CN111512763A - 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法 - Google Patents

一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111512763A
CN111512763A CN202010559170.9A CN202010559170A CN111512763A CN 111512763 A CN111512763 A CN 111512763A CN 202010559170 A CN202010559170 A CN 202010559170A CN 111512763 A CN111512763 A CN 111512763A
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
fertilizer
pesticide
electromagnetic valve
supply pipe
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010559170.9A
Other languages
English (en)
Inventor
马宾喜
唐秀帅
张建生
吕务康
赵胜南
蓝禄
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangxi Chunzhilan Agricultural Technology Co ltd
Original Assignee
Guangxi Chunzhilan Agricultural Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangxi Chunzhilan Agricultural Technology Co ltd filed Critical Guangxi Chunzhilan Agricultural Technology Co ltd
Priority to CN202010559170.9A priority Critical patent/CN111512763A/zh
Publication of CN111512763A publication Critical patent/CN111512763A/zh
Priority to NL2028077A priority patent/NL2028077B1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/047Spraying of liquid fertilisers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/007Metering or regulating systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01CPLANTING; SOWING; FERTILISING
    • A01C23/00Distributing devices specially adapted for liquid manure or other fertilising liquid, including ammonia, e.g. transport tanks or sprinkling wagons
    • A01C23/04Distributing under pressure; Distributing mud; Adaptation of watering systems for fertilising-liquids
    • A01C23/042Adding fertiliser to watering systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/02Watering arrangements located above the soil which make use of perforated pipe-lines or pipe-lines with dispensing fittings, e.g. for drip irrigation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G25/00Watering gardens, fields, sports grounds or the like
    • A01G25/16Control of watering
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01GHORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/24Devices or systems for heating, ventilating, regulating temperature, illuminating, or watering, in greenhouses, forcing-frames, or the like
    • A01G9/247Watering arrangements
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0025Mechanical sprayers
    • A01M7/0032Pressure sprayers
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089Regulating or controlling systems
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A01AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01MCATCHING, TRAPPING OR SCARING OF ANIMALS; APPARATUS FOR THE DESTRUCTION OF NOXIOUS ANIMALS OR NOXIOUS PLANTS
    • A01M7/00Special adaptations or arrangements of liquid-spraying apparatus for purposes covered by this subclass
    • A01M7/0089Regulating or controlling systems
    • A01M7/0092Adding active material
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00Programme-control systems
    • G05B19/02Programme-control systems electric
    • G05B19/04Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0423Input/output
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00Program-control systems
    • G05B2219/20Pc systems
    • G05B2219/25Pc structure of the system
    • G05B2219/25257Microcontroller

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Soil Sciences (AREA)
  • Pest Control & Pesticides (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Insects & Arthropods (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Fertilizing (AREA)
  • Catching Or Destruction (AREA)

Abstract

本发明公开了一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法,包括水泵、主管道、支管道、肥料给水管、罐体供水管、施肥机、施药机、罐体、排气管、罐体出水管、田间管网、电磁阀、精准计量设备和农药给水管,水泵上连接有主管道,主管道上设置有农药给水管、肥料给水管、罐体供水管和支管道;罐体上连接设置有农药给水管、肥料给水管、罐体供水管、排气管和罐体出水管。本发明的主要创新点在于在进行施肥或打药时,根据灌溉要求,先把水和肥或药在罐体内配制成肥液或药液,再通过罐体加压,把肥液或药液通过田间管网施给作物,避免常规灌溉***中水、肥或药混配不均、施用量不准确和过渡灌溉等问题。

