CN106577176A - 一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,它包括光伏装置、集雨装置、灌溉装置和控制装置,灌溉装置和控制装置均与光伏装置连接,灌溉装置包括施肥***、施药***、蓄能***和灌溉管道***;控制装置包括触摸板和控制柜。本发明的有益效果是:自动化程度高、可操作性强、运行稳定、绿色低耗,且具有节水节肥节药、灌水均匀度高与水肥利用率高等优势,实现了自动蓄水、加压及水肥药一体化灌溉。

Description

一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***
技术领域
本发明涉及农业灌溉领域,特别是一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***。
背景技术
中国是传统农业大国,耕地面积广,农田灌溉用水量占到全社会总用水量的60%以上,农业生产过程中过量施肥、施药现象普遍,科学的水肥药施用与高效利用已经成为农业发展的关注重点。因此,研制自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,对提高水肥利用效率、促进节水增产、发展清洁生产具有重要意义,也是促进智慧灌溉技术发展的关键。
中国专利中公开号为CN104351020A的专利文件公开了一种基于图像采集的农田自动灌溉***,包括多个现场检测子***和计算机控制子***,每一个现场检测子***设置在一个农田分区内,用于检测对应分区的作物干旱程度,所述计算机控制子***与所述多个现场检测子***无线连接,基于每一个现场检测子***对应农田分区的作物干旱程度确定对应农田分区的灌溉流量。
中国专利中公开号为CN105183056A的专利文件公开了一种自动灌溉***,包括土壤墒情信息采集模块,用于采集土壤墒情信息;控制模块,用于接收土壤墒情信息采集模块采集的土壤墒情信息,对该土壤墒情信息进行处理,并将处理后的土壤墒情信息发送给对比模块;还用于接收对比模块生成的控制信号,并根据该控制信号控制灌溉阀门的开启或闭合;对比模块,用于接收控制模块发送的处理后的土壤墒情信息,将该处理后的土壤墒情信息与预设的土壤墒情信息进行比对,根据比对结果生成控制信号。
因此,上述灌溉***虽然实现了灌溉自动化,但未能充分利用清洁能源,没有设立自动集雨及水肥药一体化装置,无法利用一套设施完成整个灌溉流程,自动化程度不高。
发明内容
本发明实现自动蓄水、加压及水肥药一体化灌溉,提供一种自动化程度高、灌溉效率高、可操作性强、具有节能环保与资源利用率高、运行稳定的基于自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***。
本发明的目的通过以下技术方案来实现:一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,它包括光伏装置、集雨装置、灌溉装置和控制装置,灌溉装置和控制装置均与光伏装置连接,灌溉装置包括施肥***、施药***、蓄能***和灌溉管道***;所述的集雨装置包括顺次连接的光伏大棚汇水漕集雨管、过滤器a、电磁阀a、蓄水池集雨管、沉沙装置、过滤器c和蓄水池,电磁阀a与沉沙装置之间节点处顺次连接有光伏大棚周边渠道集雨管、电磁阀b、过滤器b和集雨渠道,所述的蓄水池上还顺次连接有电磁阀d和自来水管,所述的蓄水池内设置有水泵、上液位传感器a和下液位传感器a;所述的灌溉管道***包括电磁阀g、过滤器d、压力传感器、卸压电动阀、流量计、截止阀、灌溉管道和电磁阀j,电磁阀g的另一端与水泵的排水口连接,电磁阀j的另一端连接有滴灌带,滴灌带敷设在灌溉园区,灌溉园区内设置有土壤湿度传感器;所述的蓄能***包括顺次连接的电磁阀e、蓄能水箱充水管路、蓄能水箱、电磁阀f,电磁阀e的另一端与水泵的排水口连接,电磁阀f的另一端连接于电磁阀g与过滤器d之间节点处,所述的蓄能水箱内设置有上液位传感器b和下液位传感器b;所述的施肥***包括顺次连接的背压阀a、计量泵a、电磁阀h和施肥桶,背压阀a的另一端连接于卸压电磁阀与流量计之间节点处,所述的施肥桶内设置有搅拌泵a、热敏电阻探温加热装置a和温度监测计a;所述的施药***包括顺次连接的背压阀b、计量泵b、电磁阀i和施药桶,背压阀b的另一端连接于卸压电磁阀与流量计之间节点处,所述的施药桶内设置有搅拌泵b、热敏电阻探温加热装置b和温度监测计b;所述的控制装置包括触摸板和控制柜,控制柜与电磁阀、液位传感器、土壤湿度传感器、压力传感器、过滤器、温度监测计、热敏电阻探温加热装置、计量泵、搅拌泵、连接于水泵上的微电脑控制开关连接;所述的光伏装置包括顺次连接的光伏组件、光伏控制器、蓄电池和升压器,升压器与电磁阀连接,光伏控制器上还顺次连接有逆变器和变频器,变频器与微电脑控制开关连接。
