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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201820115001.4 (22)申请日 2018.01.24 (73)专利权人 山东农业大学 地址 271000 山东省泰安市岱宗大街61号 (72)发明人 施国英 康朔 张健林 李天华 侯加林 姚玉康 吴彦强 (74)专利代理机构 济南誉丰专利代理事务所 (普通合伙企业) 37240 代理人 李茜 (51)Int.Cl. A01C 23/04(2006.01) A01C 23/00(2006.01) G05D 27/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申。
2、请发明专利 (54)实用新型名称 一种设施水肥一体化智能灌溉设备 (57)摘要 本实用新型涉及一种设施水肥一体化智能 灌溉设备， 包括肥液桶组、 所述肥液桶组的出口 通过肥液泵组与混肥罐的入口连通， 所述混肥罐 的出口与自吸泵的入口连通， 所述自吸泵的出口 分别与灌溉管道和回流管道的入口连通， 回流管 道的出口回流连通混肥罐； 在灌溉管道上安装流 量计、 压力表和电磁阀； 还包括集中控制台， 所述 集中控制台包括控制器和分别与控制器连接的 环境因子模拟量采集输入模块、 混肥液灌溉信息 采集输入模块和控制灌溉输出模块。 本实用新型 设施水肥一体化智能灌溉设备拓展性、 实用性 强， 基于各类传感器。
3、以及控制模型实现水肥一体 化自动控制。 权利要求书1页 说明书7页 附图6页 CN 207869710 U 2018.09.18 CN 207869710 U 1.一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 包括肥液桶组(1)、 所述肥液桶组(1)的出口通 过肥液泵组(4)与混肥罐(2)的入口连通， 其特征在于： 所述混肥罐(2)的出口与自吸泵(5) 的入口连通， 所述自吸泵(5)的出口分别与灌溉管道(10)和回流管道(11)的入口连通， 回流 管道(11)的出口回流连通混肥罐(2)； 在灌溉管道(10)上安装流量计(18)、 压力表(8)和电 磁阀(19)； 还包括集中控制台(3)， 所述集中控制台(。
4、3)包括控制器和分别与控制器连接的环境因 子模拟量采集输入模块、 混肥液灌溉信息采集输入模块和控制灌溉输出模块； 所述环境因 子模拟量采集输入模块分别与土壤水分传感器(9)， 光照强度传感器(17)连接； 所述混肥液 灌溉信息采集输入模块分别与流量计(18)、 压力表(8)电连接； 所述控制灌溉输出模块分别 与自吸泵(5)、 肥液泵组(4)、 电磁阀(19)连接。 2.根据权利要求1所述的一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 其特征在于： 在所述混肥 罐(2)内设有水位传感器(21)， 所述混肥罐(2)上端与注水管道(13)连通， 在所述注水管道 (13)上的注水端电磁阀(16)， 所述水位传感器。
5、(21)与混肥液灌溉信息采集输入模块连接； 所述注水端电磁阀(16)与控制灌溉输出模块连接。 3.根据权利要求1所述的一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 其特征在于： 所述灌溉管 道(10)包括与自吸泵(5)连通的灌溉主管道(1001)和与灌溉主管道(1001)连通的灌溉支管 道(1002)， 在所述灌溉主管道(1001)上设有第二过滤器(7)， 在所述灌溉支管道(1002)上设 有滴箭(20)。 4.根据权利要求1所述的一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 其特征在于： 所述回流管 道(11)包括分别与自吸泵(5)连通的回流管道一(1102)和回流管道二(1103)； 所述回流管 道一(1102)。
