專利名稱：：一種溫室智能滴灌設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)滴灌技術(shù)，具體為采用模糊控制技術(shù)的一種溫室智能滴灌設(shè)備，可廣泛應(yīng)用于溫室作物的無土栽培和可控農(nóng)業(yè)的營養(yǎng)液滴灌。
背景技術(shù)：
：溫室無土栽培因其具有受外界環(huán)境影響小、室內(nèi)溫度可控、適宜作物生長等優(yōu)點(diǎn)己在我國得到大面積推廣。溫室作物為豐富老百姓的菜籃子做出了巨大的貢獻(xiàn)。溫室無土栽培技術(shù)中營養(yǎng)液的配制及滴灌技術(shù)是其重要組成部分，對(duì)提高設(shè)施農(nóng)業(yè)效益有非常重要的影響。但由于人為因素、技術(shù)和設(shè)備等條件的限制，溫室無土栽培技術(shù)存在著營養(yǎng)液配制不精確、滴灌自動(dòng)化程度低、實(shí)踐性差、數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確和決策不科學(xué)等缺點(diǎn)。于是人們幵始把檢測、反饋、自動(dòng)控制、自動(dòng)配液等技術(shù)應(yīng)用于溫室無土栽培的營養(yǎng)液配液及滴灌技術(shù)中。在曹東興等設(shè)計(jì)的"無土栽培營養(yǎng)液調(diào)配及滴灌自動(dòng)控制機(jī)"公開了一種無土栽培的營養(yǎng)液供液控制方法(參見ZL01118328.4)，其主要技術(shù)內(nèi)容是采用單片機(jī)控制電磁閥，按比例方式控制泵閥開關(guān)時(shí)間以實(shí)現(xiàn)養(yǎng)液調(diào)配，并且調(diào)配完一桶滴灌一桶以此完成一個(gè)滴灌循環(huán)，不能實(shí)現(xiàn)連續(xù)滴灌及大型溫室灌溉，且養(yǎng)液混合過程采用電機(jī)帶動(dòng)葉片實(shí)現(xiàn)攪拌混合質(zhì)量較差，長時(shí)間使用會(huì)在管路內(nèi)產(chǎn)生沉淀，當(dāng)管路堵塞時(shí)又沒有反沖洗裝置，該系統(tǒng)無知識(shí)庫不能實(shí)現(xiàn)智能操作。在魏正英等發(fā)表的"滴灌施肥自動(dòng)控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)"一文中公開了一種無土栽培的營養(yǎng)液供液控制方法(參見《西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)》2008年第3期P348)，其主要技術(shù)內(nèi)容是營養(yǎng)液通過球閥形成漩渦，通過漩渦自身的旋轉(zhuǎn)混合各種肥料，采用單片機(jī)與變頻調(diào)節(jié)技術(shù)控制滴灌。這種方法的不足是營養(yǎng)液濃度與PH值的控制精度低，系統(tǒng)自身無反沖洗系統(tǒng)，在滴灌過程中出現(xiàn)雜質(zhì)沉淀時(shí)不能自行進(jìn)行清除，且無專家決策系統(tǒng)，不能實(shí)現(xiàn)智能操作，因此其應(yīng)用受到一定限制。在程月華等發(fā)表的"設(shè)施農(nóng)業(yè)滴灌量控制模型和營養(yǎng)液供給自動(dòng)控制系統(tǒng)"文章中公開了一種無土栽培營養(yǎng)液的配制及滴灌系統(tǒng)(參見《計(jì)算機(jī)工程》2003年第11期P13S)，該系統(tǒng)采用沉淀池和隔膜泵來防止雜質(zhì)阻塞，并基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制模型，采用單片機(jī)閉環(huán)控制滴灌。該系統(tǒng)缺點(diǎn)是采用沉淀池占用場地，增加了土地要求或限制，進(jìn)一步增加了成本，同時(shí)該系統(tǒng)使用PI調(diào)節(jié)營養(yǎng)液的濃度和PH值，配制精度低，也無知識(shí)庫，不能實(shí)現(xiàn)智能操作。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明擬解決的技術(shù)問題是，提供一種溫室智能滴灌設(shè)備，該設(shè)備可迅速、穩(wěn)定地混合營養(yǎng)液，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液、實(shí)時(shí)滴灌，對(duì)在配液及滴灌過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)可使用反沖洗泵進(jìn)行清洗，有手動(dòng)和自動(dòng)兩種功能，并可進(jìn)行智能操作，對(duì)作物營養(yǎng)液的溫度、濃度和酸度值進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和控制，具有設(shè)計(jì)合理，參數(shù)測量準(zhǔn)確、決策科學(xué)，智能化程度高，可操作性好，成本較低，實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明解決所述設(shè)備技術(shù)問題的技術(shù)方案是設(shè)計(jì)一種溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件包括模塊化設(shè)計(jì)的六個(gè)部分反沖洗過濾機(jī)構(gòu)，原料液供給機(jī)構(gòu)、原料液混合機(jī)構(gòu)、營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)、電氣控制機(jī)構(gòu)和營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)；所述的反沖洗過濾機(jī)構(gòu)包括反沖洗裝置以及與其外接的進(jìn)水控制閥、出水控制閥、反沖洗控制閥和壓力傳感器，反沖洗裝置包括立式設(shè)計(jì)的筒體、與筒體密封配裝的筒蓋，在筒體壁的下部開有進(jìn)水口，進(jìn)水口安裝進(jìn)水控制閥，且進(jìn)水口在筒體內(nèi)部的一端裝有開合蓋板，進(jìn)水口與筒體壁之間連接壓力傳感器，在筒體壁的上部開有出水口，出水口安裝出水控制閥，在筒體壁下部與所述進(jìn)水口對(duì)應(yīng)的另一側(cè)開有排污口，排污口安裝排污閥；在筒蓋的中心開有反沖洗口，反沖洗口安裝反沖洗控制閥；在筒體內(nèi)安裝有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的底邊固定在筒體的底部，過濾網(wǎng)的頂端位置高于所述的出水口；所述的進(jìn)水控制閥、出水控制閥、反沖洗控制閥均由控制機(jī)構(gòu)的壓力傳感器控制；所述過濾網(wǎng)的改進(jìn)設(shè)計(jì)為可拆卸式的雙層穹頂柱型結(jié)構(gòu)，雙層過濾網(wǎng)之間填襯無紡布；所述的原料液供給機(jī)構(gòu)包括并接的三條支路，一條是母液A,供給支路-母液Ai儲(chǔ)液罐依次管路連接的母液Aj急壓過濾閥、母液Ai泵和母液Aj荒量控6制閥，并接入儲(chǔ)液罐；第二條支路是母液B供給支路母液B,儲(chǔ)液罐依次管路連接的母液B^急壓過濾閥、母液Bi泵和母液Bi流量控制閥，并接入儲(chǔ)液罐；第三條是酸/堿液供給支路酸/堿儲(chǔ)液罐依次管路連接的酸/堿穩(wěn)壓過濾閥、酸/堿泵和酸/堿流量控制閥，并接入儲(chǔ)液罐；所述的原料液混合機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)液罐、與儲(chǔ)液罐配裝的開啟式上蓋和攪拌泵；儲(chǔ)液罐的頂部是待混合溶液的輸入口，在儲(chǔ)液罐的一側(cè)開有攪拌輸入口和滴灌輸出口，另一側(cè)是攪拌輸出口；所述攪拌輸入口管接攪拌泵的一端，所述攪拌輸出口管接攪拌泵的另一端，形成營養(yǎng)液混合攪拌回路；在混合攪拌回路上平行設(shè)計(jì)有液體截留管路，截留管路內(nèi)部放置濃度傳感器和PH值傳感器，所述滴灌輸出口與滴灌泵管接；所述儲(chǔ)液罐內(nèi)部設(shè)有交錯(cuò)平行安裝的3—5塊擋板，擋板構(gòu)成S形的營養(yǎng)液流動(dòng)通道，儲(chǔ)液罐內(nèi)還安裝有液位傳感器和溫度傳感器；所述的營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)包括管路連接的滴灌泵、滴灌控制閥、換向控制閥和穩(wěn)壓過濾閥；滴灌泵的入口與儲(chǔ)液罐一側(cè)的滴灌輸出口管接，滴灌泵的出口依次管接滴灌控制閥、穩(wěn)壓閥和換向控制閥；所述的電氣控制機(jī)構(gòu)包括工控機(jī)、控制閥、接觸器、固態(tài)繼電器和電源構(gòu)成的兩條控制支路，一條是所述各個(gè)泵的控制支路；另一條是所述各個(gè)電磁閥的控制支路所述的營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)包括濃度測量電路、酸度測量電路、溫度測量電路、液位測量電路及壓力測量電路；濃度檢測電路包括濃度傳感器，濃度傳感器的一端連接信號(hào)發(fā)生器，另一端依次與電壓跟隨器、單運(yùn)放放大器和A/D轉(zhuǎn)化器連接；酸度檢測電路包括酸度傳感器，酸度傳感器通過三運(yùn)放高共模抑制比放大電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器；溫度測量電路包括溫度傳感器，溫度傳感器通過單運(yùn)放的溫度補(bǔ)償電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器；液位檢測電路包括液位傳感器，液位傳感器通過同相放大器連接到A/D轉(zhuǎn)化器；壓力測量電路包括壓力傳感器，壓力傳感器通過三運(yùn)放高共模抑制比放大電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器，A/D轉(zhuǎn)化器與工控機(jī)連接；所述的軟件部分包括營養(yǎng)液檢測及控制程序控制程序包括一個(gè)主程序、四個(gè)子程序和一個(gè)知識(shí)庫；所述主程序包括系統(tǒng)初始化設(shè)置、按鍵判斷、液位判斷、管道堵塞時(shí)壓力判斷、營養(yǎng)液參數(shù)檢測、執(zhí)行模糊控制、滴灌輸出、滴灌天數(shù)和滴灌次數(shù)判斷以及分別調(diào)用相應(yīng)的四個(gè)子程序的程序；所述四個(gè)子程序包括參數(shù)輸入子程序、低液位溶液加入子程序、高液位溶液加入子程序和反沖洗子程序；所述的模糊控制采用人工設(shè)定營養(yǎng)液輸出時(shí)的濃度和酸度值，系統(tǒng)通過濃度傳感器、酸度傳感器檢測實(shí)時(shí)值，然后將檢測的實(shí)時(shí)值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較得出差值，根據(jù)濃度和酸度值的偏差調(diào)用相應(yīng)二維模糊控制規(guī)則表內(nèi)的母液M、母液Bi、酸/堿液的輸入開關(guān)量，通過閉環(huán)控制進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)檢測，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液、實(shí)時(shí)滴灌；所述知識(shí)庫包括常見農(nóng)作物營養(yǎng)液配方表及種植知識(shí)表；營養(yǎng)液配方表含有不同農(nóng)作物不同時(shí)期的營養(yǎng)液成分配方；種植知識(shí)表中包含常用農(nóng)作物不同時(shí)期營養(yǎng)液的需求值。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明滴灌設(shè)備有如下優(yōu)點(diǎn)1.采用模糊控制原理(參見圖12)，開機(jī)營養(yǎng)液配制時(shí)間短，開機(jī)時(shí)間約15分鐘即可正常開始滴灌，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液、實(shí)時(shí)滴灌；2.配有知識(shí)庫，包含設(shè)計(jì)要求的(實(shí)施例為常見的十多種)農(nóng)作物種植知識(shí)及其營養(yǎng)液配方，使該滴灌裝置實(shí)現(xiàn)了智能化控制；3.采用反沖洗裝置(參見圖7—8)可以通過手動(dòng)和自動(dòng)裝置對(duì)入水管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行定期和不定期的清洗，保證營養(yǎng)液質(zhì)量，使用攪拌泵中的高壓營養(yǎng)液進(jìn)行反沖洗，且結(jié)構(gòu)簡單，功耗少，成本低；4.采用單獨(dú)的攪拌泵連接儲(chǔ)液罐設(shè)計(jì)，其儲(chǔ)液罐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)部采用擋板設(shè)計(jì)(參見圖4一6)，循環(huán)攪拌與營養(yǎng)液S型流動(dòng)相結(jié)合，結(jié)構(gòu)簡單，能耗低，運(yùn)轉(zhuǎn)方便，故障少，穩(wěn)定性高；5.在滴灌泵的出液口處接有滴灌控制閥、穩(wěn)壓閥和換向控制閥。滴灌控制閥能夠準(zhǔn)確計(jì)量所滴灌的營養(yǎng)液用量，穩(wěn)壓閥可以起到保護(hù)作用，保護(hù)滴灌控制閥，防止外界營養(yǎng)液壓力過大而出現(xiàn)滲漏和反灌；同時(shí)可實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液在滴灌過程中的恒壓，換向電磁閥可以在不停機(jī)的狀態(tài)下對(duì)多個(gè)滴灌區(qū)進(jìn)行滴灌；6.對(duì)頻繁使用的母液泵流量控制閥和母液泵B！及其流量控制閥進(jìn)行了冗余設(shè)計(jì)，采用兩套機(jī)構(gòu)并行安裝，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)冗余，增強(qiáng)設(shè)備的安全性、穩(wěn)定性及可靠性。圖1是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)主視示意圖2是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)俯視示意圖；在圖2中，DG代表滴灌液、PW代表排污液、Aj戈表母液Ai、B!代表母液B,、A2代表母液A2、B2代表母液B2、C代表酸/堿、E代表水；圖3是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)左視示意圖；圖4是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的組成和工作原理示意圖；圖5是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的儲(chǔ)液罐主視結(jié)構(gòu)示意在圖5中，儲(chǔ)液罐4的管口標(biāo)記分別是酸入口Sc、母液A,入口S^、母液A2入口Sa2、母液B!