所述的沉沙装置的底部连接有电磁阀c。
所述的蓄能水箱的底部设置有支撑钢架a,所述的施肥桶的底部设置有支撑钢架b,所述的施药桶的底部设置有支撑钢架c。
所述的热敏电阻探温加热装置a的外部罩有加热保护装置a,所述的热敏电阻探温加热装置b的外部罩有加热保护装置b。
所述的热敏电阻探温加热装置a与加热装置线路a连接,所述的热敏电阻探温加热装置b与加热装置线路b连接。
所述的搅拌泵a和搅拌泵b的输出端均连接有搅拌叶片。
所述的灌溉园区内均匀布置有多个土壤湿度传感器。
所述的电磁阀a两端并联有常闭阀a,电磁阀b两端并联有常闭阀b,所述的电磁阀d两端并联有常闭阀d,电磁阀e两端并联有常闭阀c,电磁阀g两端并联有常闭阀f,电磁阀h两端并联有常闭阀g,电磁阀i两端并联有常闭阀h,电磁阀j两端并联有常闭阀i,电磁阀f两端并联有常闭阀e。
所述的蓄水池的顶部设置有蓄水池盖板。
本发明具有以下优点:
1、本发明实现自动化,无人工操作灌溉,能用一套装置完成水肥药及时精量供给。
2、本发明实现了雨水的自动收集及干旱条件下蓄水池水量的自动补给。
3、本发明实现了节能灌溉,即水泵未启动条件下,由蓄能水箱供水灌溉。
4、本发明实现了自动调压灌溉。即水压过大条件下,由泄压装置泄压;水压不足条件下,由蓄能水箱加压灌溉。
5、本发明实现了水肥药一体自动化灌溉,即可根据不同生育期设定作物灌水量,灌水次数及灌水时间。根据作物生长状况,通过流量表、计量泵控制施水施肥施药的量,实现作物水肥药定时定量精准灌溉。
6、本发明实现了自动化条件下的高效快速溶肥、溶药,提高了肥料与农药利用效率,即将热敏电阻探温加热装置、温度监测计与搅拌泵结合,通过设定最佳溶肥(药)温度范围,进行控温。启动搅拌泵,设定搅拌时间,对肥(药)液进行均匀搅拌,使溶液达到快速溶解的目的。
7.、对太阳能、降雨的利用,达到了节水节能清洁生产的目的,降低了滴灌***运行成本。
附图说明
图1 为本发明的结构示意图;
图2 为集雨装置的结构示意图;
图3 为蓄能***的结构示意图;
图4 为施肥***和施药***的结构示意图;
图5 为本发明的控制原理图;
图6 为本发明的工作流程图;
图中,1-光伏大棚汇水漕集雨管,2-过滤器a,3-电磁阀a,4-常闭阀a,5-集雨渠道,6-过滤器b,7-电磁阀b,8-常闭阀b,9-光伏大棚周边渠道集雨管,10-蓄水池集雨管,11-沉沙装置,12-电磁阀c,13-过滤器c,14-上液位传感器a,15-下液位传感器a,16-水泵,17-蓄水池,18-蓄水池盖板,19-自来水管,20-常闭阀c,21-常闭阀d,22-电磁阀d,23-电磁阀e,24-蓄能水箱充水管路,25-上液位传感器b,26-下液位传感器b,27-支撑钢架a,28-蓄能水箱,29-常闭阀e,30-电磁阀f,31-常闭阀f,32-电磁阀g,33-过滤器d,34-压力传感器,35-泄压电动阀,36-背压阀a,37-计量泵a,38-常闭阀g,39-电磁阀h,40-搅拌泵a,41-加热装置线路a,42-温度监测计a,43-施肥桶,44-加热保护装置a,45,支撑钢架b,46-热敏电阻探温加热装置a,47-常闭阀h,48-背压阀b,49-计量泵b,50-电磁阀i,51-施药桶,52-加热保护装置b,53-支撑钢架c,54-热敏电阻探温加热装置b,55-搅拌泵b,56-加热装置线路b,57-温度监测计b,58-流量计,59-截止阀,60-灌溉管道,61-电磁阀j,62-常闭阀i,63-灌溉园区,64-滴灌带,65-土壤湿度传感器,66-集雨装置,67-蓄能***。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的描述,本发明的保护范围不局限于以下所述:
如图1所示,一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,它包括光伏装置、集雨装置66、灌溉装置和控制装置,灌溉装置和控制装置均与光伏装置连接,灌溉装置包括施肥***、施药***、蓄能***67和灌溉管道***;