6、和回流管道二(1103)分别与混肥罐(2)回流连通； 在所述回流管道二(1103)上 设置有PH传感器(14)和EC传感器(15)， 所述PH传感器(14)和EC传感器(15)分别与混肥液灌 溉信息采集输入模块连接。 5.根据权利要求1所述的一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 其特征在于： 所述肥液泵 组包括多个肥液泵； 所述肥液桶组(1)包括多个肥液桶， 所述多个肥液桶分别通过注肥管道 (12)对应连接多个肥液泵； 多个肥液泵分别通过多条注肥管道(12)与混肥罐(2)连通； 在所 述注肥管道(12)上设有第一过滤器(6)。 6.根据权利要求1所述的一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 其特征在于：。
7、 所述控制器 采用可编程控制器PLC； 所述集中控制台(3)上还包括与控制器电连接的控制面板， 在所述 控制面板上设有显示屏(301)、 指示灯和调节旋钮。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 207869710 U 2 一种设施水肥一体化智能灌溉设备 技术领域 0001 本实用新型属于农业设备技术领域， 涉及一种农业灌溉自动设备， 具体为一种设 施水肥一体化智能灌溉设备。 背景技术 0002 目前我国设施农业普遍采用的简易水肥一体化混肥装置及滴灌技术存在着一些 弊端。 比如， 无法根据具体作物实际生长情况进行精确自动控制， 水肥利用效率低， 不能按 照作物生长需求进行全生育期水分和养分。
8、定量、 定时、 按比例供应， 甚至会因为水肥施加不 当造成养分流失， 未被吸收的肥料会在空气中氧化， 还造成土地板结。 0003 目前市场上节能高效的灌溉设备相对缺乏， 而控制决策的稳定性和普适性直接决 定着水肥一体化技术能否向着更高的层面进一步发展， 传统灌溉设备没有考虑到使用者的 生产经验， 使用者无法按照自己意图来设定肥料比例， 且操作人员需要较高的专业技术水 平， 后期维修、 保养要求较高， 难以大规模推广， 难以满足现代农业的需要， 现有的灌溉设备 中并没有能够较好地实现上述功能。 实用新型内容 0004 本实用新型针对现有技术中存在的上述不足， 本实用新型提供一种设施水肥一体 化智。
9、能灌溉设备； 本实用新型目的是更有效的利用物联网技术， 实现水肥的自动合理灌溉， 适时适量满足不同作物在不同阶段对水肥的要求， 全面提升水肥利用率， 以便达到节省资 源、 增产优质的效果； 其自动化程度高、 操作简便， 具有手动、 自动、 远程操作模式， 可满足不 同种模式需求； 同时着眼于系统的实用性和稳定性， 建立了一种设施水肥一体化智能灌溉 设备， 从智能混合、 智能管理、 智能灌溉三个方面提供一种结构科学、 维护方便的设备和控 制方法， 后期维修、 保养要求较低， 大大节省了成本， 有利于大规模推广， 进而满足现代农业 的需要。 0005 本实用新型通过如下技术方案实现的， 本实用新型。
10、提供一种设施水肥一体化智能 灌溉设备， 包括肥液桶组、 所述肥液桶组的出口通过肥液泵组与混肥罐的入口连通， 所述混 肥罐的出口与自吸泵的入口连通， 所述自吸泵的出口分别与灌溉管道和回流管道的入口连 通， 回流管道的出口回流连通混肥罐； 在灌溉管道上安装流量计、 压力表和电磁阀； 0006 还包括集中控制台， 所述集中控制台包括控制器和分别与控制器连接的环境因子 模拟量采集输入模块、 混肥液灌溉信息采集输入模块和控制灌溉输出模块； 所述环境因子 模拟量采集输入模块分别与土壤水分传感器， 光照强度传感器连接； 所述混肥液灌溉信息 采集输入模块分别与流量计、 压力表电连接； 所述控制灌溉输出模块分别。
11、与自吸泵、 肥液泵 组、 电磁阀连接。 0007 所述自吸泵采用小型单相自吸清水泵。 单相自吸清水泵的体积小， 质量轻， 吸力 大， 可以很好的适用于此灌溉设备。 0008 所述控制器用于接收输入的灌溉参数或存储既定的灌溉参数， 接收环境因子模拟 说 明 书 1/7 页 3 CN 207869710 U 3 量采集输入模块、 混肥液灌溉信息采集输入模块的输入值， 进行逻辑判断， 进而控制输出模 块中的电磁阀、 自吸泵实现混肥和灌溉过程。 0009 作为优选， 在所述混肥罐内设有水位传感器， 所述混肥罐上端与注水管道连通， 在 所述注水管道上的注水端电磁阀， 所述水位传感器与混肥液灌溉信息采集输。
