一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，包括灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)均連接混合系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)內(nèi)的液體在混合系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行混合，控制系統(tǒng)控制灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)和混合系統(tǒng)的動(dòng)作。本實(shí)用新型中設(shè)有多種檢測和控制裝置，該檢測的控制裝置均與DSP控制器相連，實(shí)時(shí)檢測和控制灌溉水、肥液、酸液、藥液的注入量，按照設(shè)定的比例對水、肥、酸、藥進(jìn)行精確混合，在混合罐中設(shè)定的電導(dǎo)率傳感器和PH值傳感器能將信號實(shí)時(shí)反饋給DSP控制器，能夠?qū)κ┓适┧崾┧庍M(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使系統(tǒng)順利有效地自動(dòng)運(yùn)行。
【專利說明】一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國人口的不斷增長和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的不斷加速，耕地減少、水資源匱乏等問題日益嚴(yán)峻，同時(shí)，大水漫灌、過量施肥、濫用農(nóng)藥等現(xiàn)象仍較為普遍，水肥藥利用率不高。為了提高水資源、肥料和農(nóng)藥的利用率，近年來，各級相關(guān)部門推廣水肥藥一體化技術(shù)，通過灌溉、施肥、噴藥的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了水肥藥同步管理和高效利用。
[0003]水肥藥一體化技術(shù)是將灌溉、施肥、用藥融為一體的農(nóng)業(yè)設(shè)施技術(shù)，其核心是借助壓力灌溉系統(tǒng)將可溶性固體肥料或液體肥料及土壤用藥配兌而成的肥藥液與灌溉水一起，均勻、準(zhǔn)確地輸送到作物有效根部土壤。目前的水肥藥一體系統(tǒng)一般將灌溉、施肥、噴藥簡單并列，需要人工操作，使得灌溉、施肥、噴藥沒有達(dá)到同步精準(zhǔn)控制，智能化水平較低，且整個(gè)系統(tǒng)復(fù)雜，成本較高，不利于推廣使用。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型為了解決上述問題，提出了一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)灌溉、施肥、施藥的同步進(jìn)行和智能化交互式控制。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，包括灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)均連接混合系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)內(nèi)的液體在混合系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行混合，控制系統(tǒng)連接灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。
[0007]所述灌溉系統(tǒng)包括灌溉泵、控制閥、流量表、壓力表、灌溉主管道和止回閥，其中，灌溉主管道連接灌溉泵，控制閥控制灌溉主管道的開關(guān)，壓力表和流量表設(shè)置于灌溉主管道上，灌溉主管道通過回止閥連接混合系統(tǒng)。
[0008]所述注肥系統(tǒng)，包括液位傳感器、肥液灌、過濾器、注肥泵、控制閥、流量表、注肥管道和止回閥，其中，液位傳感器設(shè)置于肥液罐上，連接控制系統(tǒng)的DSP控制器，注肥泵連接肥液罐，過濾器固定于注肥泵和肥液罐的連接管道上，注肥管道連接注肥泵，控制閥控制注肥管道的開關(guān)，流量表固定于注肥管道上，液位傳感器、控制閥和流量表連接控制系統(tǒng)的DSP控制器，注肥管道通過回止閥連接混合系統(tǒng)。
[0009]所述注酸系統(tǒng)包括液位傳感器、酸堿灌、過濾器、注酸泵、控制閥、流量表、注酸管道和止回閥，酸堿灌通過過濾器連接注酸泵，液位傳感器固定于酸堿罐上，流量表固定于注酸管道上，且與控制系統(tǒng)連接，注酸管道通過止回閥連接混合系統(tǒng)，控制閥控制注酸管道的開關(guān)。
[0010]所述施藥系統(tǒng)包括液位傳感器、藥液灌、注藥泵、控制閥、流量表、注藥管道和止回閥，其中控制閥和流量表分別與DSP控制器相連，藥液灌與注藥管道連接，且注藥管道通過止回閥連接混合系統(tǒng)，注藥泵與注藥管道連接，液位傳感器設(shè)置于藥液灌上。
[0011]所述混合系統(tǒng)包括電導(dǎo)率傳感器、PH值傳感器、集液器、混合罐、攪拌器、出液管道和壓力表，電導(dǎo)率傳感器、PH值傳感器固定于混合罐上，混合罐底部設(shè)置有攪拌器，出液管道固定于混合罐上端，壓力表固定于出液管道上，集液器固定于混合罐的上端，連接各個(gè)系統(tǒng)的止回閥。