如图1~2所示,所述的集雨装置66包括顺次连接的光伏大棚汇水漕集雨管1、过滤器a2、电磁阀a3、蓄水池集雨管10、沉沙装置11、过滤器c13和蓄水池17,电磁阀a3与沉沙装置11之间节点处顺次连接有光伏大棚周边渠道集雨管9、电磁阀b7、过滤器b6和集雨渠道5,所述的沉沙装置11的底部连接有电磁阀c12,蓄水池17的顶部设置有蓄水池盖板18,所述的蓄水池17上还顺次连接有电磁阀d22和自来水管19,所述的蓄水池17内设置有水泵16、上液位传感器a14和下液位传感器a15。当蓄水池17内水位达到上液位传感器14的设定值时,由控制装置控制相应开关组件的启闭;当遇见干旱天气,蓄水池17水位持续时间及水位值小于安装的下液位传感器a15在控制柜中的设定区间值时,控制柜控制电磁阀22d开启,与自来水管19连通,进行水量补充,达到上液位传感器a14设定值时,控制柜控制电磁阀22d关闭;当一次集雨或灌溉完毕后,由控制柜控制电磁阀12c打开以对沉沙装置11进行泄沙处理;所述集雨装置的主要功能为自动收集、过滤雨水,为灌溉***提供水源。
所述的灌溉管道***包括电磁阀g32、过滤器d33、压力传感器34、卸压电动阀35、流量计58、截止阀59、灌溉管道60和电磁阀j61,电磁阀g32的另一端与水泵16的排水口连接,电磁阀j61的另一端连接有滴灌带64,滴灌带64敷设在灌溉园区63,灌溉园区63内设置有土壤湿度传感器65,灌溉园区63内均匀布置有多个土壤湿度传感器65。当压力传感器34检测到灌溉管道60压力大于设定最高值时,控制柜中控制器收到压力传感器34信息后向泄压电动阀35发出调节压力指令;当压力传感器34检测到管道压力小于设定最低值时,控制柜中控制器向电磁阀f30发出开启指令,对管道进行加压灌溉。
所述的土壤湿度传感器65能够对灌溉园区63土壤湿度、含水情况进行实时监测,并反馈给控制柜中的控制器,由控制器发出指令保证作物正常生长需水。亦可通过编程设定灌溉园区63不同生育期不同作物土壤的湿度上下限值、不同作物正常生长需水量、灌溉时间及不同需水情况下管道压力范围。控制器按土壤湿度传感器65、蓄能水箱28、压力传感器34反馈的土壤干湿状况、水位信息及压力信息发出灌溉指令,即土壤湿度低于设定值时,控制器辨别蓄能水箱28是否能够满足灌溉水量、压力需求,若能满足由蓄能水箱主导灌溉进行;若蓄能水箱28水量不能满足要求,由水泵16提水主导灌溉,蓄能水箱28根据压力传感器34的反馈,进行加压灌溉。
如图1和图3所示,所述的蓄能***67包括顺次连接的电磁阀e23、蓄能水箱充水管路24、蓄能水箱28、电磁阀f30,电磁阀e23的另一端与水泵16的排水口连接,电磁阀f30的另一端连接于电磁阀g32与过滤器d33之间节点处,所述的蓄能水箱28内设置有上液位传感器b25和下液位传感器b26。当蓄能水箱28内水液位低于下液位传感器b26设定值,电磁阀23e和水泵16打开,水泵16将蓄水池17内水抽入蓄能水箱28内;当蓄能水箱28的液位高于上液位传感器b25设定值时,电磁阀23e关闭;当蓄能水箱28的水源及压力足以满足灌溉需水,或压力传感器34向控制柜发出灌溉管道压力不足指令时,电磁阀f30和电磁阀j61开启,对灌溉园区63内作物进行灌溉。
如图1和图4所示,所述的施肥***包括顺次连接的背压阀a36、计量泵a37、电磁阀h39和施肥桶43,背压阀a36的另一端连接于卸压电磁阀35与流量计58之间节点处,所述的施肥桶43内设置有搅拌泵a40、热敏电阻探温加热装置a46和温度监测计a42。所述的热敏电阻探温加热装置46能够对施肥桶43内肥液进行加热,温度监测计42监测肥液水温,达到设定的最佳溶肥温度范围时,保持恒温。由控制柜控制搅拌泵a40对肥液进行设定时间搅拌,使肥液均匀溶解,均匀溶解后关闭热敏电阻探温加热装置46。所述的计量泵a37能够将肥液抽出,并顺次经背压阀a36、流量计58、截止阀59流入滴溉管道60,与此同时,计量泵a37实时向控制柜反馈肥液计量信息,达到灌溉施肥标准时,关闭施肥程序,达到对作物精确、精量、高效灌溉的目的。