12、入模块连接； 所述注水端电磁阀与控制灌溉输出模块连接。 0010 作为优选， 所述灌溉管道包括与自吸泵连通的灌溉主管道和与灌溉主管道连通的 灌溉支管道， 在所述灌溉主管道上设有第二过滤器、 压力表和流量计， 在所述灌溉支管道上 设有电磁阀和滴箭。 第二过滤器是用于过滤混肥液中的小固体颗粒。 0011 作为优选， 所述回流管道包括分别与自吸泵连通的回流管道一和回流管道二； 所 述回流管道一和回流管道二分别与混肥罐回流连通； 在所述回流管道二上设置有PH传感器 和EC传感器， 所述PH传感器和EC传感器分别与混肥液灌溉信息采集输入模块连接。 0012 作为优选， 所述肥液泵组包括多个肥液泵； 所述。
13、肥液桶组包括多个肥液桶， 所述多 个肥液桶分别通过注肥管道对应连接多个肥液泵； 多个肥液泵分别通过多条注肥管道与混 肥罐连通； 在所述注肥管道上设有第一过滤器。 第一过滤器用于过滤肥料与水混合后的大 固体颗粒； 第一过滤器和第二过滤器均采用网式过滤器。 在所述注肥管道中还设有塑料制 螺旋状搅匀装置； 所述肥液泵组要吸取经过充分混合且肥料浓度较高的水肥溶液， 并且可 以按照集中控制台的指令按照不同比例吸取肥液。 0013 作为优选， 所述控制器采用可编程控制器PLC； 所述集中控制台上还包括与控制器 电连接的控制面板， 在所述控制面板上设有显示屏、 指示灯和调节旋钮。 在显示屏下方设有 二排指示。
14、灯； 所述指示灯包括A相电指示灯； B相电指示灯； C相电指示灯； 第一肥液泵工作状 态指示灯、 第二肥液泵工作状态指示灯、 第三肥液泵工作状态指示灯、 第四肥液泵工作状态 指示灯； 所述调节旋钮包括第一肥液泵工作状态调节旋钮、 第二肥液泵工作状态调节旋钮、 第三肥液泵工作状态调节旋钮、 第四肥液泵工作状态调节旋钮； 可以通过手动旋转肥液泵 工作状态调节旋钮， 控制肥液泵处于自动、 手动、 暂停。 0014 一种设施水肥一体化智能灌溉设备的控制方法， 包括以下工作流程： 0015 第01、 输入登录密码， 通过触摸显示屏进行自动、 手动模式选择。 0016 第02、 判断系统处于自动模式还是手。
15、动模式： 是手动模式， 则显示设置页面， 需要 操作人员在对应参数设置区输入本次灌溉量、 混肥液EC值、 PH值， 灌溉时间。 如果按下 “定时 灌溉” 按钮， 当到达设定时间时， 系统才启动灌溉； 如果按下 “快速灌溉” 按钮， 系统立刻启动 灌溉， 不需要到达设定时间， 流量计实时监测， 当实际灌溉量达到设定灌溉量时自动结束灌 溉。 是自动模式， 则通过通过自动调用可控编程存储器PLC中预设值填入， 或者在对应参数 设置区手动输入光照强度上限值、 土壤含水率下限值、 土壤含水率上限值、 混肥液EC值、 PH 值进入下一步骤。 0017 第03、 可编程控制器PLC对实际光照强度、 土壤实际。
16、含水率进行逻辑判断， 当光照 强度小于等于设定的上限值、 同时土壤含水率小于等于设定的下限值时启动设备， 其中一 个不满足即不开启， 灌溉设备继续实时监控等待下次条件满足时的启动。 0018 第04、 在混肥罐中的水位传感器实时监测水位情况， 判断水位是否高于临界值， 高 于水位上限值， 关闭注水端电磁阀， 直至水位下降， 检测到小于临界值， 注水端电磁阀重新 开启； 水位低于上限值， 注水端电磁阀继续保持开启。 说 明 书 2/7 页 4 CN 207869710 U 4 0019 第05、 PH和EC传感器实时监测混肥液的PH和EC值， 与所设控制参数进行比较， 控制 肥液泵组的工作状态，。