[0012]所述控制系統(tǒng)，包括控制箱、觸摸屏和DSP控制器，DSP控制器通過CAN總線與觸摸屏相連，觸摸屏和DSP控制器固定于控制箱內(nèi)。
[0013]所述觸摸屏顯示灌溉主管道內(nèi)的壓力、出液管道內(nèi)的壓力、肥液罐內(nèi)的液位、酸堿罐內(nèi)的液位、藥液罐內(nèi)的液位、混合罐中的電導(dǎo)率和PH值、灌溉水流量、肥液流量、酸液流量、藥液流量，并能顯示肥液罐、酸堿罐、藥液罐的液位狀態(tài)，且在液位過低或過高時(shí)聲光報(bào)目ο
[0014]所述觸摸屏顯示灌溉主管道控制閥、注肥管道控制閥、注酸管道控制閥、施藥管道控制閥的開關(guān)狀態(tài)，以及灌溉水量、肥液量、酸液量、藥液量。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0016]1.本實(shí)用新型中設(shè)有多種檢測和控制裝置，該檢測的控制裝置均與DSP控制器相連，實(shí)時(shí)檢測和控制灌溉水、肥液、酸液、藥液的注入量，能夠按照設(shè)定的比例對水、肥、酸、藥進(jìn)行精確混合，在混合罐中設(shè)定的電導(dǎo)率傳感器和PH值傳感器能將信號實(shí)時(shí)反饋給DSP控制器，從而能夠?qū)κ┓适┧崾┧庍M(jìn)行實(shí)時(shí)控制，使系統(tǒng)順利有效地自動(dòng)運(yùn)行；
[0017]2.本實(shí)用新型中設(shè)有觸摸屏，并采用人性化的人機(jī)交互界面設(shè)計(jì)，操作員可以通過觸摸屏查看灌溉主管道、注肥管道、注酸管道和施藥管道的壓力、流量，并可設(shè)定各管道控制閥的開關(guān)狀態(tài)，同時(shí)在觸摸屏上設(shè)有液位指示器，當(dāng)肥液罐、酸堿罐、藥液罐、混合罐的液位低時(shí)報(bào)警；
[0018]3.本實(shí)用新型在肥液罐和酸堿罐的出口處理設(shè)有一級過濾，在混合罐的出口設(shè)有更精細(xì)的二級過濾器，當(dāng)灌溉施肥時(shí)，首先對肥液、酸液由一級過濾器進(jìn)行過濾，利用攪拌器進(jìn)一步溶解，再由二級過濾器進(jìn)行二次過濾，確保肥液、藥液濃度均勻和雜質(zhì)粒子進(jìn)行灌溉施肥區(qū)域；
[0019]4.本實(shí)用新型在混合罐中設(shè)有攪拌器，可使肥液、酸液、藥液、灌溉水充分混合，從而提高了檢測裝置(電導(dǎo)率傳感器、PH值傳感器)檢測的準(zhǔn)確性，同時(shí)攪拌器也有粉碎細(xì)小化肥粒子的作用；
[0020]5.本實(shí)用新型中的灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)均可獨(dú)立控制，也可以協(xié)同聯(lián)合作業(yè)，也就是說，本系統(tǒng)可以單獨(dú)灌溉、灌溉施肥、灌溉施藥，也可以水、肥、藥同時(shí)實(shí)施。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]其中，1、灌溉主管道；2、壓力表；3、流量表；4、控制閥；5、灌溉泵；6、控制箱；7、觸摸屏；8、DSP控制器；9、液位傳感器；10、肥液灌；11、過濾器；12、注肥管道；13、流量表；14、控制閥；15、注肥泵；16、注酸管道；17、流量表；18、控制閥；19、注酸泵；20、過濾器；21、酸堿灌；22、液位傳感器；23、注藥管道；24、量表；25、控制閥；26、注藥泵；27、藥液灌；28、液位傳感器；29、電導(dǎo)率傳感器；30、PH值傳感器；31、止回閥；32、止回閥；33、止回閥；34、止回閥；35、集液器；36、混合罐；37、攪拌器；38、出液管道；39、壓力表。

【具體實(shí)施方式】
:
[0023]下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0024]一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，由灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)、混合系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組成，灌溉系統(tǒng)包括灌溉泵(5)、控制閥(4)、流量表(3)、壓力表(2)、灌溉主管道(1)、止回閥(34)組成，其中控制閥(4)、流量表(3)、壓力表⑵分別與DSP控制器(8)相連；所述注肥系統(tǒng)包括液位傳感器(9)、肥液灌(10)、過濾器(11)、注肥泵(15)、控制閥
(14)、流量表(13)、注肥管道(12)、止回閥(33)組成，其中控制閥(14)和流量表(13)分別與DSP控制器(8)相連；所述注酸系統(tǒng)包括液位傳感器(22)、酸堿灌(21)、過濾器(20)、注酸泵(19)、控制閥(18)、流量表(17)、注酸管道(16)、止回閥(32)組成，其中控制閥(18)和流量表(17)分別與DSP控制器(8)相連；所述施藥系統(tǒng)包括液位傳感器(28)、藥液灌(27)、注藥泵(26)、控制閥(25)、流量表(24)、注藥管道(23)、止回閥(31)組成，其中控制閥(25)和流量表(24)分別與DSP控制器(8)相連；所述混合系統(tǒng)包括電導(dǎo)率傳感器(29)、PH值傳感器(30)、集液器(35)、混合罐(36)、攪拌器(37)、出液管道(38)、壓力表(39)組成，其中液位傳感器(29)、PH值傳感器(30)和壓力表(39)分別與DSP控制器(8)相連；所述控制系統(tǒng)包括控制箱(6)、觸摸屏(7)、DSP控制器(8)組成，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連。