入口Sw、母液B2入口Sb2、水入口Se、液位計(jì)接口Sm、液位計(jì)接口Su2、攪拌輸入口Sw、攪拌輸出口Soun、滴灌輸出口SouT2;圖6是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的儲(chǔ)液罐俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的反沖洗裝置主視示意圖；圖8是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的反沖洗裝置俯視示意在圖7和圖8中，反沖洗裝置10的管口標(biāo)記分別是反沖洗進(jìn)水口F肌、反沖洗出水口Foun、高壓營養(yǎng)液進(jìn)液口FIN2、反沖洗排污口FouT2;圖9是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的控制面板照片圖IO是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的電氣控制原理示意圖；在圖11中，標(biāo)記KM1、KM2、KM5、KM6、KM7分別代表母液Ai泵、Bi泵、酸/堿泵、攪拌泵及滴灌泵控制器的接觸器；標(biāo)記S1、S2、S5、S6、S7分別代表母液Ai泵、B工泵、酸/堿泵、攪拌泵及滴灌泵控制器的固態(tài)繼電器圖11是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的模擬電路示意圖；圖12是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的模糊控制原理示意圖；圖13是本發(fā)明溫室智能滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的控制程序流程圖；其中，Ml子程序低液位溶液加入子程序；M2子程序高液位溶液加入子程序；M3子程序反沖洗程序。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例及其附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳述本發(fā)明設(shè)計(jì)的溫室智能滴灌設(shè)備(簡稱滴灌設(shè)備或設(shè)備，參見圖1一13)一種實(shí)施例的特征結(jié)構(gòu)如下該設(shè)備包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件包括模塊化設(shè)計(jì)的六個(gè)部分反沖洗過濾機(jī)構(gòu)，原料液供給機(jī)構(gòu)、原料液混合機(jī)構(gòu)、營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)、電氣控制機(jī)構(gòu)和營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)。所述的反沖洗過濾機(jī)構(gòu)為本發(fā)明自主設(shè)計(jì)(參見圖7-8)，它包括反沖洗裝置10以及與其外接的進(jìn)水控制閥21、出水控制閥15、反沖洗控制閥8和壓力傳感器35等，反沖洗裝置10包括立式設(shè)計(jì)，其特征在于該裝置外殼是由所述的筒體42配裝筒蓋37、密封墊圈38通過螺栓連接為一體。在筒體壁的下部開有進(jìn)水口FIN1，進(jìn)水口F^外接進(jìn)水控制閥21，且進(jìn)水口F^在筒體42內(nèi)部的一端裝有開合蓋板(簡稱蓋板)34，蓋板34可以隨著進(jìn)水水流的方向打開，反沖洗水流方向閉合。在進(jìn)水口F^與筒體42的側(cè)壁之間連接有壓力傳感器35，在筒體42的上部開有出水口F。utl，出水口F。w外接出水控制閥15，在筒體42底部與所述進(jìn)水口F^對(duì)應(yīng)的另一側(cè)開有排污口F。ut2，排污口F。ut2安裝有圓錐銷39、彈簧40、調(diào)壓螺栓41機(jī)械組裝成的(單向)排污閥；在筒蓋37的中心開有反沖洗口FIN2，反沖洗口F^2外接反沖洗控制閥8;在筒體42內(nèi)安裝有過濾網(wǎng)36，過濾網(wǎng)36為可拆卸式的雙層穹頂柱型結(jié)構(gòu)，內(nèi)襯無紡布，過濾網(wǎng)36的底邊固定在筒體42的底部，過濾網(wǎng)36的頂端位置高于所述的出水口F。utl;所述的進(jìn)水口F,經(jīng)進(jìn)水控制閥21與用于調(diào)配營養(yǎng)液的水源E連接，所述的出水口F。uti連接出水控制閥15，并接入營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐(以下簡稱儲(chǔ)液罐)4;所述的反沖洗控制閥8接入營養(yǎng)液的循環(huán)攪拌管路(參見圖2)中。所述的進(jìn)水控制閥21、出水控制閥15、反沖洗控制閥8均由控制機(jī)構(gòu)的壓力傳感器35控制。所述反沖洗過濾機(jī)構(gòu)的進(jìn)水控制閥21、出水控制閥15、反沖洗控制閥8為電磁閥，可以手動(dòng)控制，也可以通過壓力傳感器35輸出的壓力信號(hào)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。所述的筒體42實(shí)施例采用碳鋼材料。所述的過濾網(wǎng)36實(shí)施例為不銹鋼材質(zhì)。所述排污部件采用機(jī)械閥，手動(dòng)控制調(diào)節(jié)。本發(fā)明實(shí)施例設(shè)計(jì)了一種簡單的自動(dòng)的排污閥，它由安裝在排污口管道內(nèi)、并與排污口管道內(nèi)腔匹配的圓錐銷39，為圓錐銷提供壓力的彈簧40以及調(diào)整彈簧40壓力的調(diào)壓螺栓41機(jī)械組裝而成(參見圖7)。本發(fā)明所述的原料液供給機(jī)構(gòu)(參見圖1-2)包括并接的三條支路一條是母液Al的瑜入管道與1號(hào)穩(wěn)壓過濾閥26的一端相連，1號(hào)穩(wěn)壓過濾閥26的另一端通過管道串接母液A,泵29和1號(hào)流量控制閥11，并與儲(chǔ)液罐4的入口SAi相連；第二條是母液B,輸入管道與3號(hào)穩(wěn)壓過濾閥24的一端相連，3號(hào)穩(wěn)壓過濾閥24另一端通過管道串接母液B,泵18和3號(hào)流量控制閥13，并與儲(chǔ)液罐4的入口Sw相連；第三條是酸/堿的輸入管道與5號(hào)穩(wěn)壓過濾閥27的一端相連，5號(hào)穩(wěn)壓過濾閥27的另一端串接酸/堿泵28相連和5號(hào)流量控制閥7，并與儲(chǔ)液罐4的入口Sc相連。所述原料液混合機(jī)構(gòu)的原料液通過儲(chǔ)液罐4頂部的溶液輸入口Sc、SA1、Sa2、SB1、SB2、及Se瑜入到儲(chǔ)液罐4內(nèi)。在儲(chǔ)液罐4的一側(cè)開有攪拌輸入口S^和滴灌輸出口S0UT2，另一側(cè)開有攪拌輸出口S0UT1;儲(chǔ)液罐4一側(cè)的攪拌輸入口Sw(見圖5)通過管道連接攪拌泵16的一端，儲(chǔ)液罐4另一側(cè)的攪拌輸出口S0UT1通過管道連接于攪拌泵16的另一端形成營養(yǎng)液混合攪拌回路；當(dāng)攪拌泵16啟動(dòng)時(shí)營養(yǎng)液在儲(chǔ)液罐4內(nèi)進(jìn)行推流運(yùn)動(dòng)，儲(chǔ)液罐4內(nèi)等距交錯(cuò)排列的3—5塊梯形擋板使?fàn)I養(yǎng)液以S形流動(dòng)實(shí)現(xiàn)混合。同時(shí)為了消除營養(yǎng)液流動(dòng)對(duì)濃度、酸度測量的影響。在混合攪拌回路上平行安裝有液體截留管路(見圖l)，其內(nèi)部放置濃度傳感器5和酸度傳感器6，而溫度傳感器2和液位傳感器3安放在儲(chǔ)液罐4內(nèi)的底部。