17、 控制不同种类肥料进入的多少， 直至所测参数等于设定控制参数(在 误差允许范围内)， 发出灌溉信号， 自吸泵打开。 0020 第06、 PLC比较土壤水分传感器实际测得的土壤含水率与所设含水率上限值， 计算 出本次应有灌溉量， 并通过流量计监测实际灌溉量， 判断控制实际灌溉流量是否大于计算 灌溉量， 大于等于计算灌溉量则产生停止信号， 关闭肥液泵组、 自吸泵， 结束配置肥料和灌 溉进程； 小于计算灌溉量则继续执行前面步骤。 0021 第07、 灌溉施肥过程结束后设备记录此次灌溉数据包括： 湿度、 光照强度、 时间信 息， 控制参数、 操作记录、 水肥累计、 水肥比例。 0022 与现有技术相比。
18、， 本实用新型的有益效果是： 0023 (1)本实用新型利用物联网技术， 土壤水分传感器、 光照强度传感器采集灌溉环境 信息， 并将监测数据发送给集中控制台； 混肥液灌溉信息采集输入模块中水位传感器、 PH/ EC传感器测得混肥过程中数据， 将肥料浓度信息发送给集中控制台； PLC分析数据后， 通过 控制灌溉输出模块， 实现对灌溉的实时控制。 通过监测混肥的EC、 PH值和控制进入混肥罐的 水以及各种肥料比例来实现精准的混肥过程， 控制精度更高。 对作物灌溉区实时监测预防 肥液施用不足或过量现象产生， 能够针对不同阶段不同作物， 满足其水肥需求。 0024 (2)本实用新型结构合理， 运行稳定。
19、， 适应大田种植、 温室大棚种植等各种环境， 能 够大幅减少后期维修、 保养费用。 0025 (3)本实用新型通过结合智能控制系统和友好的人机交互界面， 能够精确自动控 制施肥量， 提高水肥利用率。 施肥机具有手动、 自动两种操作模式， 既可以按照用户设置的 施肥参数进行灌溉， 又可以自动填入施肥参数， 根据作物实际生长情况， 通过机器上的一套 自吸泵准确适时地把水肥适量地施给作物， 对操作人员的专业技术水平要求不高， 适用于 各种人群。 0026 (4)本实用新型连接土壤水分、 光照强度、 水位等传感器， 可实时获取相关信息， 并 判断作物水分的耗需情况， 实现水肥的自动管理。 在系统设计上。
20、以可编程控制器PLC为核 心， 扩展模拟量输入模块进行传感器或变送器数据的采集和转换， 实现了决策参数可输入， 决策指标数据可实时获取、 传输、 分析及存储， 使该控制方法在生产应用上具有广适性， 水 分管理更符合作物实际的需求规律。 在控制逻辑实现上， 以基于土壤水分传感器的模型控 制方法为核心， 结合作物水肥需求规律、 土壤含水率及其他环境因子等因素的影响， 适时适 量为作物生长提供水分和养分， 较好地实现了启动、 灌溉量和肥液浓度的协同控制。 与常规 经验的灌溉管理模式相比， 该灌溉设备及方法可节省劳动力1520， 提高灌溉水利用 效率50以上， 增产10以上有效地提高了生产效益和资源利。
21、用率。 附图说明 0027 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 或现有技术描述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。 0028 图1为本实用新型整机结构示意图； 说 明 书 3/7 页 5 CN 207869710 U 5 0029 图2为本实用新型集中控制台示意图； 0030 图3为本实用新型混肥罐、 肥液桶组和灌溉管道正视图； 0031 图4为本实用新型回流管道示意图； 0032 图5为本实用新型流。
22、量计、 压力表、 电磁阀示意图； 0033 图6为本实用新型水位传感器示意图； 0034 图7位本实用新型滴箭、 土壤水分传感器、 光照强度传感器示意图； 0035 图8为本实用新型自动控制流程图； 0036 图9为本实用新型基于土壤水分传感器的模型控制示意图； 0037 图10为本实用新型系统硬件组成； 0038 图中： 1-肥液桶组； 2-混肥罐； 3-集中控制台； 4-肥液泵； 5-自吸泵； 6- 第一过滤 器； 7-第二过滤器； 8-压力表； 9-土壤水分传感器； 10-灌溉管道； 11-回流管道； 12-注肥管 道； 13-注水管道； 14-PH传感器； 15-EC传感器； 16- 。