Description

一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法
技术领域
本发明属于农业灌溉技术领域,尤其涉及一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法。
背景技术
目前,在农业灌溉领域出现了多种多样的灌溉***,从地形区别有山地灌溉***、农田灌溉***、大棚灌溉***等,从用途区别有水肥/药灌溉***,从使用的形式区别有滴灌灌溉***和喷灌灌溉***。不管哪种关系***,节能和肥料与农药的精准配比灌溉始终是研究的主流,怎样实现进一步的节能和精准配比是研究的主要课题。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足,发明了一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法。
为了实现上述目的,本发明采用如下的技术方案:
一种节能精准水肥药一体化灌溉***,包括水泵、主管道、肥料给水管、罐体供水管、施肥机、罐体、排气管、罐体出水管、田间管网、第一电磁阀门、第二电磁阀门、第三电磁阀门、第四电磁阀门、精准计量设备、支管道、施药机、农药给水管和第五电磁阀门,所述的水泵上连接有主管道,主管道上沿着水流方向依次设置有农药给水管、肥料给水管、罐体供水管和支管道;所述的施肥机安连接在肥料给水管上,所述的施药机连接在农药给水管上;所述的罐体上连接设置有农药给水管上、肥料给水管、罐体供水管、排气管和罐体出水管,所述的罐体出水管和支管道汇合并与田间管网连通;所述的第一电磁阀门设置在支管道上;所述的肥料给水管上设置有第二电磁阀门,所述的罐体供水管上设置有第三电磁阀门,所述的罐体出水管设置有第四电磁阀门;所述的农药给水管上安装有第五电磁阀门;所述的罐体上设置有精准计量设备。
本发明的主要创新点在于在进行水肥/药灌溉时首先把水和肥料/农药先进行配比混合形成灌溉液,然后再通过罐体统一灌溉喷洒,避免了供水***和供肥供药***单独作业造成“水已供完,肥和药还没到田间”的情况出现。
进一步,还包括空压机和打气管,所述的空压机与罐体之间通过打气管连接,在灌溉的过程中可以持续的保持罐体内的压力,保证罐内的水肥/药溶液能够完全的压出。
进一步,还包括控制器,所述的水泵、施肥机、施药机、第一电磁阀门、第二电磁阀门、第三电磁阀门、第四电磁阀门、精准计量设备、空压机和第五电磁阀门与控制器电性连接,实现***化的远程智能化控制,减少人力的投入。
进一步,所述的罐体为密封罐,方便在打气了保持罐内的压强。
进一步,所述的田间管网为施肥灌溉管网或/和打药管网,肥料和农药都是拥有独立的管网,所以支管道和罐体出水管的汇合管道需要叉开连接到相应的管网。
进一步,一台所述的施肥机、施药机或空压机可以供给多个罐体,可以同时对多个大棚或农田进行灌溉,节省了施肥机和空压机的使用数量,节省了成本。
进一步,所述的罐体具有独立的控制板,所述的控制器、水泵、施肥机、施药机和控制板之间通过物联网进行数据交互,控制板用于控制安装在罐体上的电磁阀,比如排气管上的电磁阀、肥料给水管上的电磁阀、打气管上的电磁阀、第三电磁阀和第四电磁阀,使罐体形成一个独立控制的设备。
进一步,所述的精准计量设备为差压变送器,通过差压变送器来计算罐体内溶液的量。
一种节能精准水肥药一体化灌溉***的控制方法,其控制方法如下:
(1)打开控制器控制第二电磁阀门、第三电磁阀门、第四电磁阀门和第五电磁阀门关闭,打开第一电磁阀门,然后控制水泵工作,实现单一灌溉水功能;
(2)控制第一电磁阀门、第三电磁阀门和第四电磁阀门关闭,打开第二电磁阀门或第五电磁阀门,并根据需要控制施肥机或施药机提供相应数量的液态肥或液态农药进入到肥料给水管或农药给水管,然后打开水泵往肥料给水管或农药给水管注入把液态肥或液态农药输送到罐体内;
(3)关闭第二电磁阀门或第五电磁阀门,打开第三电磁阀门往罐体内注水并根据安装在罐体上的差压变送器测量的数据判断注水量是否完成,在控制器内会有个压强参数与实时测量的压强做比较,当两者相同时则表明注水量已完成,其计算方法为:所需的液态肥或液态农药的总质量为m,则体积是V1=m/ρ;肥水比例1:n,那么需要的体积为V=(1+n)V1=(1+n)m/ρ;压强计算公式为P=ρgH,肥料的密度可以忽略不计;H=V/S;那么所需要混合肥料所需的压强为P,应该是:
圆柱形的H3=(V-V2)/S;
总水高度为H=H3+H2