本發(fā)明所述的營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)(參見圖1-2)包括管路連接的滴灌泵1、滴灌控制閥17、換向控制閥19和穩(wěn)壓閥20;滴灌泵1的一端連接儲(chǔ)液罐滴灌輸出口S0UT1，另一端連接滴灌控制閥17再依次連接換向控制閥19、穩(wěn)壓閥20;當(dāng)營養(yǎng)液混合均勻后，滴灌機(jī)構(gòu)中的滴灌泵l啟動(dòng)，從營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4中排出營養(yǎng)液通過滴灌控制閥17、穩(wěn)壓閥20和換向控制閥19后進(jìn)行滴灌。由于滴灌過程中存在壓力波動(dòng)，而且需要對(duì)多個(gè)栽培床滴灌。因此本發(fā)明發(fā)明使用了穩(wěn)壓閥20、換向控制閥19。在滴灌時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)切換，滴灌多個(gè)栽培床。本發(fā)明所述的電氣控制機(jī)構(gòu)(參見圖10):包括兩條控制支路，一條是所述各個(gè)泵的控制支路；另一條是所述各個(gè)電磁閥的控制支路泵的控制支路包括，母液A!泵29、母液Bi泵18、酸/堿泵28、攪拌泵16及滴灌泵1分別與母液Ai泵接觸器(圖11中標(biāo)記為KM1)、母液Bi泵接觸器(KM2)、膽/堿泵接觸器(KM5)、攪拌泵接觸器(KM6)、滴灌泵接觸器(KM7)相連，各接觸器還分別連接工控機(jī)GKJ的K。K2、K3、K4、K5、Kg、K7腳及電源以便實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，同時(shí)每個(gè)接觸器并接一個(gè)固態(tài)繼電器S卜S2、S3、S4、S5、S6、S7可進(jìn)行自動(dòng)控制，而每個(gè)接觸器所串接的手動(dòng)開關(guān)BSt、BS2、BS3、BS4、BS5、BS6、BS7也可以進(jìn)行手動(dòng)控制；電磁閥的控制支路包括，各電磁閥分別通過固態(tài)繼電器P21、P8、P15、P7、P、P12、P13、P14、P17、P,9與工控機(jī)GKJ的F2、F3、F4、F5、F6、F7、F8、F9、F。腳及電源相連。且電源Vcc為工控機(jī)GKJ的標(biāo)準(zhǔn)供電電源，同工控機(jī)相連，酸度傳感器6、濃度EC傳感器5、溫度T傳感器2、液位H傳感器1、壓力P傳感器35，通過各自的信號(hào)調(diào)理電路與A/D轉(zhuǎn)換連接，A/D轉(zhuǎn)換分別與工控機(jī)GKJ的M,、M2、M3、M4、M5腳相連。電氣控制機(jī)構(gòu)本身為現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明所述的營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)(參見圖ll)包括，濃度測量電路、酸度測量電路、溫度測量電路、液位測量電路及壓力測量電路。其中濃度EC傳感器5用來測量營養(yǎng)液濃度。為了減少營養(yǎng)液流動(dòng)對(duì)濃度傳感器5造成的沖擊，將其放入攪拌管路的并行截流管道內(nèi)，然后接入由運(yùn)算放器組成的跟隨電路和單運(yùn)放差動(dòng)放大電路，其輸出接A/D轉(zhuǎn)換器的2腳；酸度傳感器6用來測量營養(yǎng)液PH。為了減少營養(yǎng)液流動(dòng)對(duì)酸度傳感器6造成的沖擊，也將其放入攪拌管路的并行截流管道內(nèi)，然后接運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓放大器，其輸出接A/D轉(zhuǎn)換器的3腳；溫度T傳感器2安放在儲(chǔ)液罐4內(nèi)，用于檢測營養(yǎng)液的溫度，實(shí)現(xiàn)對(duì)濃度和酸度測量結(jié)果的補(bǔ)償，然后接運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓放大器，并接入A/D轉(zhuǎn)換器的5腳；液位H傳感器3放置在儲(chǔ)液罐4內(nèi)，用來測量營養(yǎng)液高度，然后接運(yùn)算放大器構(gòu)成的電壓放大器，并接入A/D轉(zhuǎn)換器的4腳；壓力傳感器35安放在反沖洗裝置10的筒體42外壁上測量過濾網(wǎng)36內(nèi)外壓差。所述的各個(gè)傳感器連接A/D轉(zhuǎn)化器，A/D轉(zhuǎn)化器與工控機(jī)相連。本發(fā)明設(shè)備的整體管道結(jié)構(gòu)連接關(guān)系如下母液A,的輸入管道與1號(hào)穩(wěn)壓過濾閥26的一端相連，1號(hào)穩(wěn)壓過濾閥26的另一端通過管道串接母液A,泵29和1號(hào)流量控制閥11，并接入營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4的入口SA1;母液Bi輸入管道與3號(hào)穩(wěn)壓過濾閥24的一端相連，3號(hào)穩(wěn)壓過濾閥24的另一端通過管道串接母液B!泵18和3號(hào)流量控制閥13，并接入儲(chǔ)液罐4的入口SBn酸/堿輸入管道與5號(hào)穩(wěn)壓過濾閥27的一端相連，5號(hào)穩(wěn)壓過濾閥27的另一端串接酸/堿泵28和5號(hào)流量控制閥7，并接入儲(chǔ)液罐4的入口Sc。反沖洗裝置出水口Foun通過管道連接出水控制閥15，并接入儲(chǔ)液罐4的入口SE。攪拌泵16的兩端分別和營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4的兩端通過管道連接成一個(gè)循環(huán)回路(見圖2)。本發(fā)明設(shè)備的進(jìn)一步特征是所述的原料液供液機(jī)構(gòu)還包括冗余設(shè)計(jì)的備用原料液供液機(jī)構(gòu)。備用原料液供液機(jī)構(gòu)與所述的(主)原料液供液機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和功能均相同。具體包括母液A2的輸入管道與2號(hào)穩(wěn)壓過濾閥25的一端相連，2號(hào)穩(wěn)壓過濾閥25的另一端通過管道串接母液A2泵30和2號(hào)流量控制閥12，并接入營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4的入口SA2;母液B2輸入管道與4號(hào)穩(wěn)壓過濾閥23的一端相連，4號(hào)穩(wěn)壓過濾閥23的另一端通過管道串接母液B2泵22和4號(hào)流量控制閥14，并接入儲(chǔ)液罐4的入口SB2;這種為冗余設(shè)計(jì)的備用原料液供液機(jī)構(gòu)在安裝時(shí)一同并列安裝，可以大大提高系統(tǒng)工作的適應(yīng)性(如多溶液供給)和可靠性。本發(fā)明滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的罐體結(jié)構(gòu)如下(參見圖5—6):營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4的攪拌輸出口Sc)UT1與攪拌泵16入口端相連，營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4的攪拌輸入口Sw與攪拌泵16出口端相連。這樣儲(chǔ)液罐4與攪拌泵16通過管道連接成循環(huán)回路。本發(fā)明使用攪拌泵16的儲(chǔ)液罐4為自主設(shè)計(jì)。