23、注水端电磁阀； 17-光照强度传感器； 18- 流量计； 19-电磁阀； 20-滴箭； 21-水位传感器； 101-甲桶； 102-乙桶； 103-丙桶； 104-丁桶； 301-电子屏； 302-A 相电指示灯； 303-B相电指示灯； 304-C相电指示灯； 305-第一肥液泵工 作状态指示灯、 306-第二肥液泵工作状态指示灯、 307-第三肥液泵工作状态指示灯、 308- 第四肥液泵工作状态指示灯； 309-第一肥液泵工作状态调节旋钮、 310- 第二肥液泵工作状 态调节旋钮、 311-第三肥液泵工作状态调节旋钮、 312-第四肥液泵工作状态调节旋钮； 401- 第一肥液泵； 402-。
24、第二肥液泵； 403-第三肥液泵； 404-第四肥液泵； 1001-灌溉主管道； 1002- 灌溉支管道； 1101-入流管道； 1102-回流管道一； 1103-回流管道二。 具体实施方式 0039 为了使本实用新型的目的、 技术方案及优点更加清楚明白， 以下结合实施例， 对本 实用新型进行进一步详细说明。 应当理解， 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用 新型， 并不用于限定本实用新型。 0040 下面结合具体实施例对本实用新型的应用原理作进一步描述。 0041 如图1所示， 一种设施水肥一体化智能灌溉设备， 包括肥液桶组1、 混肥罐2、 集中控 制台3、 肥液泵组4和自吸泵5， 所述。
25、肥液桶组1的出液口通过肥液泵组4与混肥罐2连通， 混肥 罐内壁中上部设有水位传感器21， 混肥罐上端与注水管道13连通， 在注水管道13上设有注 水端电磁阀16， 所述自吸泵5的入液口与混肥罐2连通， 自吸泵出液口分别与灌溉主管道 1001、 回流管道一1102和回流管道二1103的进液口连通， 所述回流管道一1102和回流管道 二1103出液口连通混肥罐2； 在所述回流管道二1103上设有PH传感器14和EC传感器15； 在所 述注肥管道12上设有第一过滤器6、 在所述灌溉主管道1001上设有压力表8、 第二过滤器7、 流量计18， 所述灌溉主管道 1001与灌溉支管道1002连接， 在所述。
26、灌溉支管道1002上设有电 磁阀19、 滴箭20。 第二过滤器是用于过滤混肥液中的小固体颗粒。 如图3所示， 本实用新型采 用二级过滤装置， 除注肥管道上设有第一过滤器之外， 灌溉主管道上设有第二过滤器。 肥料 溶解性不好， 为提升设备适用性， 需过滤高浓度肥液中固体颗粒， 在灌溉主管道中， 固体颗 粒会影响整个灌溉系统工作， 影响设备使用寿命， 因此在肥液进入主管道之前， 再进行一次 过滤。 设备的二级过滤装置， 采用网式结构。 0042 如图4所示， 自吸泵有一个入液口和三个出液口， 混肥液从混肥罐底部入液管流入 说 明 书 4/7 页 6 CN 207869710 U 6 自吸泵， 一部。
27、分混肥液经由回流管道一从混肥罐右侧中部重新注入， 另一小部分混肥液经 由回流管道二从混肥罐后下部重新注入， 回流管道二上设有PH/EC传感器， 绝大部分从灌溉 主管道流出。 利用液体流动产生漩涡， 起到一定的混合作用， 形成回流。 0043 所述集中控制台3内包括： 可编程控制器PLC、 环境因子模拟量采集输入模块、 混肥 液灌溉信息采集输入模块、 控制灌溉输出模块。 0044 可编程控制器PLC： 分别与环境因子模拟量采集输入模块、 混肥液灌溉信息采集输 入模块、 控制灌溉输出模块。 可编程控制器PLC用于接收显示屏输入的灌溉参数或存储既定 的灌溉参数， 接收环境因子模拟量采集输入模块、 混。
28、肥液灌溉信息采集输入模块的输入值， 进行逻辑判断， 进而控制输出模块中的电磁阀、 自吸泵实现混肥和灌溉过程。 0045 环境因子模拟量采集输入模块： 分别与土壤水分传感器9， 光照强度传感器17连 接。 如图7所示， 土壤水分传感器位于作物根部附近， 探针深埋地下， 光照强度传感器固定于 一长杆顶端， 二者通过数据线与PLC相连。 0046 混肥液灌溉信息采集输入模块： 分别与水位传感器21、 流量计18、 PH传感器14、 EC 传感器15连接。 0047 控制灌溉输出模块： 分别与注水端电磁阀16、 自吸泵5、 肥液泵组4、 电磁阀19连接。 0048 如图2所示， 在实施例中， 集中控制。