[0025]觸摸屏可以顯示灌溉主管道內(nèi)的壓力、出液管道內(nèi)的壓力、肥液罐內(nèi)的液位、酸堿罐內(nèi)的液位、藥液罐內(nèi)的液位、混合罐中的電導(dǎo)率和PH值、灌溉水流量、肥液流量、酸液流量、藥液流量，并能顯示肥液罐(10)、酸堿罐(21)、藥液罐(27)的液位狀態(tài)，且在液位過低或過高時(shí)具有聲光報(bào)警功能，操作員可通過觸摸屏設(shè)定并顯示灌溉主管道控制閥(4)、注肥管道控制閥(14)、注酸管道控制閥(18)、施藥管道控制閥(18)的開關(guān)狀態(tài)，以及灌溉水量、肥液量、酸液量、藥液量。
[0026]當(dāng)灌溉系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，灌溉水通過灌溉泵(5)進(jìn)入灌溉主管道(I)，依次經(jīng)過控制閥
(4)、流量表(3)、壓力表(2)、止回閥(34)、集液器(35)進(jìn)入混合罐(36)，其中控制閥(4)、流量表(3)、壓力表(2)分別通過數(shù)據(jù)線接入控制箱(6)，并與DSP控制器(8)相連，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連，觸摸屏(7)可顯示灌溉主管道(I)中的壓力、流量及控制閥⑷的開關(guān)狀態(tài)，操作員可以通過觸摸屏(7)設(shè)定管內(nèi)流量及控制閥⑷的開關(guān)狀態(tài)。
[0027]當(dāng)注肥系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，肥液從肥液灌(10)經(jīng)過濾器(11)，在注肥泵(15)的作用下進(jìn)入注肥管道(12)，依次經(jīng)過控制閥(14)、流量表(13)、止回閥(33)、集液器(35)進(jìn)入混合罐(36)，其中控制閥(14)、流量表(13)以及液位器(9)分別通過數(shù)據(jù)線接入控制箱￠)，并與DSP控制器(8)相連，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連，觸摸屏(7)可顯示肥液灌(10)的液位狀態(tài)，注肥管道(12)中的流量及控制閥(14)的開關(guān)狀態(tài)，操作員可以通過觸摸屏(7)設(shè)定管內(nèi)流量及控制閥(14)的開關(guān)狀態(tài)。
[0028]當(dāng)注酸系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，酸液從酸堿灌(21)經(jīng)過過濾器(20)，在注酸泵(19)的作用下進(jìn)入注酸管道(16)，依次經(jīng)過控制閥(18)、流量表(17)、止回閥(32)、集液器(35)進(jìn)入混合罐(36)，控制閥(18)、流量表(17)以及液位器(22)分別通過數(shù)據(jù)線接入控制箱(6)，并與DSP控制器(8)相連，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連，觸摸屏(7)可顯示酸堿灌(21)的液位狀態(tài)，注酸管道(16)中的流量及控制閥(18)的開關(guān)狀態(tài)，操作員可以通過觸摸屏(7)設(shè)定管內(nèi)流量及控制閥(18)的開關(guān)狀態(tài)。
[0029]當(dāng)施藥系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，藥液在注藥泵(26)的作用下進(jìn)入施藥管道(23)，依次經(jīng)過控制閥(25)、流量表(24)、止回閥(31)、集液器(35)進(jìn)入混合罐(36)，控制閥(25)、流量表
(24)以及液位器(28)分別通過數(shù)據(jù)線接入控制箱￠)，并與DSP控制器(8)相連，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連，觸摸屏(7)可顯示藥液灌(27)的液位狀態(tài)，注藥管道(23)中的流量及控制閥(25)的開關(guān)狀態(tài)，操作員可以通過觸摸屏(7)設(shè)定管內(nèi)流量及控制閥(25)的開關(guān)狀態(tài)。
[0030]混合系統(tǒng)包括電導(dǎo)率傳感器(29)、PH值傳感器(30)、集液器(35)、混合罐(36)、攪拌器(37)、出液管道(38)、壓力表(39)組成，其中電導(dǎo)率傳感器(29)、PH值傳感器(30)和壓力表(39)分別通過數(shù)據(jù)線接入控制箱(6)，并與DSP控制器⑶相連，DSP控制器(8)通過CAN總線與觸摸屏(7)相連，觸摸屏(7)可顯示混合灌(36)的電導(dǎo)率及PH值以及出液管道(38)壓力。由于混合罐(36)為密閉罐體，需加裝集液器(35)，保證灌溉水、肥液、酸液、藥液順利進(jìn)行混合罐(36)。
