CN110603944A - 一种水肥药一体化*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及农业浇灌技术领域,具体为一种水肥药一体化***,包括上机位、PLC控制器、监控设备、湿度传感器、水箱、农药箱、肥料箱、水泵、混合罐和灌溉管路;所述监控设备与上机位通过数据线电性连接,监控设备用于对农作物的生长状态进行拍摄监控,并将拍摄的图片或视频传输的上机位,上机位的操作人员将上传到上机位的图片或视频与农作物正常生长状态的图片进行对比和分析;通过上机位、PLC控制器、监控设备和混合罐等设备的配合,实现了水肥药一体化灌溉的目的,能够更加自主化的进行农作物的喷药施肥浇水,设备有更多的选择权,有一定的智能化功能,尤其是作物监测与农药化肥的选择方面,有效的节省了劳动时间,节约布设的成本。
Description
技术领域
本发明涉及农业浇灌技术领域,具体为一种水肥药一体化***。
背景技术
随着科学技术的发展,农业灌溉领域的技术也在飞速发展。传统的农业灌溉方式简陋,大部分是以人工作业为主,并且施肥与灌溉一般是分开进行,造成大量的水资源和人力资源的浪费,无法精确控制灌溉量,导致农业生产的收获效果差。现代技术的发展改变了以往传统的灌溉方式,但其灌溉***的智能化水平低,依然需要人工辅助灌溉;加之现在大面积种植方式的出现,对于农业灌溉提出了更高的要求。
农业灌溉、施肥与喷洒农药是保证农作物健康生长,拥有高产的前提。以往的喷药与施肥、灌溉往往是分开独立进行的,现有的灌溉***大部分是水肥一体化装置,较少涉及农药喷洒的问题。农作物的生长过程中有很多的病虫害需要防治,这时往往需要耗费人力进行实地查看,然后根据实地查看结果进行针对性的喷药,喷药与施肥、灌溉分开独立进行,无法满足农业的集约化生产,作业步骤较多,布设成本也大。
发明内容
为了解决喷药与施肥、灌溉分开独立进行而造成的作业步骤较多,布设成本较大的问题,本发明提供一种水肥药一体化***。
本发明解决其技术问题采用以下技术方案来实现:本发明所述的一种水肥药一体化***,包括上机位、PLC控制器、监控设备、湿度传感器、水箱、农药箱、肥料箱、水泵、混合罐和灌溉管路;所述监控设备与上机位通过数据线电性连接,监控设备用于对农作物的生长状态进行拍摄监控,并将拍摄的图片或视频传输的上机位,上机位的操作人员将上传到上机位的图片或视频与农作物正常生长状态的图片进行对比和分析,确定是否需要进行施肥;所述湿度传感器布置在土壤中,进行土壤的湿度检测,并将监测到的数据传输到上机位,上机位的操作人员通过将湿度传感器上传的数据与预先设定在上机位内的上下限参数作对比,判断是否需要进行浇水;所述PLC控制器与上机位电性连接,PLC控制器通过发生程序指令控制一体化***内的电气元件工作;所述水泵包括水泵1和水泵2,所述水泵1用于将外部水源中的水抽入到水箱内进行储存,所述混合罐包括混合罐1和混合罐2,所述水箱通过三个独立的水管分别与混合罐1、混合罐2和水泵2连接,所述混合罐1上通过水管与农药箱连接,所述混合罐2上通过水管分别与肥料箱和农药箱连接,混合罐1用于农药箱内的农药和水箱内的水进行混合,混合罐1通过水管与水泵2连接,混合罐2用于农药箱内的农药、水箱内的水和肥料箱内的肥料进行混合,混合罐1和混合罐2分别通过水管与水泵2连接,所述水管上均设置有由PLC控制器控制的电磁阀,水泵2与灌溉管路连接,水泵2用于向灌溉管路供水,灌溉管路向农作物灌溉,水箱、肥料箱和农药箱中都设有流量计和传感器,通过PLC控制器控制水泵2直接将水箱内的水抽入灌溉管路中进行管路的清洗,不用再为混合罐1和混合罐2分别布置两套灌溉管路,节约布设的成本。
优选的,所述监控设备安装在电动伸缩杆上,所述电动伸缩杆固定在灌溉管路上,电动伸缩杆由PLC控制器控制,通过PLC控制器控制电动伸缩杆伸缩,以便于调节监控设备与农作物间的距离。
优选的,所述水箱与水泵1之间设置有过滤器,所述过滤器为砂石过滤器,水源内所含有机物和砂石较多,所以利用砂石过滤器进行有效的水源过滤,防止水源里的有机物或者杂质对灌溉管道造成所伤,减少后期的维护成本。
