沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)及其使用方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，包括若干個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、沼液池、蓄水池、配肥器、三級(jí)灌溉管網(wǎng)、泵系統(tǒng)、電磁閥，末端管道均勻分布在對(duì)應(yīng)的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的區(qū)域，所述泵系統(tǒng)由沼液泵、水泵和泵控制箱組成，處理芯片收集多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅鞯男盘?hào)并處理，所述泵控制箱接收并處理處理芯片的信號(hào)，并控制沼液泵和水泵的啟閉，所述處理芯片控制電磁閥。還公開了上述灌溉系統(tǒng)的使用方法。本發(fā)明采用土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)施大棚進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并發(fā)出指令自動(dòng)進(jìn)行灌溉。節(jié)省了人工，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，能夠時(shí)刻保持作物對(duì)土壤墑情的需求，彌補(bǔ)了人為澆灌量的不確定性，提高了灌溉質(zhì)量和效率。
【專利說明】
沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及到一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，畜禽養(yǎng)殖污染已引起社會(huì)輿論廣泛關(guān)注和各級(jí)政府治污決策時(shí)的高度重視，為實(shí)現(xiàn)糞污無害化處理及能源化利用，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)紛紛建設(shè)沼氣工程，在取得既定效益的同時(shí)也產(chǎn)生了大量的副產(chǎn)物，即沼液。沼液中富含氮、磷、鉀等元素，未經(jīng)后續(xù)處理直接排放環(huán)境將對(duì)周邊水體自凈功能造成嚴(yán)重影響，成為水環(huán)境保護(hù)中亟待解決的關(guān)鍵問題，也長(zhǎng)期困擾著畜牧業(yè)的健康發(fā)展。
[0003 ]農(nóng)田消納沼液是通過農(nóng)田土壤以及生存在土壤中的農(nóng)作物、微生物等共同作用來處理和利用沼液的生態(tài)方法，是目前公認(rèn)的最易實(shí)施且行之有效的處理方法，既能緩解沼氣工程中沼液的后續(xù)處理壓力和處理成本，也能部分替代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)化學(xué)肥料的需求，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，培肥地力，提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)。
[0004]傳統(tǒng)的沼液利用方式受用工量大、勞動(dòng)強(qiáng)度高等因素限制，使沼液的農(nóng)業(yè)優(yōu)異功效在被普遍認(rèn)可的同時(shí)，卻得不到大面積應(yīng)用。近年來，農(nóng)業(yè)噴、滴灌設(shè)施系統(tǒng)的發(fā)明及發(fā)展使沼液在農(nóng)業(yè)上大面積應(yīng)用成為可能，劉寶存等人的一種沼液滴灌施肥系統(tǒng)(專利號(hào)ZL200910146926.0)初步奠定了沼液在溫室滴灌系統(tǒng)應(yīng)用的構(gòu)架，高立洪等人的沼液灌溉防堵系統(tǒng)及方法(專利號(hào)ZL201210051227.X)在防堵及自動(dòng)化上進(jìn)行了初步的提升。而現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展，對(duì)沼液應(yīng)用的灌溉系統(tǒng)提出了更高要求，即省工、節(jié)本、安全、高效的前提下，實(shí)現(xiàn)串點(diǎn)成面的智能控制系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)。
[0006]本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，包括若干個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、沼液池、蓄水池、配肥器、三級(jí)灌溉管網(wǎng)、栗系統(tǒng)、電磁閥，所述土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅鳌⑻幚硇酒?