該罐體內(nèi)部采用了平行交錯(cuò)安裝的3—5塊擋板，在罐體的一側(cè)是營養(yǎng)液攪拌輸入口S、營養(yǎng)液滴灌輸出口S0UT2，罐體的另一側(cè)是液體攪拌輸出口S0UT1，罐體上方是母液At輸入口SA1、母液Bj俞入口SB1、母液A2輸入口Sa2、母液B2輸入口SB2、酸/堿液輸入口Sc、水源輸入口SE。在儲(chǔ)液罐4的頂部有開啟的蓋子32，側(cè)面有液位計(jì)接口(圖5中標(biāo)記為Sw與Su2)，頂部開啟或透明的蓋子32可以人工觀察營養(yǎng)液流動(dòng)狀況。當(dāng)儲(chǔ)液罐4加入待混合溶液到一定液位后，攪拌泵16啟動(dòng)，營養(yǎng)液在儲(chǔ)液罐4和攪拌泵16之間進(jìn)行推流運(yùn)動(dòng)。在儲(chǔ)液罐4內(nèi)由于擋板33的作用，使?fàn)I養(yǎng)液在儲(chǔ)液罐內(nèi)呈S型流動(dòng)，延長混合時(shí)間，在有限空間內(nèi)增加了流動(dòng)距離。因此該罐體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以快速均勻的混合營養(yǎng)液，提高配液效率。本發(fā)明滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的反沖洗裝置工作原理和過程如下(參見圖7-8):正常過濾時(shí)，水流由反沖洗裝置入水口F加進(jìn)入筒體，經(jīng)過濾網(wǎng)36過濾，水在過濾網(wǎng)36內(nèi)由于慣性作用將水中的細(xì)小顆粒雜質(zhì)及懸浮物沉積在過濾網(wǎng)36上，過濾的水由反沖洗裝置的出水口F。ut2流出。在設(shè)備運(yùn)行過程中，當(dāng)過濾水的反沖洗裝置10內(nèi)雜質(zhì)達(dá)到一定厚度時(shí)，壓力傳感器35就會(huì)檢測到壓差信號(hào)，并輸出脈沖信號(hào)，工控機(jī)控制反沖洗排污。首先打開反沖洗控制閥8，導(dǎo)入營養(yǎng)液混合攪拌回路管道內(nèi)的高壓營養(yǎng)液流，高壓營養(yǎng)液從反沖洗口F!N2進(jìn)入筒體，對(duì)過濾網(wǎng)36進(jìn)行反沖洗，清洗黏附在過濾網(wǎng)36上的雜質(zhì)。清洗后的液體累積和壓力作用，會(huì)沖開由圓錐銷39、彈簧40、調(diào)壓螺栓41組成的單向排污閥，使清洗液和雜質(zhì)從排污口Fout2排出，達(dá)到清潔過濾網(wǎng)36及筒體的目的。本發(fā)明設(shè)備可以進(jìn)行手動(dòng)控制，當(dāng)水過濾正常時(shí)，進(jìn)水控制閥21為開啟狀態(tài)，所述蓋板34打開，出水控制閥15為開啟狀態(tài)，反沖洗控制閥8為關(guān)閉狀態(tài)。反沖洗時(shí)，手動(dòng)控制方式使進(jìn)水控制閥21為關(guān)閉狀態(tài)，出水控制閥15為關(guān)閉狀態(tài)，所述蓋板34閉合，反沖洗控制閥8為開啟狀態(tài)。引入反沖洗高壓營養(yǎng)液注入筒內(nèi)，實(shí)現(xiàn)排污功能。該裝置同時(shí)也可以通過壓力傳感器35實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，當(dāng)水流入反沖洗裝置10內(nèi)，雜質(zhì)會(huì)被過濾網(wǎng)36攔截，雜質(zhì)達(dá)到一定厚度時(shí)，會(huì)影響水流通。水在反沖洗裝置10的過濾網(wǎng)內(nèi)、外的壓力值會(huì)產(chǎn)生一定壓差，當(dāng)壓力差達(dá)到設(shè)定數(shù)值時(shí)，鑲嵌在筒體42上的壓力傳感器35通過連接過濾網(wǎng)36內(nèi)、外的壓力檢測孔就會(huì)檢測到該信息。然后壓力傳感器35輸出電信號(hào)給工控機(jī)GKJ。工控機(jī)控制打開反沖洗控制閥8引入高壓營養(yǎng)液對(duì)過濾網(wǎng)36進(jìn)行反沖洗，把雜質(zhì)從過濾網(wǎng)36上沖掉，從排污口F(xjt2排出，解決管路中的雜質(zhì)沉淀問題。本發(fā)明滴灌設(shè)備一種實(shí)施例的控制面板結(jié)構(gòu)如下(參見圖9):在溫室智能滴灌裝置工作過程中，可以從知識(shí)庫調(diào)用PH、EC數(shù)據(jù)，也可以通過控制面板上面的小鍵盤直接輸入?yún)?shù)和指令。在滴灌過程中對(duì)各液壓泵可以通過控制面板上按紐實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制，同時(shí)控制面板的上面還有LCD顯示屏，可以實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前營養(yǎng)液各指標(biāo)數(shù)值。同時(shí)反沖洗裝置10的手動(dòng)控制也可在控制面板上實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明滴灌設(shè)備一種實(shí)施例軟件程序如下所述(見圖12-13):程序先初始化進(jìn)行判鍵，若觸發(fā)判鍵，調(diào)用參數(shù)輸入子程序，沒有觸發(fā)，則進(jìn)入液位Hi判斷。若進(jìn)入液位K時(shí)，調(diào)用M,低液位溶液加入子程序，接著進(jìn)行液位H2判斷。若進(jìn)入液位H2，調(diào)用M2高液位溶液加入子程序。系統(tǒng)進(jìn)行壓差判斷，如果反沖洗裝置內(nèi)部管道壓力差判斷被觸發(fā)，調(diào)用反沖洗子程序，沒有觸發(fā)則檢測酸度PH值、濃度EC值、溫度T值，然后執(zhí)行模糊控制。當(dāng)達(dá)到設(shè)定濃度和酸度參數(shù)范圍時(shí)，系統(tǒng)判斷是否滴灌，否則程序跳轉(zhuǎn)到壓力差判斷，繼續(xù)執(zhí)行模糊控制，直到符合設(shè)定范圍進(jìn)行灌溉輸出。接著判斷是否符合滴灌天數(shù)m，次數(shù)n，時(shí)間t的要求，如果被觸發(fā)，則程序結(jié)束，否則程序跳轉(zhuǎn)到判斷液位Hi，重新進(jìn)行另一次循環(huán)。整個(gè)程序經(jīng)過數(shù)次重復(fù)循環(huán)，直到符合結(jié)束條件。利用該程序進(jìn)行模糊控制及營養(yǎng)液調(diào)配，當(dāng)EC值和PH值達(dá)到設(shè)定范圍時(shí)，自動(dòng)打開灌溉閥和啟動(dòng)灌溉泵實(shí)現(xiàn)滴灌，而當(dāng)儲(chǔ)液罐的液位低于設(shè)定液位時(shí)，關(guān)閉灌溉閥，灌溉泵重新進(jìn)行調(diào)配。由于營養(yǎng)液對(duì)PH要求誤差一般為PH士0.5、EC的要求誤差一般為EC士0.2，所以模糊控制可以在H2的范圍內(nèi)，實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液實(shí)時(shí)調(diào)配和實(shí)時(shí)滴灌。所述的參數(shù)輸入程序采用手動(dòng)輸入數(shù)據(jù)如設(shè)定濃度EC、酸度PH、灌溉天數(shù)、次數(shù)等參數(shù)進(jìn)行識(shí)別和儲(chǔ)存；所述的Mt低液位溶液加入子程序當(dāng)儲(chǔ)液罐4的液位在低液位^以下時(shí)，只打開進(jìn)水控制閥21，注入水；當(dāng)液位到達(dá)液位Hi時(shí)，l號(hào)流量控制閥ll、3號(hào)流量控制閥13打開，按一定比例注入母液A^母液B,—定時(shí)間，注入約占罐體所需體積總量的80%母液(可由人工設(shè)定母液A^母液Bi泵閥的開關(guān)時(shí)間)。