优选的,所述灌溉管路内布置有多个压力传感器,所述压力传感器用于检测灌溉管路内水流的压力,多个压力传感器等距布置在灌溉管路的内部,压力传感器的数据传输到上机位,通过对多个压力传感器数据的分析,从而检查出灌溉管路是否发生堵塞。
优选的,所述灌溉管路包括滴灌管道和喷灌管道。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的一种水肥药一体化***,通过上机位、PLC控制器、监控设备和混合罐等设备的配合,实现了水肥药一体化灌溉的目的,能够更加自主化的进行农作物的喷药施肥浇水,设备有更多的选择权,有一定的智能化功能,尤其是作物监测与农药化肥的选择方面,有效的节省了劳动时间,节约布设的成本。
附图说明
图1为本发明***的总体框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:本发明所述的一种水肥药一体化***,包括上机位、PLC控制器、监控设备、湿度传感器、水箱、农药箱、肥料箱、水泵、混合罐和灌溉管路;所述监控设备与上机位通过数据线电性连接,监控设备用于对农作物的生长状态进行拍摄监控,并将拍摄的图片或视频传输的上机位,上机位的操作人员将上传到上机位的图片或视频与农作物正常生长状态的图片进行对比和分析,确定是否需要进行施肥;所述湿度传感器布置在土壤中,进行土壤的湿度检测,并将监测到的数据传输到上机位,上机位的操作人员通过将湿度传感器上传的数据与预先设定在上机位内的上下限参数作对比,判断是否需要进行浇水;所述PLC控制器与上机位电性连接,PLC控制器通过发生程序指令控制一体化***内的电气元件工作;所述水泵包括水泵1和水泵2,所述水泵1用于将外部水源中的水抽入到水箱内进行储存,所述混合罐包括混合罐1和混合罐2,所述水箱通过三个独立的水管分别与混合罐1、混合罐2和水泵2连接,所述混合罐1上通过水管与农药箱连接,所述混合罐2上通过水管分别与肥料箱和农药箱连接,混合罐1用于农药箱内的农药和水箱内的水进行混合,混合罐1通过水管与水泵2连接,混合罐2用于农药箱内的农药、水箱内的水和肥料箱内的肥料进行混合,混合罐1和混合罐2分别通过水管与水泵2连接,所述水管上均设置有由PLC控制器控制的电磁阀,水泵2与灌溉管路连接,水泵2用于向灌溉管路供水,灌溉管路向农作物灌溉,水箱、肥料箱和农药箱中都设有流量计和传感器。
作为本发明的一种实施方式,所述监控设备安装在电动伸缩杆上,所述电动伸缩杆固定在灌溉管路上,电动伸缩杆由PLC控制器控制,通过PLC控制器控制电动伸缩杆伸缩,以便于调节监控设备与农作物间的距离。
作为本发明的一种实施方式,所述水箱与水泵1之间设置有过滤器,所述过滤器为砂石过滤器,水源内所含有机物和砂石较多,所以利用砂石过滤器进行有效的水源过滤,防止水源里的有机物或者杂质对灌溉管道造成所伤,减少后期的维护成本。
作为本发明的一种实施方式,所述灌溉管路内布置有多个压力传感器,所述压力传感器用于检测灌溉管路内水流的压力,多个压力传感器等距布置在灌溉管路的内部,压力传感器的数据传输到上机位,通过对多个压力传感器数据的分析,从而检查出灌溉管路是否发生堵塞。
作为本发明的一种实施方式,所述灌溉管路包括滴灌管道和喷灌管道。
需要说明的是,根据相关的农艺资料可知,化肥与农药混合后对农作物生长不都是有利的,有的混合后会使得化肥的影响降低或者是产生有害的物质影响农作物的正产生长;鉴于此,将常见的农药与化肥混合后的相关试验资料收集到电脑中,操作人员可以根据这些资料判断所施农药与化肥是否可以混合达标,进而做出下一步的操作。