、控制面板組成，三級(jí)灌溉管網(wǎng)由主管道、支管道、末端管道組成，其直徑依次遞減，主管道和若干根支管道連接，每根支管道和若干根末端管道連接，支管道的數(shù)量與土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)量對(duì)應(yīng)，末端管道均勻分布在對(duì)應(yīng)的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的區(qū)域，所述栗系統(tǒng)由沼液栗、水栗和栗控制箱組成，所述沼液栗用于將沼液池內(nèi)的沼液抽取到主管道內(nèi)，所述水栗用于將蓄水池內(nèi)的水抽取到主管道內(nèi)，其中沼液栗與主管道連接處相對(duì)水栗與主管道連接處更靠近支管道，所述探針?biāo)謧鞲衅鞣植加诰鶆蚍植加谠撏寥缐勄楸O(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的區(qū)域，用于探測(cè)該區(qū)域內(nèi)土壤水分，每個(gè)支管道上均設(shè)有電磁閥，所述處理芯片收集多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅鞯男盘?hào)并處理，所述栗控制箱接收并處理處理芯片的信號(hào)，并控制沼液栗和水栗的啟閉，所述處理芯片控制該土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制區(qū)域內(nèi)的電磁閥的啟閉，控制面板與處理芯片連接，用于輸入命令和顯示數(shù)據(jù)，所述配肥器設(shè)置于沼液栗與主管道連接處與水栗與主管道連接處之間。
[0007]優(yōu)選的，還包括單向閥，所述單向閥設(shè)置于沼液栗與主管道的連接管道上，以及水栗與主管道的連接管道上。
[0008]優(yōu)選的，還包括流速傳感器，所述流速傳感器設(shè)置于沼液栗的單向閥前端，流速傳感器的信號(hào)傳送給栗控制箱。
[0009]優(yōu)選的，還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置于支管道靠近主管道的一端，所述壓力傳感器的信號(hào)傳送給處理芯片。
[0010]優(yōu)選的，所述沼液池為兩格式沼液池，分為沼液沉淀池和沼液儲(chǔ)存池，在沉淀池和儲(chǔ)存池之間的水泥擋墻中下部設(shè)有過濾格柵。沼液經(jīng)外部管道輸送至沉淀池，經(jīng)初沉淀、格柵過濾后進(jìn)入沼液儲(chǔ)存池，有效降低了沼液中大量的固體懸浮物。
[0011]優(yōu)選的，所述配肥器包括施肥器、吸肥管和儲(chǔ)液桶，施肥器的兩端均連接在主管道上，施肥器的中間部位連接吸肥管，吸肥管另一端放入儲(chǔ)液桶內(nèi)。施肥器在主管道上形成的壓力差使得吸肥管自動(dòng)吸取儲(chǔ)液桶內(nèi)的液體配方肥料，并輸送到主管道內(nèi)，肥料與水混合均勻，提高施肥效率。
[0012]優(yōu)選的，所述末端管道為滴灌帶或微噴帶，其上錯(cuò)位打孔，孔徑為1.0-1.5mm。
[0013]優(yōu)選的，還包括大顆粒物過濾網(wǎng)箱，所述大顆粒物過濾網(wǎng)箱由長(zhǎng)方體不銹鋼框架、反沖洗裝置、三面40-60目不銹鋼篩網(wǎng)包裹而成，大顆粒物過濾網(wǎng)箱開口向上，垂直擺放在沼液儲(chǔ)存池和水池中，沼液栗和水栗從大顆粒物過濾網(wǎng)箱內(nèi)吸取液體。
[0014]本發(fā)明還提供了基于上述沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)的使用方法，其步驟包括:
[0015](I)、處理芯片實(shí)時(shí)接收探針?biāo)謧鞲衅魈綔y(cè)的數(shù)據(jù)，處理芯片內(nèi)預(yù)置有控制程序，對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行加和求平均值和篩選最低值，并在控制面板中顯示相應(yīng)的具體數(shù)值，在所述控制面板上預(yù)留有人為設(shè)定觸屏按鈕，所述觸屏按鈕設(shè)定為針對(duì)不同作物生長(zhǎng)所需的土壤墑情閾值范圍；
[0016](2)、處理芯片選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的平均值或者選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的最低值與該閾值比對(duì)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值低于所設(shè)定的下土壤墑情閾值下限時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱，栗控制箱首先啟動(dòng)沼液栗并指令處理芯片開啟電磁閥，并根據(jù)設(shè)定的沼液栗運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)控制沼液栗的關(guān)閉，然后啟動(dòng)水栗，水栗的運(yùn)行時(shí)間取決于監(jiān)測(cè)的土壤實(shí)時(shí)墑情及作物需求的土壤墑情閾值上限，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值大于或等于所設(shè)定的土壤墑情閾值上限時(shí)，處理芯片發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱，栗控制箱關(guān)閉水栗，并指令處理芯片關(guān)閉電磁閥，所述沼液栗運(yùn)行時(shí)間在土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制面板中人為根據(jù)不同作物對(duì)沼液的需求量和沼液栗流量大小來設(shè)定；