所述的M2高液位溶液加入子程序若液位到達(dá)高液位H2，通過測量的濃度EC、PH值，按模糊控制算法，使被控量逼近設(shè)定值，直到達(dá)到精度要求后，自動(dòng)打開滴灌控制閥17及啟動(dòng)滴灌泵1進(jìn)行滴灌。當(dāng)儲(chǔ)存罐4中液位底于H2時(shí)，供液機(jī)構(gòu)打開，重新進(jìn)行模糊控制，直到達(dá)到精度要求，再次進(jìn)行滴灌。依此往復(fù)循環(huán)，直到完成設(shè)定周期，實(shí)現(xiàn)邊配液，邊滴灌。所述的反沖洗子程序控制進(jìn)水控制閥21關(guān)閉，出水控制閥15關(guān)閉，反沖洗控制閥8為開啟，把反沖洗高壓營養(yǎng)液注入到反沖洗裝置10內(nèi)，實(shí)現(xiàn)反沖洗功能。所述模糊控制的技術(shù)方案是，人工設(shè)定營養(yǎng)液輸出時(shí)的濃度EC和酸度PH值，系統(tǒng)通過濃度EC傳感器、PH值傳感器檢測實(shí)時(shí)值，然后將檢測的實(shí)時(shí)值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較，得出差值，根據(jù)濃度EC和酸度PH值的偏差調(diào)用相應(yīng)二維模糊控制規(guī)則表(參見表l)內(nèi)的母液A卜母液B^酸/堿液的輸入開關(guān)量，通過閉環(huán)控制進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)檢測，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液和實(shí)時(shí)滴灌。模糊控制的原理如下(參見圖12):本發(fā)明模糊控制程序設(shè)計(jì)的控制精度為±5%，模糊化等級(jí)為7級(jí)，分別是NB(負(fù)大)、麗(負(fù)中)、NS(負(fù)小)、Z0(零)、PS(正小)、PM(正中)、PB(正大)。因此只考慮研究對(duì)象的波動(dòng)范圍為±15%之內(nèi)的情況，對(duì)于±15%-±25%的數(shù)據(jù)采用濾波處理，均認(rèn)為其模糊化的論域?yàn)镻B或NB。由于母液Ai和Bi的比例是相對(duì)固定的，即營養(yǎng)液輸入時(shí)兩種母液是按設(shè)定比例輸入的，所以可以把1號(hào)流量控制閥11和3號(hào)流量控制閥13的時(shí)間增量AZ合并為一個(gè)變量ZP5號(hào)流量控制閥7的時(shí)間增量AZ設(shè)為Z2，水為開關(guān)量由5號(hào)流量控制閥7控制，保證營養(yǎng)液在液面H2的位置上下浮動(dòng)。Ul為混合的濃度偏差，U2為混合的PH值偏差。該系統(tǒng)使用閉環(huán)控制，當(dāng)檢測到混合溶液的濃度和酸度值時(shí)，控制程序可以計(jì)算出濃度偏差Ul和PH值偏差U2，并根據(jù)模糊控制要求査詢模糊控制表，以獲得l號(hào)流量控制閥11和3號(hào)流量控制閥13的時(shí)間增量Zp5號(hào)流量控制閥7的時(shí)間增量Z2，將其結(jié)果反饋到工控機(jī)GKJ。工控機(jī)GKJ將控制供液機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)配。本發(fā)明采用知識(shí)挖掘的方法制定模糊控制表，其表l中母液A,、Bi和酸/堿液數(shù)值是指經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)所得的有效數(shù)據(jù)由于EC值和PH值的調(diào)節(jié)相互耦合，因此就需要進(jìn)行解耦。以濃度值穩(wěn)定作為約束條件對(duì)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行篩選。以所述的Z。Z2作為對(duì)象，進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，可以對(duì)濃度EC值的進(jìn)行調(diào)節(jié)l號(hào)流量控制閥11和3號(hào)流量控制閥13時(shí)間增量Z,和5號(hào)流量控制閥7時(shí)間增量Z2同時(shí)增大，則濃度上升；1號(hào)流量控制閥11和3號(hào)流量控制閥13時(shí)間增量Zj和5號(hào)流量控制闊7時(shí)間增量Z2同時(shí)減小，則濃度降低；對(duì)ra值的進(jìn)行調(diào)節(jié)所述時(shí)間增量Z,和時(shí)間增量Z2同時(shí)增大，ra值升高；所述時(shí)間增量Zi和時(shí)間增量Z2同時(shí)降低，則PH值降低。對(duì)模糊控制系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘時(shí)可得到二維模糊控制規(guī)則表(即表1)。其中Ul為混合的濃度偏差。U2為混合的PH值偏差。然后根據(jù)模糊控制規(guī)則表，使用if…then…語句實(shí)現(xiàn)模糊控制規(guī)則的程序化。本發(fā)明所述知識(shí)庫包括營養(yǎng)液配方表及種植知識(shí)表，其中營養(yǎng)液配方表含有常見農(nóng)作物不同農(nóng)作物的營養(yǎng)液成分配方；種植知識(shí)表中包含常用農(nóng)作物不同時(shí)期的營養(yǎng)液的需求值。所述的營養(yǎng)液配方表和營養(yǎng)液配方表的實(shí)施例可參見常見農(nóng)作物不同時(shí)期的營養(yǎng)液配方表(參見表2)和常見農(nóng)作物不同時(shí)期的種植知識(shí)表(參見表3)。表2內(nèi)的種植(農(nóng))作物在知識(shí)庫內(nèi)均有記錄。當(dāng)進(jìn)行種植時(shí)，可以輸入種植(農(nóng))作物的名稱，工控機(jī)GKJ可以在知識(shí)庫內(nèi)査詢到該種植(農(nóng))作物生長周期內(nèi)所需營養(yǎng)液的全部數(shù)據(jù)。以這些數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)，把數(shù)據(jù)導(dǎo)入到模糊控制程序中無需工作人員手動(dòng)設(shè)定，如滴灌時(shí)間、滴灌次數(shù)、營養(yǎng)液成分等。如果知識(shí)庫內(nèi)沒有該種植(農(nóng))作物信息，操作人員可以手動(dòng)輸入，輸入后便將數(shù)據(jù)存入知識(shí)庫中。當(dāng)該設(shè)備完成上述操作后開始運(yùn)行，根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)配液及滴灌，完成滴灌任務(wù)后自動(dòng)停止工作，從而實(shí)現(xiàn)智能控制。這些種植數(shù)據(jù)本身為現(xiàn)有技術(shù)，知識(shí)庫的內(nèi)容和大小取決于用戶要求。本發(fā)明實(shí)施例的知識(shí)庫包含了草莓、甜椒、番茄等常見高效作物的種植數(shù)據(jù)。根據(jù)這些農(nóng)作物種植數(shù)據(jù)以及本發(fā)明裝置實(shí)時(shí)檢測到的營養(yǎng)液參數(shù)，操作者利用設(shè)備的控制面板對(duì)所種植作物進(jìn)行科學(xué)決策，設(shè)定濃度值、PH值、滴灌次數(shù)及滴灌時(shí)間等，從而使種植物各項(xiàng)指標(biāo)處于理想和適合的范圍內(nèi)。很明顯，該知識(shí)庫的營養(yǎng)液配方表及種植知識(shí)表可集成更多的信息，并可根據(jù)需要更新。本發(fā)明滴灌設(shè)備，以工控機(jī)作為控制器，采用模糊控制算法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液，實(shí)時(shí)滴灌。