位水分传感器的上限值;

步骤2:高位水分传感器和低位水分传感器实时检测田间作物根部土壤不同深度的水分含量,高位水分传感器和低位水分传感器通过田间控制箱远程发送信号到首部控制柜;

步骤3:首部控制柜对接收到的信号进行判断,当高位水分传感器实时检测的值小于高位水分传感器的下限值时,首部控制柜控制灌溉变频器和灌溉阀,田间控制箱控制电磁阀,灌溉变频器根据首部控制柜内预先设置的工作压力值控制灌溉泵启动,灌溉阀和电磁阀打开;

步骤4:压力传感器实时检测灌溉管道的管道压力值并发送信号到首部控制柜,首部控制柜通过灌溉变频器调整灌溉泵的转速,直到压力传感器实时检测的管道压力值等于预先设置的工作压力值,保持灌溉泵的转速;

步骤5:首部控制柜将高位水分传感器和低位水分传感器实时检测的值分别与灌溉设定值比较,若高位水分传感器实时检测的值大于等于高位水分传感器的上限值时,灌溉泵停止工作,灌溉阀和电磁阀关闭,流程结束;若高位水分传感器实时检测的值小于高位水分传感器的上限值时且低位水分传感器实时检测的值大于等于低位水分传感器的上限值,灌溉泵停止工作,灌溉阀和电磁阀关闭,在设定的时间后,执行步骤6;

步骤6:当低位水分传感器实时检测的值小于低位水分传感器的上限值时,灌溉变频器控制灌溉泵的启动,灌溉阀和电磁阀打开,返回执行步骤4;

所述施肥控制方法包括以下步骤:

步骤a:通过在首部控制柜内的触摸屏预先设置施肥设定值,所述施肥设定值包括工作压力值、EC传感器的上限值、施肥比例和施肥时间;

步骤b:首部控制柜控制灌溉变频器、施肥变频器、灌溉阀和施肥阀,灌溉变频器控制灌溉泵启动,施肥变频器控制施肥泵启动,灌溉阀和施肥阀打开,田间控制箱控制电磁阀,电磁阀打开;灌溉变频器调整灌溉泵的转速,直到压力传感器实时检测的管道压力值等于预先设置的工作压力值,保持灌溉泵的转速,施肥变频器根据施肥比例调整施肥泵的转速;

步骤c:EC传感器实时采集土壤EC值,并通过田间控制箱远程发送信号到首部控制柜;

步骤d:若施肥时间达到,则灌溉变频器控制灌溉泵关闭,施肥变频器控制施肥泵关闭,灌溉阀和施肥阀关闭,电磁阀关闭,流程结束;若施肥时间没有达到且EC传感器实时采集的土壤EC值大于EC传感器的上限值,则灌溉变频器控制灌溉泵关闭,施肥变频器控制施肥泵关闭,灌溉阀、施肥阀和电磁阀关闭,在设定的时间后,执行步骤e;

步骤e:当EC传感器实时采集的土壤EC值小于EC传感器的上限值,返回执行步骤b。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1