[0017](3)、若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同時(shí)向栗控制箱發(fā)出灌溉請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)以栗控制箱接收到指令的先后順序逐次進(jìn)行灌溉，進(jìn)入等待序列的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其相連的支管道上的電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，直到接收到灌溉指令時(shí)，才開啟設(shè)施對(duì)應(yīng)的支管道上的電磁閥；區(qū)域連片控制避讓程序的設(shè)置，保證了末端管道的水壓供給，有利于末端管道出水孔的暢通。
[0018](4)、栗控制箱接收流速傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若沼液栗處于開啟狀態(tài)，而流速傳感器的流速信號(hào)持續(xù)下降，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，說明沼液池的沼液儲(chǔ)備不足或過濾格柵堵塞，需要添加沼液或清理過濾格柵；
[0019](5)、處理芯片接收壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若支管道的電磁閥開啟時(shí)，該支管道上的壓力傳感器信號(hào)有異常變化，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，若壓力下降，說明主管道或支管道漏水，若壓力上升，說明末端管道的孔堵塞，需要清理。
[0020]優(yōu)選的，所述控制面板上設(shè)有直接開啟灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕和直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕，直接開啟灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，不考慮探針?biāo)謧鞲衅鞅O(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，直接開啟灌溉系統(tǒng)，即先開啟沼液栗然后開啟水栗，直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，直接關(guān)閉正在運(yùn)行的沼液栗或水栗。
[0021]本發(fā)明的有益效果如下:
[0022]1、采用土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)設(shè)施大棚土壤墑情進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并發(fā)出指令自動(dòng)進(jìn)行灌溉。在土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的控制程序中，靈活的設(shè)計(jì)了可以根據(jù)不同作物需水、需肥特性設(shè)定不同的土壤墑情范圍閾值，并可以通過設(shè)定沼液栗運(yùn)行時(shí)間設(shè)定沼液的灌溉量，實(shí)現(xiàn)先灌溉沼液后灌溉清水或水肥。節(jié)省了人工，減輕了勞動(dòng)強(qiáng)度，能夠時(shí)刻保持作物對(duì)土壤墑情的需求，彌補(bǔ)了人為澆灌量的不確定性，提高了灌溉質(zhì)量和效率。
[0023]2、在栗控制箱中設(shè)置了區(qū)域連片控制避讓程序，并在每棟設(shè)施大棚的支管上使用電磁閥，實(shí)現(xiàn)了整套系統(tǒng)的區(qū)域連片控制，更加適應(yīng)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)對(duì)自動(dòng)化、智能化的需求。
[0024]3、采用兩格式沼液池及大顆粒物過濾網(wǎng)箱，能夠在前端將潛在的導(dǎo)致管道堵塞的固體懸浮物過濾掉，有效的確保了灌溉管網(wǎng)的安全性。
[0025]4、采用三級(jí)灌溉管網(wǎng)，有效保證了輸送壓力的強(qiáng)度，滴灌(或微噴)帶上錯(cuò)位打孔的孔徑控制在1.0-1.5_之間，可有效防止滴灌(或微噴)帶的堵塞。
[0026]5、通過單向閥將沼液管道和水管道合并成一路管道，節(jié)省了鋪設(shè)管道成本，在程序控制中采取了先運(yùn)行沼液栗，然后運(yùn)行水栗，節(jié)省了用水沖洗沼液管道的步驟，節(jié)約了用水，避免了微生物繁殖堵塞管網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)一步加強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的防堵安全性能。
[0027]6、配肥器的使用，使得沼液水肥一體化輕松實(shí)現(xiàn)，可根據(jù)作物需肥特性及沼液養(yǎng)分含量，配置與之互為補(bǔ)充的肥料，從而實(shí)現(xiàn)更加科學(xué)、更加合理的施肥，節(jié)約了成本。
[0028]7、采用單向閥能夠保證沼液栗和水栗的運(yùn)行，防止倒灌的發(fā)生，使得灌溉系統(tǒng)更加高效。
[0029]8、流速傳感器的設(shè)置使得沼液池有異常狀況時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
[0030]9、壓力傳感器的設(shè)置使得灌溉管網(wǎng)出現(xiàn)問題時(shí)可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
【附圖說明】
[0031]圖1為本發(fā)明沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖2為土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述。
【具體實(shí)施方式】
[0034]實(shí)施例1
[0035]如圖1所示，本沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，適用于η個(gè)大棚，包括土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)1、沼液池、蓄水池14、配肥器15、三級(jí)灌溉管網(wǎng)、栗系統(tǒng)、電磁閥2，所述土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅?10、處理芯片120、控制面板130組成，每個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I分布在一個(gè)大棚內(nèi)，三級(jí)灌溉管網(wǎng)由主管道7、支管道8、末端管道9組成，其直徑依次遞減，主管道7和若干根支管道8連接，每根支管道8和若干根末末端管道9連接，所述末端管道為滴灌帶或微噴帶，其上錯(cuò)位打孔，孔徑為1.0-1.5mm，支管道8的數(shù)量與土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I的數(shù)量對(duì)應(yīng)，末端管道9均勻分布在對(duì)應(yīng)的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的大棚區(qū)域，所述栗系統(tǒng)由沼液栗4、水栗5和栗控制箱3組成，所述沼液栗4用于將沼液池內(nèi)的沼液抽取到主管道7內(nèi)，所述水栗5用于將蓄水池14內(nèi)的水抽取到主管道內(nèi)，其中沼液栗4與主管道7連接處相對(duì)水栗5與主管道7連接處更靠近支管道8，所述探針?biāo)謧鞲衅鞣植加诰鶆蚍植加谠撏寥缐勄楸O(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的大棚區(qū)域，用于探測(cè)大棚內(nèi)土壤水分，每個(gè)支管道8上均設(shè)有電磁閥2，所述處理芯片收集多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅鞯男盘?hào)并處理，所述栗控制箱3接收并處理處理芯片的信號(hào)，并控制沼液栗和水栗的啟閉，所述處理芯片控制該土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制區(qū)域內(nèi)的電磁閥的啟閉，控制面板與處理芯片連接，用于輸入命令和顯示數(shù)據(jù)，所述配肥器15設(shè)置于沼液栗與主管道連接處與水栗與主管道連接處之間，還包括流速傳感器16，所述流速傳感器16設(shè)置于沼液栗4前端，流速傳感器16的信號(hào)傳送給栗控制箱;還包括壓力傳感器17，所述壓力傳感器17設(shè)置于支管道靠近主管道的一端，所述壓力傳感器的信號(hào)傳送給處理芯片。
[0036]所述配肥器15包括施肥器、吸肥管和儲(chǔ)液桶，施肥器的兩端均連接在主管道上，施肥器的中間部位連接吸肥管，吸肥管另一端放入儲(chǔ)液桶內(nèi)。施肥器在主管道上形成的壓力差使得吸肥管自動(dòng)吸取儲(chǔ)液桶內(nèi)的液體配方肥料，并輸送到主管道內(nèi)，肥料與水混合均勻，提高施肥效率。通過安裝配肥器15，可以實(shí)現(xiàn)沼液水肥一體化灌溉，在本灌溉系統(tǒng)中，設(shè)定先進(jìn)行沼液灌溉，根據(jù)作物生長(zhǎng)需求，灌溉一定量的沼液后，進(jìn)行清水灌溉，此時(shí)可結(jié)合配方液體肥料進(jìn)行水肥灌溉，彌補(bǔ)沼液養(yǎng)分的不足。將沼液與水肥分開灌溉的目的是為了避免沼液酸堿度對(duì)配方液體肥料的溶解性的影響。配肥器15，在水肥一體化灌溉系統(tǒng)中已實(shí)現(xiàn)大面積應(yīng)用，但在本系統(tǒng)中，其應(yīng)用的目的更具科學(xué)性，能夠?qū)崿F(xiàn)結(jié)合沼液灌溉進(jìn)行合理配方施肥，實(shí)現(xiàn)沼液養(yǎng)分及水分再利用的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約化學(xué)肥料施用量。
[0037]本系統(tǒng)將沼液和水兩路灌溉管道合并成一路管道，在臨近沼液栗4和水栗5處各安裝了一個(gè)單向閥6，并通過對(duì)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I的程序控制設(shè)計(jì)了先運(yùn)行沼液栗4，待沼液栗4運(yùn)行結(jié)束后再運(yùn)行水栗5的機(jī)制，節(jié)約了鋪設(shè)管道成本，同時(shí)也代替了再用水沖洗管道的步驟，節(jié)約了用水。此操作清除了沼液成分在管道中的殘留，避免了微生物繁殖堵塞管網(wǎng)現(xiàn)象的發(fā)生。