[0031]上述雖然結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行了描述，但并非對本實(shí)用新型保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實(shí)用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動(dòng)即可做出的各種修改或變形仍在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:包括灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和控制系統(tǒng)，其中，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)均連接混合系統(tǒng)，灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)和施藥系統(tǒng)內(nèi)的液體在混合系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行混合，控制系統(tǒng)連接灌溉系統(tǒng)、注肥系統(tǒng)、注酸系統(tǒng)、施藥系統(tǒng)和混合系統(tǒng)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述灌溉系統(tǒng)包括灌溉泵、控制閥、流量表、壓力表、灌溉主管道和止回閥，其中，灌溉主管道連接灌溉泵，控制閥控制灌溉主管道的開關(guān)，壓力表和流量表設(shè)置于灌溉主管道上，灌溉主管道通過回止閥連接混合系統(tǒng)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述注肥系統(tǒng)，包括液位傳感器、肥液灌、過濾器、注肥泵、控制閥、流量表、注肥管道和止回閥，其中，液位傳感器設(shè)置于肥液罐上，連接控制系統(tǒng)的DSP控制器，注肥泵連接肥液罐，過濾器固定于注肥泵和肥液罐的連接管道上，注肥管道連接注肥泵，控制閥控制注肥管道的開關(guān)，流量表固定于注肥管道上，液位傳感器、控制閥和流量表連接控制系統(tǒng)的DSP控制器，注肥管道通過回止閥連接混合系統(tǒng)。
4.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述注酸系統(tǒng)包括液位傳感器、酸堿灌、過濾器、注酸泵、控制閥、流量表、注酸管道和止回閥，酸堿灌通過過濾器連接注酸泵，液位傳感器固定于酸堿罐上，流量表固定于注酸管道上，且與控制系統(tǒng)連接，注酸管道通過止回閥連接混合系統(tǒng)，控制閥控制注酸管道的開關(guān)。
5.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述施藥系統(tǒng)包括液位傳感器、藥液灌、注藥泵、控制閥、流量表、注藥管道和止回閥，其中控制閥和流量表分別與DSP控制器相連，藥液灌與注藥管道連接，且注藥管道通過止回閥連接混合系統(tǒng)，注藥泵與注藥管道連接，液位傳感器設(shè)置于藥液灌上。
6.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述混合系統(tǒng)包括電導(dǎo)率傳感器、PH值傳感器、集液器、混合罐、攪拌器、出液管道和壓力表，電導(dǎo)率傳感器、PH值傳感器固定于混合罐上，混合罐底部設(shè)置有攪拌器，出液管道固定于混合罐上端，壓力表固定于出液管道上，集液器固定于混合罐的上端，連接各個(gè)系統(tǒng)的止回閥。
7.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述控制系統(tǒng)，包括控制箱、觸摸屏和DSP控制器，DSP控制器通過CAN總線與觸摸屏相連，觸摸屏和DSP控制器固定于控制箱內(nèi)。
8.如權(quán)利要求1所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述觸摸屏顯示灌溉主管道內(nèi)的壓力、出液管道內(nèi)的壓力、肥液罐內(nèi)的液位、酸堿罐內(nèi)的液位、藥液罐內(nèi)的液位、混合罐中的電導(dǎo)率和PH值、灌溉水流量、肥液流量、酸液流量、藥液流量，并能顯示肥液罐、酸堿罐、藥液罐的液位狀態(tài)，且在液位過低或過高時(shí)聲光報(bào)警。
9.如權(quán)利要求8所述的一種智能水、肥、藥一體化系統(tǒng)，其特征是:所述觸摸屏顯示灌溉主管道控制閥、注肥管道控制閥、注酸管道控制閥、施藥管道控制閥的開關(guān)狀態(tài)，以及灌溉水量、肥液量、酸液量、藥液量。
【文檔編號】A01G13/00GK204191150SQ201420645394
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年10月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月30日
【發(fā)明者】何青海, 孫宜田, 陳剛, 孫永佳, 沈景新 申請人:山東省農(nóng)業(yè)機(jī)械科學(xué)研究院