那么P=ρgH=ρg(H3+H2)=ρgH3gH2=ρg(V-V2)/S+P1
=ρg((1+n)m/ρ-V2)/S+P1
其中:ρ为水的密度,g是重力常量9.8,n是肥料混合比,ρ为肥料或农药的密度,S为上部分圆柱横截面面积,圆锥形结构部分水的体积V2,圆锥形结构部分水的高度为H2,P1是测量到灌满圆锥形结构水的压力,和上部分气压无关;
(4)关闭第三电磁阀门、第五电磁阀门和排气管,控制空压机往罐体内打气,保持罐内的气压为0.4MPa,然后打开第一电磁阀门对田间管网进行充水,最后打开第四电磁阀门进行肥料或农药灌溉直至灌溉完成。
本发明的有益效果:1.简化了整个灌溉***的管道连接和布局,特别是首部***的管道布局,但不会影响到田间喷灌管网或打药管道的布局;2.可以对农田或大棚的农作物进行肥料、农药的精准浓度配制灌溉,保证农作物的精准水、肥、药施用;3.同一台施肥机、施药机或空压机可以对多块农田或多个大棚进行供肥供药,节省施肥机、施药机、空压机和管道的使用数量;4.可以在短暂的灌溉时间内完成水肥/药的同时灌溉,避免出现“水已灌溉完,肥和药还没到田间”的情况出现;6.整体运行节能,往罐体注水使得水泵一直处于最佳状态不需要一直做变频工作,以及罐体注完水、配好肥料或农药后通过空压机加压实现灌溉、施肥或打药,不需要水泵的参与,这一过程大大降低能耗。
附图说明
图1是本发明一种节能精准水肥药一体化灌溉***的原理图;
图2是本发明一种节能精准水肥药一体化灌溉***的“一拖多模式”原理图;
图3是本发明一种节能精准水肥药一体化灌溉***的控制逻辑原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细说明:
在本发明的描述中,需要说明的是,“前”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
如图1所示,一种节能精准水肥药一体化灌溉***,包括水泵1、主管道2、肥料给水管3、罐体供水管4、施肥机5、罐体6、排气管7、罐体出水管8、田间管网9、第一电磁阀门10、第二电磁阀门11、第三电磁阀门12、第四电磁阀门13、精准计量设备14、空压机15、打气管16、控制器17、支管道18、施药机19、农药给水管20和第五电磁阀门21。水泵1会连接到水池内,通过水池为灌溉***供水。在水泵的出水口上连接有主管道2,主管道2上沿着水流方向依次设置有农药给水管20、肥料给水管3、罐体供水管4和支管道18即在主管道2上设置有4个连接口,分别为农药给水管连接口、肥料给水管连接口、罐体供水管连接口和支管道连接口。所述的施肥机5连接在肥料给水管3上,施肥机5为灌溉***提供氮肥溶液、钾肥溶液或磷肥溶液;所述的施药机19连接在农药给水管20上,施药机19提供植物所需的农药。施肥机5提供的肥料溶液会随着肥料给水管3的水流进入到罐体6内避免了肥料溶液残留在肥料给水管3内;施药机19提供的农药会随着农药给水管20的水流进入到罐体6内避免了农药残留在农药给水管20内。在罐体6上连接设置有农药给水管20、肥料给水管3、罐体供水管4、排气管7和罐体出水管8,农药给水管20、肥料给水管3、罐体供水管4和排气管7连接安装在罐体6的顶上,排气管7用于灌溉完后排气降低罐体6内的气压和注水时保持罐体6内外气压平衡;所述的罐体出水管8安装在罐体6的底部并与支管道19汇合,最后连接在田间管网9上,罐体6内的溶液直接通过田间管网9灌溉农田或大棚。这里的田间管网9可以是施肥灌溉管网也可以是打药管网。
在整个灌溉***中是通过多个电磁阀门进行有序的逻辑控制实现单水灌溉和水肥/药灌溉功能。所述的第一电磁阀门10设置在支管道18上。在肥料给水管3上设置有第二电磁阀门11,在农药给水管20上设置有第五电磁阀门,在罐体供水管4上设置有第三电磁阀门12,在罐体出水管8设置有第四电磁阀门13。以水流方向为前,所述的第二电磁阀门11设置在施肥机5的后面,第五电磁阀门20设置在施药机19的后面。
为了实现精准的施肥配比,在罐体6上设置有精准计量设备14,所述的的精准计量设备14为差压变送器,差压变送器连通罐体6的底部和上部,通过监测压强来计算罐体6内溶液的量。
为了保证施肥机6内在灌溉过程中管内的溶液保持在一定的压强下喷出,还需要设置一台空压机15,空压机15与罐体6之间通过打气管16连接。