[0038]本發(fā)明對(duì)沼液池進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選擇兩格式沼液池，S卩外來沼液經(jīng)沉淀池11初沉淀，并經(jīng)過格柵12過濾后進(jìn)入儲(chǔ)存池13，該步驟有效去除了沼液中顆粒較大的固體懸浮物，并在沼液儲(chǔ)存池13中放置大顆粒物過濾網(wǎng)箱10進(jìn)行進(jìn)一步的沼液過濾，將大顆粒物過濾網(wǎng)箱10設(shè)計(jì)成長(zhǎng)方體不銹鋼框架、反沖洗裝置、三面40-60目不銹鋼篩網(wǎng)包裹，過濾網(wǎng)箱開口向上，垂直擺放在沼液儲(chǔ)存池13，網(wǎng)箱底部距離池底15-30cm，沼液栗4一端吸管放入過濾網(wǎng)箱內(nèi)，從源頭上進(jìn)行了過濾。在整套灌溉管網(wǎng)系統(tǒng)的前端對(duì)蓄水池14，也進(jìn)行了改進(jìn)，在蓄水池14中，也放置了大顆粒物過濾網(wǎng)箱10，對(duì)源頭水進(jìn)行過濾。
[0039]使用時(shí)，處理芯片實(shí)時(shí)接收探針?biāo)謧鞲衅魈綔y(cè)的數(shù)據(jù)，處理芯片內(nèi)預(yù)置有控制程序，對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行加和求平均值和篩選最低值，并在控制面板中顯示相應(yīng)的具體數(shù)值，在所述控制面板上預(yù)留有人為設(shè)定觸屏按鈕，所述觸屏按鈕設(shè)定為針對(duì)不同作物生長(zhǎng)所需的土壤墑情閾值范圍；
[0040]處理芯片選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的平均值或者選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的最低值與該閾值比對(duì)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值低于所設(shè)定的下土壤墑情閾值下限時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱3，栗控制箱3首先啟動(dòng)沼液栗4并指令處理芯片開啟電磁閥2，并根據(jù)設(shè)定的沼液栗4運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)控制沼液栗4的關(guān)閉，然后啟動(dòng)水栗5，水栗5的運(yùn)行時(shí)間取決于監(jiān)測(cè)的土壤實(shí)時(shí)墑情及作物需求的土壤墑情閾值上限，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值大于或等于所設(shè)定的土壤墑情閾值上限時(shí)，處理芯片發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱3，栗控制箱3關(guān)閉水栗5，并指令處理芯片關(guān)閉電磁閥2，所述沼液栗4運(yùn)行時(shí)間在土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制面板中人為根據(jù)不同作物對(duì)沼液的需求量和沼液栗流量大小來設(shè)定；
[0041]所述控制面板上設(shè)有直接開啟灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕和直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕，直接開啟灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，不考慮探針?biāo)謧鞲衅鞅O(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，直接開啟灌溉系統(tǒng)，即先開啟沼液栗然后開啟水栗，直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，直接關(guān)閉正在運(yùn)行的沼液栗或水栗；
[0042]若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同時(shí)向栗控制箱3發(fā)出灌溉請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)以栗控制箱3接收到指令的先后順序逐次進(jìn)行灌溉，進(jìn)入等待序列的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其相連的支管道上的電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，直到接收到灌溉指令時(shí)，才開啟設(shè)施大棚內(nèi)支管道上的電磁閥；區(qū)域連片控制避讓程序的設(shè)置，保證了末端管道的水壓供給，有利于末端管道出水孔的暢通。
[0043]栗控制箱3接收流速傳感器16的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若沼液栗4處于開啟狀態(tài)，而流速傳感器16的流速信號(hào)持續(xù)下降，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，說明沼液池的沼液儲(chǔ)備不足或過濾格柵堵塞，需要添加沼液或清理過濾格柵；