如图1和图4所示,所述的施药***包括顺次连接的背压阀b48、计量泵b49、电磁阀i50和施药桶51,背压阀b48的另一端连接于卸压电磁阀35与流量计58之间节点处,所述的施药桶51内设置有搅拌泵b55、热敏电阻探温加热装置b54和温度监测计b57。所述热敏电阻探温加热装置54能够对施药桶51内药液进行加热,由温度监测计b57控制水温,达到设定的最佳溶药温度范围时,保持恒温。由控制器控制搅拌泵b55对药液进行设定时间搅拌,使药液均匀溶解,均匀溶解后关闭热敏电阻探温加热装置b54。所述的计量泵b49能够将药液抽出,并顺次经背压阀b48、流量计58、截止阀59流入灌溉管道60,与此同时,计量泵b49实时向控制柜反馈药液计量信息,达到灌溉施药标准时,关闭施药程序,达到精确、精量、高效灌溉的目的。对作物进行根区施药可以防治地下害虫对植株的影响,亦可对根区病害进行定位定量施药,避免了喷施造成的农药浪费和施药不均匀的现象,并防止过大药性农药对周边作物带来的危害。
如图5所示,所述的控制装置包括触摸板和控制柜,控制柜与电磁阀、液位传感器、土壤湿度传感器65、压力传感器34、过滤器、温度监测计、热敏电阻探温加热装置、计量泵、搅拌泵、连接于水泵16上的微电脑控制开关连接。所述的背压阀用于保持泵出口压力恒定,保证计量泵出水流量的稳定性;所述的搅拌泵的输出端均连接有搅拌叶片;所述的热敏电阻探温加热装置a46的外部罩有加热保护装置a44,所述的热敏电阻探温加热装置b54的外部罩有加热保护装置b52,所述的热敏电阻探温加热装置a46与加热装置线路a41连接,所述的热敏电阻探温加热装置b54与加热装置线路b56连接,加热装置线路a41和加热装置线路b56均与控制柜中控制器连接。***启动前所有电磁阀、泄压电动阀、常闭阀均处于关闭状态。
如图5所示,光伏装置包括顺次连接的光伏组件、光伏控制器、蓄电池和升压器,升压器与电磁阀连接,光伏控制器上还顺次连接有逆变器和变频器,变频器与微电脑控制开关连接。所述的光伏组件能够将太阳能转化为电能储存到蓄电池,或者接到市电,为整个灌溉***提供电源;所述的光伏控制器用于太阳能发电***中的光伏控制器,是控制多路太阳能电池方阵对蓄电池充电,以及自动调节蓄电池向太阳能逆变器负载供电的装置;所述的逆变器能够将蓄电池中的直流电转换为交流电;所述的变频器根据光伏组件供电电压的变化自动调节频率保证水泵正常运行,并为水泵供电;所述的升压器能够将从蓄电池中输出的直流电升压为电磁阀提供电源。
所述的蓄能水箱28的底部设置有支撑钢架a27,支撑钢架a27对蓄能水箱28起到支撑作用,所述的施肥桶43的底部设置有支撑钢架b45,支撑钢架b45对施肥桶43起到支撑作用,所述的施药桶51的底部设置有支撑钢架c53,支撑钢架c53对施药桶51起到支撑作用。
所述的电磁阀a3两端并联有常闭阀a4,电磁阀b7两端并联有常闭阀b8,所述的电磁阀d22两端并联有常闭阀d21,电磁阀e23两端并联有常闭阀c20,电磁阀g32两端并联有常闭阀f31,电磁阀h39两端并联有常闭阀g38,电磁阀i50两端并联有常闭阀h47,电磁阀j61两端并联有常闭阀i62,电磁阀f30两端并联有常闭阀e29。当***出现故障时,开启相应常闭阀即可。
如图6所示,本发明的工作步骤为:
S1、集雨装置的过滤器2a将集雨渠道5中的雨水过滤后经沉沙装置11进入蓄水池17中;集雨装置的过滤器b6将光伏大棚汇水漕集雨管1中的雨水过滤后经沉沙装置11进入蓄水池17,当液位达到上液位传感器a14的设定值时,控制器控制电磁阀3a及电磁阀b7关闭;当设定时间到来,灌溉程序开始启动,对电量进行检测,若发现电量过低,自动与市电连接,继续进行液位检测,若发现蓄水池17水位低于下液位传感器a15的设定值,控制器控制电磁阀d22开启,进行蓄水,达到上液位传感器a14设定值时,关闭电磁阀d22;对蓄能水箱28进行液位检测,若低于下液位传感器b26的设定值时,启动水泵16,开启电磁阀e23,对蓄能水箱28进行充水,达到上液位传感器b25设定值时,关闭电磁阀e23;
S2、控制器根据灌溉园区63内安装的土壤湿度传感器65实时传回的数据进行分析,确定灌溉方式。若无需灌溉,则关闭水泵;若作物所需灌溉水量及所需管道压力范围全部能由蓄能水箱28提供,即当蓄能水箱28能够满足灌溉需求,由蓄能水箱28主导灌溉进行,水泵关闭16,电磁阀f30开启,蓄能水箱28内的水顺次经电磁阀f30、过滤器d33、压力传感器34、卸压电动阀35、流量计58、灌溉管道60和电磁阀j61进入滴灌带64,滴灌带64对作物进行灌溉;若蓄能水箱28不能满足要求,由水泵16提水主导灌溉,蓄能水箱28根据压力传感器34的反馈,也可进行加压灌溉,即灌溉园区63大面积需要灌水,造成管道压力不足的情况。