为了实现整个灌溉***内各个部件的智能化远程控制,需要设置一个控制器17,水泵1、施肥机5、施药机19、第一电磁阀门10、第二电磁阀门11、第三电磁阀门12、第四电磁阀门13、第五电磁阀门21、精准计量设备14和空压机15与控制器17电性连接。控制器17先接受安装在田间或大棚内的各类传感器的数据,根据传感器的数据确定需要给相应的农田或者大棚提供怎样的溶液(单单灌溉水溶液、不同肥料浓度的混合液、农药混合液),控制器17再根据具体的情况控制电磁阀门、施肥机5/施药机19、空压机15等的工作。比如单单需要灌溉水时,控制器17会控制第一电磁阀门10打开,控制第二电磁阀门11、第三电磁阀门12、第四电磁阀门13和第五电磁阀门21关闭,这时水泵1抽取的水直接供给田间管网9;比如需要灌溉某一浓度配比肥料溶液,控制器17先通过计算需要各种的肥料多少量和水需要多少量,首先关闭第一电磁阀门10、第三电磁阀门12、第四电磁阀门13和第五电磁阀门21,打开第二电磁阀门11并控制施肥机5提供各种肥料溶液所需的量,肥料在肥料给水管3内会跟随水流进入到罐体;再然后控制器17关闭第二电磁阀门11,打开第三电磁阀门12并控制水泵1为罐体6提供剩余所需水量;最后控制空压机15为罐体6提供压力,然后打开第一电磁阀门10先对田间管网9进行充水,最后打开第四电磁阀门13进行肥料溶液灌溉。
本实施方式使用的罐体6为密封罐,在各个管道上都需要设置单独的阀门,比如排气管7、肥料给水管3、农药给水管20和打气管16,并且罐体6具有独立的控制板,用于单独控制第三电磁阀12、第四电磁阀13及与排气管7、肥料给水管3、农药给水管20和打气管16连接处的电磁阀,使其能够形成一个独立的控制设备。在整个灌溉***中控制器17、水泵1、施肥机5、施药机19和罐体6上的控制板是通过物联网进行数据交互的。如图2所示,在整个灌溉***中同一台施肥机5、施药机19或空压机15可以为多个罐体6服务即同一个农场的多个大棚只需要一台施肥机5、一台施药机19和一台空压机15,实现“一拖多”的工作模式即多个大棚或农田同步灌溉,可以使得水泵一直工作在最佳状态不需要一直做变频工作,减少能源的浪费,大大节省了农场的成本开支,同时也简化了农场内各种管道的布局,节约了耗材。在进行安装设置时各个管道上的电磁阀设置有管道的叉口处,这样可以避免从肥料给水管3或农药给水管20出来的肥料溶液或农药溶液残留在肥料给水管3或农药给水管20叉开的支管内造成浪费。
本实施方式中的电磁阀门采用的型号为2”-220-55-4AC-XZ;施肥机5采用的型号为IMIX—EC220;控制器17的主板型号为ARM Cortex-A7MPCore处理器核心板。
在整个灌溉***中采用差压变送器,对罐内的溶液的量进行实时监控。使用差压变送器时其控制方法如下:
(1)打开控制器17控制第二电磁阀门11、第三电磁阀门12、第四电磁阀门13和第五电磁阀门21关闭,打开第一电磁阀门10,然后控制水泵1工作,实现单一灌溉水功能;
(2)控制第一电磁阀门10、第三电磁阀门12和第四电磁阀门13关闭,打开第二电磁阀门10或第五电磁阀门21,并根据需要控制施肥机5或施药机19提供相应数量的液态肥或液态农药进入到肥料给水管3或农药给水管20,然后打开水泵1往肥料给水管3或农药给水管20注入把液态肥或液态农药输送到罐体6内;
(3)关闭第二电磁阀门10或第五电磁阀门21,打开第三电磁阀门12往罐体6内注水并根据安装在罐体6上的差压变送器测量的数据判断注水量是否完成,在控制器17内会有个压强参数与实时测量的压强做比较,当两者相同时则表明注水量已完成,其计算方法为:所需的液态肥或液态农药的总质量为m,则体积是V1=m/ρ;料水比例1:n,那么需要的体积为V=(1+n)V1=(1+n)m/ρ;压强计算公式为P=ρgH,料的密度可以忽略不计;H=V/S;那么所需要混合溶液所需的压强为P,应该是:
圆柱形的H3=(V-V2)/S;
总水高度为H=H3+H2
那么P=ρgH=ρg(H3+H2)=ρgH3gH2=ρg(V-V2)/S+P1
=ρg((1+n)m/ρV2)/S+P1
其中:ρ为水的密度,g是重力常量9.8,n是肥料混合比,ρ为肥料或农药的密度,S为上部分圆柱横截面面积,圆锥形结构部分水的体积V2,圆锥形结构部分水的高度为H2,P1是测量到灌满圆锥形结构水的压力,和上部分气压无关;
(4)关闭第三电磁阀门12、第五电磁阀门21和排气管7,控制空压机15往罐体6内打气,保持罐内的气压为0.4MPa,然后打开第一电磁阀门10对田间管网9进行充水,最后打开第四电磁阀门13进行肥料或农药灌溉直至灌溉完成。
尽管上文对本发明的具体实施方案进行了详细的描述和说明,但应该指明的是,我们可以对上述实施方案进行各种改变和修改,但这些都不脱离本发明的精神和所附的权利要求所记载的范围。