29、台上搭载有一提供人机交互界面的显示屏； 操 作界面包括:用于设置自动灌溉信息的灌溉设置单元、 用于设置手动灌溉信息的灌溉设置 单元、 提供系统运行状态的系统状态显示单元、 事件记录单元、 记录运行状态故障信息的报 警信息单元以及系统维护单元。 通过手动灌溉设置单元， 完成灌溉区域、 EC值、 PH值、 施肥时 间的设置。 0049 在集中控制台3的后端有三个接线端， 分别为电源线接口、 继电器输出接口和 RS485接口； 所述RS485端口外接土壤水分传感器9、 光照强度传感器 17、 水位传感器21、 流 量计18、 PH传感器14和EC传感器15； 所述继电器输出接口外接注水端电磁阀16、。
30、 肥液泵组4、 自吸泵5。 0050 所述肥液泵组4包括第一肥液泵401， 第二肥液泵402， 第三肥液泵403和第四肥液 泵404； 所述肥液桶组1包括四个肥液桶， 四个肥液桶中分别放置四种肥液， 所述四个肥液桶 的出液口分别通过注肥管道12对应连接第一肥液泵401、 第二肥液泵402、 第三肥液泵403和 第四肥液泵404； 四个肥液泵分别通过四条注肥管道12与混肥罐2连通， 在所述注肥管道12 上设有第一过滤器6。 第一过滤器用于过滤肥料与水混合后的大固体颗粒； 第一过滤器和第 二过滤器均采用网式过滤器。 在所述注肥管道12中还设有塑料制螺旋状搅匀装置； 所述肥 液泵组要吸取经过充分混合。
31、且肥料浓度较高的水肥溶液， 并且可以按照集中控制台的指令 按照不同比例吸取肥液。 0051 所述集中控制台3上还包括与可编程控制器PLC电连接的控制面板。 所述控制面板 包括显示屏301、 指示灯、 调节旋钮， 在显示屏301下方设有二排指示灯； 所述指示灯包括 302-A相电指示灯； 303-B相电指示灯； 304-C相电指示灯； 305-第一肥液泵工作状态指示灯、 306-第二肥液泵工作状态指示灯、 307-第三肥液泵工作状态指示灯、 308-第四肥液泵工作 状态指示灯； 所述调节旋钮包括309-第一肥液泵工作状态调节旋钮、 310-第二肥液泵工作 状态调节旋钮、 311-第三肥液泵工作状。
32、态调节旋钮、 312-第四肥液泵工作状态调节旋钮； 可 以通过手动旋转肥液泵工作状态调节旋钮， 控制肥液泵处于自动、 手动、 暂停。 说 明 书 5/7 页 7 CN 207869710 U 7 0052 所述显示屏301采用昆仑通态7寸触摸屏， 规格为19264液晶屏幕。 0053 所述回流管道11包括回流管道一1102和回流管道二1103； 所述自吸泵5 的入液口 通过入流管道1101与混肥罐2连通， 出液口分别连通灌溉主管道 1001、 回流管道一1102和 回流管道二1103的进液口， 所述回流管道一1102 和回流管道二1103的出液口连通混肥罐 2； 在所述回流管道二1103上设置。
33、有 PH传感器14和EC传感器15。 0054 所述自吸泵5采用小型单相自吸清水泵。 单相自吸清水泵的体积小， 质量轻， 吸力 大， 可以很好的适用于此灌溉设备。 0055 四个装有不同种类肥液的肥液桶均经由各自对应的注肥管道、 第一过滤器、 肥液 泵从混肥罐前上部注入混肥罐， 注水管道与混肥罐右上部相连， 在注水端电磁阀控制下向 混肥罐注入水， 混肥液经过不断的回流混匀， 达到要求的混肥液经由自吸泵、 第二过滤器注 入灌溉主管道、 灌溉支管道、 滴箭最终灌溉田地。 灌溉主管道上设置有压力计和流量计， 通 过压力计实时监测管道压力， 通过流量计实时监测灌溉量， 决定灌溉是否停止， 在灌溉区设 。
34、置有与集中控制台相连的土壤水分传感器、 光照强度传感器， 可以为是否灌溉提供相关的 参考信息， 做到适时适量灌溉。 在回流管道二上设有PH传感器和 EC传感器， 使得肥液配比 更为准确。 0056 如图8所示， 智能灌溉方法由启动控制、 灌溉量控制及肥液配置调控3 部分组成， 水肥一体化智能灌溉控制方法的工作流程是： 0057 第01、 输入登录密码， 通过触摸显示屏进行自动、 手动模式选择。 0058 第02、 判断系统处于自动模式还是手动模式： 是手动模式， 则显示设置页面， 需要 操作人员在对应参数设置区输入本次灌溉量、 混肥液EC值、 PH值， 灌溉时间。 如果按下 “定时 灌溉” 按。