S3、根据作物生长情况确定是否需要施肥或施药,若需要施肥措施,则根据不同生育期灌溉园区63作物实际需肥及生长情况,通过计量泵a37对施肥量进行智能控制,施肥***的温度监测计a42、热敏电阻探温加热装置a46及搅拌泵a40与连接,使肥料在适宜温度下进行搅拌,均匀溶解,再通过计量泵a37抽出肥液,肥液经背压阀a36流入灌溉管道60。若不需要施肥,继续灌水;根据作物生长情况或病害情况,若需要对作物根部进行防病害处理,即需要对灌溉园区63进行施药,由计量泵b49对农药进行计量,施药***的温度监测计b57、热敏电阻探温加热装置b54及搅拌泵b55与控制器连接,使药液在适宜温度下进行搅拌,均匀溶解,再通过计量泵b49抽出药液,药液经背压阀b48流入灌溉管道60;若不需要施药,继续灌溉水。所述施药***能够保证药液定时定量精准均匀的施加于作物根部。
S4:步骤S2~S3中的肥液、药液及过滤后的灌溉用水汇流后进入灌溉园区63,通过滴灌带64流出,到达指定时间或达到土壤湿度传感器上限值,自动关闭水泵16,停止灌溉。

Claims (9)

1.一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:它包括光伏装置、集雨装置(66)、灌溉装置和控制装置,灌溉装置和控制装置均与光伏装置连接,灌溉装置包括施肥***、施药***、蓄能***(67)和灌溉管道***;所述的集雨装置(66)包括顺次连接的光伏大棚汇水漕集雨管(1)、过滤器a(2)、电磁阀a(3)、蓄水池集雨管(10)、沉沙装置(11)、过滤器c(13)和蓄水池(17),电磁阀a(3)与沉沙装置(11)之间节点处顺次连接有光伏大棚周边渠道集雨管(9)、电磁阀b(7)、过滤器b(6)和集雨渠道(5),所述的蓄水池(17)上还顺次连接有电磁阀d(22)和自来水管(19),所述的蓄水池(17)内设置有水泵(16)、上液位传感器a(14)和下液位传感器a(15);所述的灌溉管道***包括电磁阀g(32)、过滤器d(33)、压力传感器(34)、卸压电动阀(35)、流量计(58)、截止阀(59)、灌溉管道(60)和电磁阀j(61),电磁阀g(32)的另一端与水泵(16)的排水口连接,电磁阀j(61)的另一端连接有滴灌带(64),滴灌带(64)敷设在灌溉园区(63),灌溉园区(63)内设置有土壤湿度传感器(65);所述的蓄能***(67)包括顺次连接的电磁阀e(23)、蓄能水箱充水管路(24)、蓄能水箱(28)、电磁阀f(30),电磁阀e(23)的另一端与水泵(16)的排水口连接,电磁阀f(30)的另一端连接于电磁阀g(32)与过滤器d(33)之间节点处,所述的蓄能水箱(28)内设置有上液位传感器b(25)和下液位传感器b(26);所述的施肥***包括顺次连接的背压阀a(36)、计量泵a(37)、电磁阀h(39)和施肥桶(43),背压阀a(36)的另一端连接于卸压电磁阀(35)与流量计(58)之间节点处,所述的施肥桶(43)内设置有搅拌泵a(40)、热敏电阻探温加热装置a(46)和温度监测计a(42);所述的施药***包括顺次连接的背压阀b(48)、计量泵b(49)、电磁阀i(50)和施药桶(51),背压阀b(48)的另一端连接于卸压电磁阀(35)与流量计(58)之间节点处,所述的施药桶(51)内设置有搅拌泵b(55)、热敏电阻探温加热装置b(54)和温度监测计b(57);所述的控制装置包括触摸板和控制柜,控制柜与电磁阀、液位传感器、土壤湿度传感器(65)、压力传感器(34)、过滤器、温度监测计、热敏电阻探温加热装置、计量泵、搅拌泵、连接于水泵(16)上的微电脑控制开关连接;所述的光伏装置包括顺次连接的光伏组件、光伏控制器、蓄电池和升压器,升压器与电磁阀连接,光伏控制器上还顺次连接有逆变器和变频器,变频器与微电脑控制开关连接。
2.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的沉沙装置(11)的底部连接有电磁阀c(12)。
3.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的蓄能水箱(28)的底部设置有支撑钢架a(27),所述的施肥桶(43)的底部设置有支撑钢架b(45),所述的施药桶(51)的底部设置有支撑钢架c(53)。
4.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的热敏电阻探温加热装置a(46)的外部罩有加热保护装置a(44),所述的热敏电阻探温加热装置b(54)的外部罩有加热保护装置b(52)。