Claims (9)

1.一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,包括水泵(1)、主管道(2)、肥料给水管(3)、罐体供水管(4)、施肥机(5)、罐体(6)、排气管(7)、罐体出水管(8)、田间管网(9)、第一电磁阀门(10)、第二电磁阀门(11)、第三电磁阀门(12)、第四电磁阀门(13)、精准计量设备(14)、支管道(18)、施药机(19)、农药给水管(20)和第五电磁阀门(21),所述的水泵(1)上连接有主管道(2),主管道(2)上沿着水流方向依次设置有农药给水管(20)、肥料给水管(3)、罐体供水管(4)和支管道(18);所述的施肥机(5)安连接在肥料给水管(3)上,所述的施药机(19)连接在农药给水管(20)上;所述的罐体(6)上连接设置有农药给水管(20)上、肥料给水管(3)、罐体供水管(4)、排气管(7)和罐体出水管(8),所述的罐体出水管(8)和支管道(18)汇合并与田间管网(9)连通;所述的第一电磁阀门(10)设置在支管道(18)上;所述的肥料给水管(3)上设置有第二电磁阀门(11),所述的罐体供水管(4)上设置有第三电磁阀门(12),所述的罐体出水管(8)设置有第四电磁阀门(13),所述的农药给水管(20)上安装有第五电磁阀门(21);所述的罐体(6)上设置有精准计量设备(14)。
2.根据权利要求1所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,还包括空压机(15)和打气管(16),所述的空压机(15)与罐体(6)之间通过打气管(16)连接。
3.根据权利要求2所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,还包括控制器(17),所述的水泵(1)、施肥机(5)、施药机(19)、第一电磁阀门(10)、第二电磁阀门(11)、第三电磁阀门(12)、第四电磁阀门(13)、精准计量设备(14)、空压机(15)和第五电磁阀门(21)与控制器(17)电性连接。
4.根据权利要求3中任一所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,所述的罐体(6)为密封罐且其底部为圆锥形。
5.根据权利要求4所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,所述的田间管网(9)为施肥灌溉管网或/和打药管网。
6.根据权利要求5所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,一台所述的施肥机(5)、施药机(19)或空压机(15)可以供给多个罐体(6)。
7.根据权利要求6所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,所述的罐体(6)具有独立的控制板,所述的控制器(17)、水泵(1)、施肥机(5)、施药机(19)和控制板之间通过物联网进行数据交互。
8.根据权利要求6所述的一种节能精准水肥药一体化灌溉***,其特征在于,所述的精准计量设备(14)为差压变送器。
9.基于权利要求8的一种节能精准水肥药一体化灌溉***的控制方法,其特征在于,其控制方法如下:
(1)打开控制器(17)控制第二电磁阀门(11)、第三电磁阀门(12)、第四电磁阀门(13)和第五电磁阀门(21)关闭,打开第一电磁阀门(10),然后控制水泵(1)工作,实现单一灌溉水功能;
(2)控制第一电磁阀门(10)、第三电磁阀门(12)和第四电磁阀门(13)关闭,打开第二电磁阀门(10)或第五电磁阀门(21),并根据需要控制施肥机(5)或施药机(19)提供相应数量的液态肥或液态农药进入到肥料给水管(3)或农药给水管(20),然后打开水泵(1)往肥料给水管(3)或农药给水管(20)注入把液态肥或液态农药输送到罐体(6)内;
(3)关闭第二电磁阀门(10)或第五电磁阀门(21),打开第三电磁阀门(12)往罐体(6)内注水并根据安装在罐体(6)上的差压变送器测量的数据判断注水量是否完成,在控制器(17)内会有个压强参数与实时测量的压强做比较,当两者相同时则表明注水量已完成,其计算方法为:所需的液态肥或液态农药的总质量为m,则体积是V1=m/ρ;料水比例1:n,那么需要的体积为V=(1+n)V1=(1+n)m/ρ;压强计算公式为P=ρgH,料的密度可以忽略不计;H=V/S;那么所需要混合肥料所需的压强为P,应该是:
圆柱形的H3=(V-V2)/S;
总水高度为H=H3+H2
那么P=ρgH=ρg(H3+H2)=ρgH3gH2=ρg(V-V2)/S+P1
=ρg((1+n)m/ρ-V2)/S+P1
其中:ρ为水的密度,g是重力常量9.8,n是肥料混合比,ρ为肥料或农药的密度,S为上部分圆柱横截面面积,圆锥形结构部分水的体积V2,圆锥形结构部分水的高度为H2,P1是测量到灌满圆锥形结构水的压力,和上部分气压无关;
(4)关闭第三电磁阀门(12)、第五电磁阀门(21)和排气管(7),控制空压机(15)往罐体(6)内打气,保持罐内的气压为0.4MPa,然后打开第一电磁阀门(10)对田间管网(9)进行充水,最后打开第四电磁阀门(13)进行肥料或农药灌溉直至灌溉完成。
CN202010559170.9A 2020-06-18 2020-06-18 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法 Pending CN111512763A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010559170.9A CN111512763A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法
NL2028077A NL2028077B1 (en) 2020-06-18 2021-04-27 Energy-saving and precise integrated irrigation system of water, fertilizer and pesticide, and control method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010559170.9A CN111512763A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111512763A true CN111512763A (zh) 2020-08-11