[0044]處理芯片接收壓力傳感器17的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若支管道的電磁閥開啟時(shí)，該支管道上的壓力傳感器信號(hào)有異常變化，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，若壓力下降，說明主管道或支管道漏水，若壓力上升，說明末端管道的孔堵塞，需要清理。
[0045]土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和電磁閥采用220V電壓供電，以保證安全性，沼液栗和水栗功率在5.5kW以內(nèi)、電壓為380V，在區(qū)域聯(lián)片灌溉時(shí)可考慮添加增壓設(shè)備，以獲得較大的水壓，一是完成灌溉任務(wù)，二是較大的水壓可以減少末端管道孔堵塞。
[0046]具體選用平均值還是最低值作為比對(duì)對(duì)象，需要根據(jù)具體的種植物來設(shè)定。
[0047]本發(fā)明的系統(tǒng)適用于大棚種植，同樣適用于露天種植。
[0048]一般而言，大棚種植時(shí)，一個(gè)大棚對(duì)應(yīng)一個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)和支管道，若大棚面積較大，或大棚內(nèi)同時(shí)種植了幾種作物，在同一大棚內(nèi)設(shè)置幾套土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)I和支管道也是可行的。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，包括若干個(gè)土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、沼液池、蓄水池、配肥器、三級(jí)灌溉管網(wǎng)、栗系統(tǒng)、電磁閥，所述土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅?、處理芯片、控制面板組成，三級(jí)灌溉管網(wǎng)由主管道、支管道、末端管道組成，其直徑依次遞減，主管道和若干根支管道連接，每根支管道和若干根末端管道連接，支管道的數(shù)量與土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)量對(duì)應(yīng)，末端管道均勻分布在對(duì)應(yīng)的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的區(qū)域，所述栗系統(tǒng)由沼液栗、水栗和栗控制箱組成，所述沼液栗用于將沼液池內(nèi)的沼液抽取到主管道內(nèi)，所述水栗用于將蓄水池內(nèi)的水抽取到主管道內(nèi)，其中沼液栗與主管道連接處相對(duì)水栗與主管道連接處更靠近支管道，所述探針?biāo)謧鞲衅鞣植加诰鶆蚍植加谠撏寥缐勄楸O(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制的區(qū)域，用于探測(cè)該區(qū)域內(nèi)土壤水分，每個(gè)支管道上均設(shè)有電磁閥，所述處理芯片收集多個(gè)探針?biāo)謧鞲衅鞯男盘?hào)并處理，所述栗控制箱接收并處理處理芯片的信號(hào)，并控制沼液栗和水栗的啟閉，所述處理芯片控制該土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制區(qū)域內(nèi)的電磁閥的啟閉，控制面板與處理芯片連接，用于輸入命令和顯示數(shù)據(jù)，所述配肥器設(shè)置于沼液栗與主管道連接處與水栗與主管道連接處之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:還包括單向閥，所述單向閥設(shè)置于沼液栗與主管道的連接管道上，以及水栗與主管道的連接管道上。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:還包括流速傳感器，所述流速傳感器設(shè)置于沼液栗的單向閥前端，流速傳感器的信號(hào)傳送給栗控制箱。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:還包括壓力傳感器，所述壓力傳感器設(shè)置于支管道靠近主管道的一端，所述壓力傳感器的信號(hào)傳送給處理芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述沼液池為兩格式沼液池，分為沼液沉淀池和沼液儲(chǔ)存池，在沉淀池和儲(chǔ)存池之間的水泥擋墻中下部設(shè)有過濾格柵。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述配肥器包括施肥器、吸肥管和儲(chǔ)液桶，施肥器的兩端均連接在主管道上，施肥器的中間部位連接吸肥管，吸肥管另一端放入儲(chǔ)液桶內(nèi)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:所述末端管道為滴灌帶或微噴帶，其上錯(cuò)位打孔，孔徑為1.0-1.5mm。