5.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的热敏电阻探温加热装置a(46)与加热装置线路a(41)连接,所述的热敏电阻探温加热装置b(54)与加热装置线路b(56)连接。
6.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的搅拌泵a(40)和搅拌泵b(55)的输出端均连接有搅拌叶片。
7.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的灌溉园区(63)内均匀布置有多个土壤湿度传感器(65)。
8.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的电磁阀a(3)两端并联有常闭阀a(4),电磁阀b(7)两端并联有常闭阀b(8),所述的电磁阀d(22)两端并联有常闭阀d(21),电磁阀e(23)两端并联有常闭阀c(20),电磁阀g(32)两端并联有常闭阀f(31),电磁阀h(39)两端并联有常闭阀g(38),电磁阀i(50)两端并联有常闭阀h(47),电磁阀j(61)两端并联有常闭阀i(62),电磁阀f(30)两端并联有常闭阀e(29)。
9.根据权利要求1所述的一种自动集雨的光伏水肥药一体化滴灌***,其特征在于:所述的蓄水池(17)的顶部设置有蓄水池盖板(18)。
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Cited By (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106942018A (zh) * 2017-04-27 2017-07-14 福建农林大学 基于太阳光伏发电的山区农田水肥滴灌***及其实现方法
CN107182419A (zh) * 2017-06-21 2017-09-22 静宁农博生态科技发展有限责任公司 利用鱼池废水定额灌溉红提葡萄的滴灌***
CN107278821A (zh) * 2017-08-01 2017-10-24 四川融和跨界光伏科技有限公司 一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合***
CN107295953A (zh) * 2017-08-28 2017-10-27 南京万信方达信息科技有限公司 一种基于物联网的灌溉装置
CN107580849A (zh) * 2017-10-23 2018-01-16 广州大学 基于物联网的水肥一体化自动灌溉装置及***
CN107593389A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 湖州桑农生态农业有限公司 一种生态农业用施肥打药灌溉一体化装置
CN107616073A (zh) * 2017-10-09 2018-01-23 河口明星农业科技发展有限公司 一种山坡地用的滴灌施药***
CN107896935A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 中国农业科学院农田灌溉研究所 水肥灌溉***
CN108496507A (zh) * 2018-05-24 2018-09-07 华南理工大学 一种利用太阳能和非传统水源的智能灌溉施肥装置及方法
CN108541439A (zh) * 2018-05-29 2018-09-18 农业部南京农业机械化研究所 水肥一体化精量管控***及控制方法
CN108647438A (zh) * 2018-05-10 2018-10-12 四川大学 一种新型土壤等效电阻模型建模方法
CN108668847A (zh) * 2018-05-23 2018-10-19 武汉思异汇创科技有限公司 一种果园节能喷灌设备
CN108770664A (zh) * 2018-04-03 2018-11-09 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种分布式光伏集雨灌溉***
CN108934366A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 贵州省水利科学研究院 一种智能化集雨灌溉施肥***