35、钮， 当到达设定时间时， 系统才启动灌溉； 如果按下 “快速灌溉” 按钮， 系统立刻启动 灌溉， 不需要到达设定时间， 流量计实时监测， 当实际灌溉量达到设定灌溉量时自动结束灌 溉。 是自动模式， 则通过通过自动调用可控编程存储器PLC中预设值填入， 或者在对应参数 设置区手动输入光照强度上限值、 土壤含水率下限值、 土壤含水率上限值、 混肥液EC值、 PH 值进入下一步骤。 0059 第03、 可编程控制器PLC对实际光照强度、 土壤实际含水率进行逻辑判断， 当光照 强度小于等于设定的上限值、 同时土壤含水率小于等于设定的下限值时启动设备， 其中一 个不满足即不开启， 灌溉设备继续实时监控等。
36、待下次条件满足时的启动。 0060 第04、 在混肥罐中的水位传感器实时监测水位情况， 判断水位是否高于临界值， 高 于水位上限值， 关闭注水端电磁阀， 直至水位下降， 检测到小于临界值， 注水端电磁阀重新 开启； 水位低于上限值， 注水端电磁阀继续保持开启。 0061 第05、 PH和EC传感器实时监测混肥液的PH和EC值， 与所设控制参数进行比较， 控制 肥液泵组的工作状态， 控制不同种类肥料进入的多少， 直至所测参数等于设定控制参数(在 误差允许范围内)， 发出灌溉信号， 自吸泵打开。 0062 第06、 PLC比较土壤水分传感器实际测得的土壤含水率与所设含水率上限值， 计算 出本次应有。
37、灌溉量， 并通过流量计监测实际灌溉量， 判断控制实际灌溉流量是否大于计算 灌溉量， 大于等于计算灌溉量则产生停止信号， 关闭肥液泵组、 自吸泵， 结束配置肥料和灌 溉进程； 小于计算灌溉量则继续执行前面步骤。 0063 第07、 灌溉施肥过程结束后设备记录此次灌溉数据包括： 湿度、 光照强度、 时间信 说 明 书 6/7 页 8 CN 207869710 U 8 息， 控制参数、 操作记录、 水肥累计、 水肥比例。 0064 水肥一体化智能灌溉控制方法由启动控制、 灌溉量控制及肥液配置调控 3部分组 成， 通过采集和分析现场布置的一系列传感器数据， 进行灌溉启动时间和灌溉量的智能决 策， 同时。
38、通过集中控制台控制四个肥液泵吸肥速率， 控制进入肥液多少， 进而实现调控灌溉 液电导率值， 保证肥液随水均匀适量地供给， 满足作物不同阶段的生长发育需求， 持续为作 物创造最佳水分和养分条件， 从而达到高产高效、 节本节工的目的。 0065 如图9所示， 设备将实时采集的气象因子数据和土壤实际含水率数据与用户根据 当地以往生产经验设定的预设值进行比较， 实现满足特定条件时启动灌溉。 根据作物所处 环境条件计算灌溉量和灌溉过程中电导率值的实时调控。 启动控制原理为基于土壤水分传 感器采集的土壤实际含水率进行逻辑判断， 灌溉量控制原理为根据控制模型决策出计算灌 溉量， 并实时监测控制实际灌溉流量。。
39、 0066 当然， 上述说明也并不仅限于上述举例， 本实用新型未经描述的技术特征可以通 过或采用现有技术实现， 在此不再赘述； 以上实施例及附图仅用于说明本实用新型的技术 方案并非是对本实用新型的限制， 参照优选的实施方式对本实用新型进行了详细说明， 本 领域的普通技术人员应当理解， 本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所 做出的变化、 改型、 添加或替换都不脱离本实用新型的宗旨， 也应属于本实用新型的权利要 求保护范围。 说 明 书 7/7 页 9 CN 207869710 U 9 图1 说 明 书 附 图 1/6 页 10 CN 207869710 U 10 图2 图3 说 明 书 附 图 2/6 页 11 CN 207869710 U 11 图4 图5 说 明 书 附 图 3/6 页 12 CN 207869710 U 12 图6 图7 说 明 书 附 图 4/6 页 13 CN 207869710 U 13 图8 说 明 书 附 图 5/6 页 14 CN 207869710 U 14 图9 图10 说 明 书 附 图 6/6 页 15 CN 207869710 U 15 。