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)，其特征在于:還包括大顆粒物過濾網(wǎng)箱，所述大顆粒物過濾網(wǎng)箱由長(zhǎng)方體不銹鋼框架、反沖洗裝置、三面40-60目不銹鋼篩網(wǎng)包裹而成，大顆粒物過濾網(wǎng)箱開口向上，垂直擺放在沼液儲(chǔ)存池和水池中，沼液栗和水栗從大顆粒物過濾網(wǎng)箱內(nèi)吸取液體。9.一種沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)的使用方法，其步驟包括: (1)、處理芯片實(shí)時(shí)接收探針?biāo)謧鞲衅魈綔y(cè)的數(shù)據(jù)，處理芯片內(nèi)預(yù)置有控制程序，對(duì)所接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行加和求平均值和篩選最低值，并在控制面板中顯示相應(yīng)的具體數(shù)值，在所述控制面板上預(yù)留有人為設(shè)定觸屏按鈕，所述觸屏按鈕設(shè)定為針對(duì)不同作物生長(zhǎng)所需的土壤墑情閾值范圍； (2)、處理芯片選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的平均值或者選擇實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的最低值與該閾值比對(duì)，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值低于所設(shè)定的土壤墑情閾值下限時(shí)，發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱，栗控制箱首先啟動(dòng)沼液栗并指令處理芯片開啟電磁閥，并根據(jù)設(shè)定的沼液栗運(yùn)行時(shí)間，自動(dòng)控制沼液栗的關(guān)閉，然后啟動(dòng)水栗，水栗的運(yùn)行時(shí)間取決于監(jiān)測(cè)的土壤實(shí)時(shí)墑情及作物需求的土壤墑情閾值上限，當(dāng)監(jiān)測(cè)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平均值或者最低值大于或等于所設(shè)定的土壤墑情閾值上限時(shí)，處理芯片發(fā)出請(qǐng)求到栗控制箱，栗控制箱關(guān)閉水栗，并指令處理芯片關(guān)閉電磁閥，所述沼液栗運(yùn)行時(shí)間在土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)控制面板中人為根據(jù)不同作物對(duì)沼液的需求量和沼液栗流量大小來設(shè)定； (3)、若有兩個(gè)或兩個(gè)以上的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)同時(shí)向栗控制箱發(fā)出灌溉請(qǐng)求時(shí)，系統(tǒng)以栗控制箱接收到指令的先后順序逐次進(jìn)行灌溉，進(jìn)入等待序列的土壤墑情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其相連的支管道上的電磁閥處于關(guān)閉狀態(tài)，直到接收到灌溉指令時(shí)，才開啟設(shè)施對(duì)應(yīng)支管道上的電磁閥； (4)、栗控制箱接收流速傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若沼液栗處于開啟狀態(tài)，而流速傳感器的流速信號(hào)持續(xù)下降，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)，說明沼液池的沼液儲(chǔ)備不足或過濾格柵堵塞，需要添加沼液或清理過濾格柵； (5)、處理芯片接收壓力傳感器的實(shí)時(shí)信號(hào)并顯示，若支管道的電磁閥開啟時(shí)，該支管道上的壓力傳感器信號(hào)有異常變化，則發(fā)出警報(bào)信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的沼液水肥一體化智能控制灌溉系統(tǒng)的使用方法，其特征在于:所述控制面板上設(shè)有直接開啟灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕和直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的觸屏按鈕，直接開啟灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，不考慮探針?biāo)謧鞲衅鞅O(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)，直接開啟灌溉系統(tǒng)，即先開啟沼液栗然后開啟水栗，直接關(guān)閉灌溉系統(tǒng)的按鈕觸動(dòng)后，直接關(guān)閉正在運(yùn)行的沼液栗或水栗。
【文檔編號(hào)】A01C23/00GK105875005SQ201610227117
【公開日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月12日
【發(fā)明人】盛婧, 王子臣, 孫國(guó)峰, 張麗萍, 鄭建初
【申請(qǐng)人】江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院