CN109254540A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 山东农业大学 一种基于设施水肥药热气一体化地下渗灌管控***及方法
CN109496523A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 云南农业大学 一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及***
CN110178698A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 江苏省水利科学研究院 一种节水灌溉***及灌溉方法
CN110268852A (zh) * 2019-07-11 2019-09-24 福建农林大学 一种基于风光互补供电的水肥药一体化***
CN112119878A (zh) * 2020-09-30 2020-12-25 安徽佳洁面业股份有限公司 一种农业种植用自动化浇灌装置
CN112923976A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 海南青峰生物科技有限公司 一种基于5g通讯的农田信息环境监测***
CN113197069A (zh) * 2021-05-14 2021-08-03 四川大学 一种农业精准智能灌溉测控***及灌溉测控方法

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584990A (zh) * 2015-01-21 2015-05-06 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 光伏时控自动灌溉***
CN204551587U (zh) * 2015-01-21 2015-08-12 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 分布式光伏雨水自动收集装置
CN204598878U (zh) * 2015-01-21 2015-09-02 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 一种道路绿化带光伏自动滴灌装置
CN105230442A (zh) * 2015-10-19 2016-01-13 昆明理工大学 一种用于坡地作物的多级提水自动喷灌装置
CN205143081U (zh) * 2015-11-17 2016-04-13 安溪华祥苑茶基地有限公司 茶园水肥药一体化喷灌***
CN105706608A (zh) * 2016-03-04 2016-06-29 广东***际农林产业股份有限公司 一种水肥药一体化装置
CN205510838U (zh) * 2015-10-19 2016-08-31 盐城工学院 一种水肥药一体化自诊断灌溉装置
CN205694756U (zh) * 2016-06-23 2016-11-23 广州大丘有机农产有限公司 一种火龙果果园灌溉***

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104584990A (zh) * 2015-01-21 2015-05-06 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 光伏时控自动灌溉***
CN204551587U (zh) * 2015-01-21 2015-08-12 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 分布式光伏雨水自动收集装置
CN204598878U (zh) * 2015-01-21 2015-09-02 内蒙古山路光伏应用技术研究有限公司 一种道路绿化带光伏自动滴灌装置
CN105230442A (zh) * 2015-10-19 2016-01-13 昆明理工大学 一种用于坡地作物的多级提水自动喷灌装置
CN205510838U (zh) * 2015-10-19 2016-08-31 盐城工学院 一种水肥药一体化自诊断灌溉装置
CN205143081U (zh) * 2015-11-17 2016-04-13 安溪华祥苑茶基地有限公司 茶园水肥药一体化喷灌***
CN105706608A (zh) * 2016-03-04 2016-06-29 广东***际农林产业股份有限公司 一种水肥药一体化装置