水源E(參見圖2)經(jīng)過進(jìn)水控制閥21進(jìn)入反沖洗裝置10入水口F閒(參見圖8)，經(jīng)過濾網(wǎng)36過濾后，從反沖洗裝置出水口Foun流出。當(dāng)攪拌泵16啟動(dòng)時(shí)，營養(yǎng)液在營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4內(nèi)進(jìn)行推流運(yùn)動(dòng)，營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4內(nèi)等距交錯(cuò)排列的3—5塊梯形擋板使?fàn)I養(yǎng)液以S形流動(dòng)實(shí)現(xiàn)混合。當(dāng)營養(yǎng)液混合均勻后，滴灌機(jī)構(gòu)中的滴灌泵1啟動(dòng)，從營養(yǎng)液儲(chǔ)液罐4中排出營養(yǎng)液，并通過滴灌控制閥17、穩(wěn)壓閥20和換向控制閥19后進(jìn)行實(shí)時(shí)滴灌。本發(fā)明滴灌設(shè)備包含知識(shí)庫。該知識(shí)庫包括草莓、甜椒等常用高效園藝17作物的營養(yǎng)液配方和生長周期內(nèi)的滴灌數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)智能控制；采用單獨(dú)的攪拌泵16連接儲(chǔ)液罐體4設(shè)計(jì)，在罐體內(nèi)設(shè)置S形排列的擋板33，以使?fàn)I養(yǎng)液流動(dòng)形式呈S形，實(shí)現(xiàn)液體均勻混合達(dá)到規(guī)定值；使用反沖洗裝置IO對(duì)進(jìn)水管道進(jìn)行反沖洗。采用傳感器分布式布局溫度T傳感器2、液位H傳感器3放置于儲(chǔ)液罐體4內(nèi)，而濃度EC傳感器5與酸度PH傳感器6放置于回流管道的并行聯(lián)通截流管道內(nèi)，壓力P傳感器35在反沖洗外壁上，完成數(shù)據(jù)的采集與控制信號(hào)的變送。表l模糊控制規(guī)則表\uiU2\P験4JZ1=NB—Z2=NB^Z>l=NSvZ1=ZCVZ2=NB^Zl=PSvZ2=NBp一函如，Z1=ZCMZ2=NM*，Z1=ZCMZ2=NS*，Z1=PS+'Z2=NS*，Z1=PM-Z2=NS+，Zl=PBwZ2=NM—'Z1=NS*'Z2=NS*，Z1=ZCVZ2=NSpZ1=ZCMZl-PM*'Z2=PS+，Z2=PM+'Z2=NSpZ1=NS-Z2=NSwZ1=NS"Z2=ZCMZl=PSwZl=PSwZ2-PS^Z1=PM"Z2=PS^PS^Z2=NSpZ2=NS^Z1=ZCMZ2=PS+，Zl=ZO+*Z2=PSwZl=PSwZ2=PM+，Z2=PM-Zl-NB一Z2=ZCVZl-函如'Z2=ZCVZl=NSvZ2=PS-Zl=PSwZ1=PS*'Z2=PMwZl-PM一Z2=PB^jZ2=ZOwZ2=PSpZ2=PMpZ1=NM-'Z2=PMwZl=PMvZ2=PBpZl=PMvZ2=PB^18表2常見農(nóng)作物不同時(shí)期的營養(yǎng)液配方表<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>下面給出本發(fā)明的具體實(shí)施例，但它不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明權(quán)利要求的限制。實(shí)施例l本實(shí)施例以無土栽培的草莓為例，詳細(xì)說明利用本發(fā)明裝置實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液實(shí)時(shí)調(diào)配及自動(dòng)控制滴灌的過程本發(fā)明的知識(shí)庫包括了栽培草莓專用營養(yǎng)液及其使用方法。草莓移栽一周時(shí)間為緩苗期，只滴罐清水即可(設(shè)定EC=0.36)。在緩苗至發(fā)芽期，滴灌營養(yǎng)液PH為5.56.5,電導(dǎo)率為0.81.0ms。分苗成長期，無土栽培滴灌營養(yǎng)液PH為5.56.0，電導(dǎo)率為1.41.6ms。結(jié)果盛期至采收末期，滴灌營養(yǎng)液PH為5.56.0，電導(dǎo)率為1.82.2ms。所用的水為清水，電導(dǎo)率為0.36ms，ra值6.8。首先開機(jī)啟動(dòng)，由控制人員輸入(見圖9)所要滴灌的種植(農(nóng))作物名稱，如草莓等。如果知識(shí)庫含有該信息，信息就會(huì)自動(dòng)導(dǎo)入到操作界面；如果沒有該信息，就需要控制人員手動(dòng)輸入。信息輸入完成后，控制人員按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，開始配液。如果液位位于仏以下，直接注入清水；當(dāng)液位達(dá)到H2時(shí)，應(yīng)先注入約罐體體積80%的母液(可由人工設(shè)定母液A1、Bl泵閥的開關(guān)時(shí)間)，然后按模糊控制要求，母液A^母液Bi、酸/堿、水進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)配。當(dāng)營養(yǎng)液的EC和PH值達(dá)到設(shè)定值范圍時(shí)開始進(jìn)行滴灌(見圖13)。這時(shí)液位會(huì)隨著滴灌而降低，當(dāng)液位低于H2時(shí)，又重新注入清水直到H2液位之上，再進(jìn)行模糊控制及營養(yǎng)液調(diào)配直到達(dá)到設(shè)定范圍實(shí)現(xiàn)滴灌，依此往復(fù)，實(shí)現(xiàn)一邊配液，一邊滴灌。配制營養(yǎng)液過程中，首先，母液M、Bi和酸/堿分別經(jīng)過1號(hào)穩(wěn)壓過濾閥26、3號(hào)穩(wěn)壓過濾閥24、5號(hào)穩(wěn)壓過濾閥27的過濾后，被母液泵At、母液泵B"酸/堿泵經(jīng)過1號(hào)流量控制閥11、3號(hào)流量控制閥13、5號(hào)流量控制閥7輸送到儲(chǔ)液罐4。清水通過反沖洗裝置10后，由出水控制閥15直接輸送到儲(chǔ)液罐4。攪拌泵16連接儲(chǔ)液罐4通過營養(yǎng)液回流的方式進(jìn)行攪拌。當(dāng)營養(yǎng)液的濃度ec參數(shù)和酸度(ra值)參數(shù)達(dá)到要求時(shí)，滴灌泵l啟動(dòng)，滴灌控制閥17和換向控制閥19和穩(wěn)壓閥20打開實(shí)施滴灌。在該設(shè)備運(yùn)行過程中，當(dāng)反沖洗裝置的過慮網(wǎng)36內(nèi)的雜質(zhì)達(dá)到一定厚度時(shí)，會(huì)在反沖洗泵內(nèi)外腔產(chǎn)生壓差。壓力傳感器35發(fā)出電信號(hào)給工控機(jī)GKJ，工控機(jī)啟動(dòng)反沖洗控制閥8，引入攪拌泵16內(nèi)的高壓營養(yǎng)液反沖洗過濾網(wǎng)36，沖洗污水由排污口Fout2排出。權(quán)利要求1.