工作原理:首先,农作物确定施药或者施肥之后,若农作物同时需要施肥和施药,操作人员根据监控设备图像中农作物的生长现状确定所需农药和化肥的种类,然后通过上位机所储存的数据分析所需农药和化肥之间混合是否会对农作物生长产生不良的影响;第一种情况,当农药和化肥混合后不会对农作物生长产生副作用,那么上位机控制将这一信息传递给PLC控制器,PLC控制器通过程序指令,控制水泵1供水,通过水泵1将水源送入过滤器中,进行水源的充分过滤,在过滤结束后通过PLC程序,同时打开水箱、农药箱和肥料箱的电磁阀开关,在水箱、肥料箱和农药箱中都设有流量计和传感器,根据事先设定好的参数,按一定的比例分别往混合罐2中供应水、农药和肥料,通过PLC控制器对混合罐里的液体进行一段时间的搅拌,搅拌结束后,混合罐2的出口处的电磁阀开关打开,进入灌溉管道对农作物进行喷灌作业;第二种情况,当农药和化肥混合后会对农作物生长产生副作用时,先将水肥进行滴灌作业,此时上位机通过PLC控制器将控制水箱和肥料箱的电磁开关打开,一起进入到混合罐2中,进行一段时间的搅拌,搅拌充分后打开混合罐的出料口电磁阀开关,通过水泵2和滴灌管道进行节约式作业。然后一段时间后将农药箱与水箱的电磁阀开关打开,两种原料进入到混合罐1中,重复水肥灌溉的步骤,然后通过水泵2和喷灌管道将农药喷洒到作物中;当需要单独施药的时候,由上位机控制着PLC控制器发出相关指令,农药箱与水箱的阀门分别打开,然后根据施药要求走滴灌管道/喷灌管道;对于只是单独浇水作业来讲,通过土壤中设置的传感器进行土壤的湿度检测,根据土壤中的湿度传感器传回上机位的相关数据,与设定的上下限参数进行对比确认,判定是否需要进行灌溉。
虽然在上文中已经参考实施例对本发明进行了描述,然而在不脱离本发明的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,本发明所披露的实施例中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用,在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此,本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (5)
1.一种水肥药一体化***,其特征在于:包括上机位、PLC控制器、监控设备、湿度传感器、水箱、农药箱、肥料箱、水泵、混合罐和灌溉管路;所述监控设备与上机位通过数据线电性连接,监控设备用于对农作物的生长状态进行拍摄监控,并将拍摄的图片或视频传输的上机位,上机位的操作人员将上传到上机位的图片或视频与农作物正常生长状态的图片进行对比和分析,确定是否需要进行施肥;所述湿度传感器布置在土壤中,进行土壤的湿度检测,并将监测到的数据传输到上机位,上机位的操作人员通过将湿度传感器上传的数据与预先设定在上机位内的上下限参数作对比,判断是否需要进行浇水;所述PLC控制器与上机位电性连接,PLC控制器通过发生程序指令控制一体化***内的电气元件工作;所述水泵包括水泵1和水泵2,所述水泵1用于将外部水源中的水抽入到水箱内进行储存,所述混合罐包括混合罐1和混合罐2,所述水箱通过三个独立的水管分别与混合罐1、混合罐2和水泵2连接,所述混合罐1上通过水管与农药箱连接,所述混合罐2上通过水管分别与肥料箱和农药箱连接,混合罐1用于农药箱内的农药和水箱内的水进行混合,混合罐1通过水管与水泵2连接,混合罐2用于农药箱内的农药、水箱内的水和肥料箱内的肥料进行混合,混合罐1和混合罐2分别通过水管与水泵2连接,所述水管上均设置有由PLC控制器控制的电磁阀,水泵2与灌溉管路连接,水泵2用于向灌溉管路供水,灌溉管路向农作物灌溉,水箱、肥料箱和农药箱中都设有流量计和传感器。
2.根据权利要求1所述的一种水肥药一体化***,其特征在于:所述监控设备安装在电动伸缩杆上,所述电动伸缩杆固定在灌溉管路上,电动伸缩杆由PLC控制器控制。
3.根据权利要求1所述的一种水肥药一体化***,其特征在于:所述水箱与水泵1之间设置有过滤器,所述过滤器为砂石过滤器。
4.根据权利要求1所述的一种水肥药一体化***,其特征在于:所述灌溉管路内布置有多个压力传感器,所述压力传感器用于检测灌溉管路内水流的压力,多个压力传感器等距布置在灌溉管路的内部,压力传感器的数据传输到上机位。
5.根据权利要求4所述的一种水肥药一体化***,其特征在于:所述灌溉管路包括滴灌管道和喷灌管道。
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