CN205694756U (zh) * 2016-06-23 2016-11-23 广州大丘有机农产有限公司 一种火龙果果园灌溉***

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106942018A (zh) * 2017-04-27 2017-07-14 福建农林大学 基于太阳光伏发电的山区农田水肥滴灌***及其实现方法
CN107182419A (zh) * 2017-06-21 2017-09-22 静宁农博生态科技发展有限责任公司 利用鱼池废水定额灌溉红提葡萄的滴灌***
CN107278821A (zh) * 2017-08-01 2017-10-24 四川融和跨界光伏科技有限公司 一种光伏发电与节水灌溉设施一体化复合***
CN107295953A (zh) * 2017-08-28 2017-10-27 南京万信方达信息科技有限公司 一种基于物联网的灌溉装置
CN107593389A (zh) * 2017-09-05 2018-01-19 湖州桑农生态农业有限公司 一种生态农业用施肥打药灌溉一体化装置
CN107616073A (zh) * 2017-10-09 2018-01-23 河口明星农业科技发展有限公司 一种山坡地用的滴灌施药***
CN107580849A (zh) * 2017-10-23 2018-01-16 广州大学 基于物联网的水肥一体化自动灌溉装置及***
CN107896935A (zh) * 2017-11-20 2018-04-13 中国农业科学院农田灌溉研究所 水肥灌溉***
CN108770664A (zh) * 2018-04-03 2018-11-09 中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所 一种分布式光伏集雨灌溉***
CN108647438A (zh) * 2018-05-10 2018-10-12 四川大学 一种新型土壤等效电阻模型建模方法
CN108647438B (zh) * 2018-05-10 2021-07-30 四川大学 一种土壤等效电阻模型建模方法
CN108668847A (zh) * 2018-05-23 2018-10-19 武汉思异汇创科技有限公司 一种果园节能喷灌设备
CN108496507A (zh) * 2018-05-24 2018-09-07 华南理工大学 一种利用太阳能和非传统水源的智能灌溉施肥装置及方法
CN108541439A (zh) * 2018-05-29 2018-09-18 农业部南京农业机械化研究所 水肥一体化精量管控***及控制方法
CN108541439B (zh) * 2018-05-29 2023-07-25 农业部南京农业机械化研究所 水肥一体化精量管控***及控制方法
CN108934366A (zh) * 2018-08-08 2018-12-07 贵州省水利科学研究院 一种智能化集雨灌溉施肥***
CN109254540A (zh) * 2018-10-22 2019-01-22 山东农业大学 一种基于设施水肥药热气一体化地下渗灌管控***及方法
CN109496523A (zh) * 2018-12-17 2019-03-22 云南农业大学 一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及***
CN110178698A (zh) * 2019-07-01 2019-08-30 江苏省水利科学研究院 一种节水灌溉***及灌溉方法
CN110268852A (zh) * 2019-07-11 2019-09-24 福建农林大学 一种基于风光互补供电的水肥药一体化***
CN112119878A (zh) * 2020-09-30 2020-12-25 安徽佳洁面业股份有限公司 一种农业种植用自动化浇灌装置
CN112923976A (zh) * 2021-02-03 2021-06-08 海南青峰生物科技有限公司 一种基于5g通讯的农田信息环境监测***
CN113197069A (zh) * 2021-05-14 2021-08-03 四川大学 一种农业精准智能灌溉测控***及灌溉测控方法

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