一種溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件包括模塊化設(shè)計(jì)的六個(gè)部分反沖洗過濾機(jī)構(gòu)，原料液供給機(jī)構(gòu)、原料液混合機(jī)構(gòu)、營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)、電氣控制機(jī)構(gòu)和營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)；所述的反沖洗過濾機(jī)構(gòu)包括反沖洗裝置以及與其外接的進(jìn)水控制閥、出水控制閥、反沖洗控制閥和壓力傳感器，反沖洗裝置包括立式設(shè)計(jì)的筒體、與筒體密封配裝的筒蓋，在筒體壁的下部開有進(jìn)水口，進(jìn)水口安裝進(jìn)水控制閥，且進(jìn)水口在筒體內(nèi)部的一端裝有開合蓋板，進(jìn)水口與筒體壁之間連接壓力傳感器，在筒體的上部開有出水口，出水口安裝出水控制閥，在筒體壁下部與所述進(jìn)水口對(duì)應(yīng)的另一側(cè)開有排污口，排污口安裝排污閥；在筒蓋的中心開有反沖洗口，反沖洗口安裝反沖洗控制閥；在筒體內(nèi)安裝有過濾網(wǎng)，過濾網(wǎng)的底邊固定在筒體的底部，過濾網(wǎng)的頂端位置高于所述的出水口；所述的進(jìn)水控制閥、出水控制閥、反沖洗控制閥均由控制機(jī)構(gòu)的壓力傳感器控制；所述的原料液供給機(jī)構(gòu)包括并接的三條支路，一條是母液A1供給支路母液A1儲(chǔ)液罐依次管路連接的母液A1穩(wěn)壓過濾閥、母液A1泵和母液A1流量控制閥，并接入儲(chǔ)液罐；第二條支路是母液B1供給支路母液B1儲(chǔ)液罐依次管路連接的母液B1穩(wěn)壓過濾閥、母液B1泵和母液B1流量控制閥，并接入儲(chǔ)液罐；第三條是酸/堿液供給支路酸/堿儲(chǔ)液罐依次管路連接的酸/堿穩(wěn)壓過濾閥、酸/堿泵和酸/堿流量控制閥，并接入儲(chǔ)液罐；所述的原料液混合機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)液罐、與儲(chǔ)液罐配裝的開啟式上蓋和攪拌泵；儲(chǔ)液罐的頂部是待混合溶液的輸入口，在儲(chǔ)液罐的一側(cè)開有攪拌輸入口和滴灌輸出口，另一側(cè)是攪拌輸出口；所述攪拌輸入口管接攪拌泵的一端，所述攪拌輸出口管接攪拌泵的另一端，形成營養(yǎng)液混合攪拌回路；在混合攪拌回路上平行設(shè)計(jì)有液體截留管路，截留管路內(nèi)部放置濃度傳感器和PH值傳感器，所述滴灌輸出口與滴灌泵管接；所述儲(chǔ)液罐內(nèi)部設(shè)有交錯(cuò)平行安裝的3—5塊擋板，擋板構(gòu)成S形的營養(yǎng)液流動(dòng)通道，儲(chǔ)液罐內(nèi)還安裝有液位傳感器和溫度傳感器；所述的營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)包括管路連接的滴灌泵、滴灌控制閥、換向控制閥和穩(wěn)壓過濾閥；滴灌泵的入口與儲(chǔ)液罐一側(cè)的滴灌輸出口管接，滴灌泵的出口依次管接滴灌控制閥、穩(wěn)壓閥和換向控制閥；所述的電氣控制機(jī)構(gòu)包括工控機(jī)、控制閥、接觸器、固態(tài)繼電器和電源構(gòu)成的兩條控制支路，一條是所述各個(gè)泵的控制支路；另一條是所述各個(gè)電磁閥的控制支路所述的營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)包括濃度測量電路、酸度測量電路、溫度測量電路、液位測量電路及壓力測量電路；濃度檢測電路包括濃度傳感器，濃度傳感器的一端連接信號(hào)發(fā)生器，另一端依次與電壓跟隨器、單運(yùn)放放大器和A/D轉(zhuǎn)化器連接；酸度檢測電路包括酸度傳感器，酸度傳感器通過三運(yùn)放高共模抑制比放大電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器；溫度測量電路包括溫度傳感器，溫度傳感器通過單運(yùn)放的溫度補(bǔ)償電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器；液位檢測電路包括液位傳感器，液位傳感器通過同相放大器連接到A/D轉(zhuǎn)化器；壓力測量電路包括壓力傳感器，壓力傳感器通過三運(yùn)放高共模抑制比放大電路連接到A/D轉(zhuǎn)化器，A/D轉(zhuǎn)化器與工控機(jī)連接；所述的軟件部分包括營養(yǎng)液檢測及控制程序控制程序包括一個(gè)主程序、四個(gè)子程序和一個(gè)知識(shí)庫；所述主程序包括系統(tǒng)初始化設(shè)置、按鍵判斷、液位判斷、管道堵塞時(shí)壓力判斷、營養(yǎng)液參數(shù)檢測、執(zhí)行模糊控制、滴灌輸出、滴灌天數(shù)和滴灌次數(shù)判斷以及分別調(diào)用相應(yīng)的四個(gè)子程序的程序；所述四個(gè)子程序包括參數(shù)輸入子程序、低液位溶液加入子程序、高液位溶液加入子程序和反沖洗子程序；所述的模糊控制采用人工設(shè)定營養(yǎng)液輸出時(shí)的濃度和酸度值，系統(tǒng)通過濃度傳感器、酸度傳感器檢測實(shí)時(shí)值，然后將檢測的實(shí)時(shí)值與標(biāo)準(zhǔn)值相比較得出差值，根據(jù)濃度和酸度值的偏差調(diào)用相應(yīng)二維模糊控制規(guī)則表內(nèi)的母液A1、母液B1、酸/堿液的輸入開關(guān)量，通過閉環(huán)控制進(jìn)行系統(tǒng)循環(huán)檢測，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)配液、實(shí)時(shí)滴灌；所述知識(shí)庫包括常見農(nóng)作物營養(yǎng)液配方表及種植知識(shí)表；營養(yǎng)液配方表含有不同農(nóng)作物不同時(shí)期營養(yǎng)液成分配方；種植知識(shí)表中包含常用農(nóng)作物不同時(shí)期營養(yǎng)液的需求值。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于所述的所述過濾網(wǎng)為可拆卸式的雙層穹頂柱型結(jié)構(gòu)，雙層過濾網(wǎng)之間填襯無紡布。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于所述的排污閥由安裝在排污口管道內(nèi)、并與排污口管道內(nèi)腔匹配的圓錐銷，為圓錐銷提供壓力的彈簧以及調(diào)整彈簧壓力的調(diào)壓螺栓機(jī)械組裝而成。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于所述原料液供液機(jī)構(gòu)還包括冗余設(shè)計(jì)的備用原料液供液機(jī)構(gòu)，備用原料液供液機(jī)構(gòu)與所述的原料液供液機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和功能均相同。全文摘要本發(fā)明涉及一種溫室智能滴灌設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括硬件和軟件兩大部分，其中硬件包括模塊化設(shè)計(jì)的六個(gè)部分反沖洗過濾機(jī)構(gòu)，原料液供給機(jī)構(gòu)、原料液混合機(jī)構(gòu)、營養(yǎng)液滴灌機(jī)構(gòu)、電氣控制機(jī)構(gòu)和營養(yǎng)液檢測機(jī)構(gòu)；其中，所述反沖洗過濾機(jī)構(gòu)包括反沖洗裝置及外接的閥門和壓力傳感器；原料液供給機(jī)構(gòu)包括并接的三條支路母液A₁供給支路、母液B₁供給支路和酸/堿液供給支路原料液混合機(jī)構(gòu)包括儲(chǔ)液罐、與儲(chǔ)液罐配裝的上蓋和攪拌泵；電氣控制機(jī)構(gòu)包括工控機(jī)控制的泵和電磁閥兩條控制支路；所述的軟件部分包括營養(yǎng)液檢測及控制程序控制程序包括一個(gè)主程序、四個(gè)子程序和一個(gè)知識(shí)庫。文檔編號(hào)G05B19/418GK101422124SQ20081015401公開日2009年5月6日申請日期2008年12月12日優(yōu)先權(quán)日2008年12月12日發(fā)明者曹東興,朱凝華,朱漢東,磊耿申請人:河北工業(yè)大學(xué)