Family

ID=71909965

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010559170.9A Pending CN111512763A (zh) 2020-06-18 2020-06-18 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN111512763A (zh)
NL (1) NL2028077B1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492945A (zh) * 2020-12-30 2021-03-16 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司 一种山韭田间管理用一体化设备
CN113016445A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 北京农业智能装备技术研究中心 供水管网、原液供给管网布局方法和水肥管控***及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4456176A (en) * 1982-09-13 1984-06-26 Agius Joseph L Apparatus for processing and dispensing fertilizer or insecticide
US10334776B2 (en) * 2013-06-12 2019-07-02 Agco Corporation Method and system having an intermediate holding vessel for combining chemical injection substances for a spray system
EP3114930B1 (de) * 2015-07-06 2018-05-23 Deere & Company Spritzsystem

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112492945A (zh) * 2020-12-30 2021-03-16 内蒙古蒙草生态环境(集团)股份有限公司 一种山韭田间管理用一体化设备
CN113016445A (zh) * 2021-02-26 2021-06-25 北京农业智能装备技术研究中心 供水管网、原液供给管网布局方法和水肥管控***及方法

Also Published As

Publication number Publication date
NL2028077A (en) 2022-01-20
NL2028077B1 (en) 2022-02-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105815026A (zh) 一种农业水利灌溉装置
CN205922020U (zh) 一种灌溉施肥加气搅拌装置
CN206993717U (zh) 苹果种植用水肥灌溉***
CN111512763A (zh) 一种节能精准水肥药一体化灌溉***及其控制方法
CN210726004U (zh) 水肥药混合滴灌一体化增压装置
CN111357463A (zh) 一种农业灌溉施肥***中肥料定量输送方式
CN211353089U (zh) 一种主管路肥料预混式水肥一体机
CN211322043U (zh) 一种水肥药一体化***
CN211793452U (zh) 一种果树药肥水一体化浇灌装置
CN208402455U (zh) 一种水肥一体化自动化灌溉***
CN212487299U (zh) 一种节能精准水肥药一体化灌溉***
CN205052166U (zh) 一种一体式智能精准施肥机
CN218920988U (zh) 一种生态生物综合防治药肥智能灌溉***
CN114080888B (zh) 一种精准自控施药、施肥灌溉装置
CN110839386A (zh) 一种用于卷盘式喷灌机的精准施肥装置
CN208016333U (zh) 备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机
CN106171225A (zh) 一种用于凤梨生产的水肥一体化***
CN215188276U (zh) 一种多通道移动式果园灌溉施肥机
CN211152743U (zh) 比例式混合肥水肥一体灌溉装置
CN208446044U (zh) 一种用于液体肥料拖拽式农田连续施肥***
CN208016332U (zh) 备肥装置及包括该备肥装置的喷灌机
CN211210500U (zh) 水肥一体化果园灌溉监测装置
CN219849059U (zh) 一种适用于水溶性肥料的混合装置及喷滴灌***
CN215074450U (zh) 一种农田水利可移动节能喷洒装置
CN109041731A (zh) 一种水肥混合装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination