本實(shí)用新型涉及農(nóng)作物種植技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

隨著人口增長(zhǎng)，特別是工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進(jìn)程加速，我國(guó)耕地減少、水資源匱乏等資源約束日益趨緊，與此同時(shí)，大水漫灌、過(guò)量施肥現(xiàn)象還比較普遍，水肥利用率不高。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)每年農(nóng)業(yè)灌溉用水總量在3600億立方米左右，化肥施用總量達(dá)5700萬(wàn)噸。為了提高水資源和肥料資源利用率，近年來(lái)，各級(jí)農(nóng)業(yè)部門(mén)示范推廣了水肥一體化技術(shù)，通過(guò)灌溉與施肥有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了水肥同步管理和高效利用。

推廣應(yīng)用水肥一體技術(shù)，按照農(nóng)作物目標(biāo)產(chǎn)量、需肥規(guī)律、土壤養(yǎng)分含量和灌溉特點(diǎn)制定施肥方案。一般按目標(biāo)產(chǎn)量和單位產(chǎn)量養(yǎng)分吸收量，計(jì)算農(nóng)作物所需氮（N）、磷（P2O5）、鉀（K2O）等養(yǎng)分吸收量；根據(jù)土壤養(yǎng)分、有機(jī)肥養(yǎng)分供應(yīng)和在水肥一體化技術(shù)下肥料利用率計(jì)算總施肥量；根據(jù)作物不同生育期需肥規(guī)律，確定施肥次數(shù)、施肥時(shí)間和每次施肥量。

按照肥隨水走、少量多次、分階段擬合的原則，將作物總灌溉水量和施肥量在不同的生育階段分配，制定灌溉施肥制度，包括基肥與追肥比例、不同生育期的灌溉施肥的次數(shù)、時(shí)間、灌水量、施肥量等，滿足作物不同生育期水分和養(yǎng)分需要。充分發(fā)揮水肥一體化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，適當(dāng)增加追肥數(shù)量和次數(shù)，實(shí)現(xiàn)少量多次，提高養(yǎng)分利用率。

水肥一體化雖然具有節(jié)水、節(jié)肥、增收和減少土壤污染等很多好處，但具體實(shí)施起來(lái)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，隨著農(nóng)村勞動(dòng)力成本的不斷提高，種地等低收益產(chǎn)業(yè)越來(lái)越流于粗放，還有農(nóng)民受教育水平普遍不高，配方施肥等較復(fù)雜工序一時(shí)還難以普及。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種多養(yǎng)分多配方自動(dòng)化水肥管理系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，實(shí)現(xiàn)水肥一體化灌溉，實(shí)現(xiàn)灌溉的自動(dòng)化控制，節(jié)水節(jié)肥，節(jié)約成本。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案是：包括灌溉裝置和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制灌溉裝置；

灌溉裝置包括：深井泵、除砂器、肥母液槽和若干個(gè)微灌管；深井泵與除砂器相連；除砂器輸出端分成兩個(gè)支路，第一支路連接主管道，主管道連接微灌管，第二支路連接肥母液槽，肥母液槽通過(guò)肥料泵與第一支路相連，肥母液槽中設(shè)有液位傳感器；除砂器輸出端設(shè)有第一旋擰閥，第二支路上設(shè)有肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)；若干個(gè)微灌管上設(shè)有若干個(gè)第四電動(dòng)閥門(mén)；第一支路、深井泵和除砂器之間都設(shè)有止回閥，第一支路上設(shè)有壓力檢測(cè)器；

控制系統(tǒng)包括：控制器、無(wú)線接發(fā)器，無(wú)線接發(fā)器向控制器傳輸信號(hào)；壓力檢測(cè)器和液位傳感器發(fā)送信息到控制器；控制器控制肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)、第四電動(dòng)閥門(mén)、肥料泵和深井泵的開(kāi)閉。

作為優(yōu)選，第一旋擰閥輸出端設(shè)有水罐，水罐的輸出端設(shè)有第二旋擰閥，第二旋擰閥的輸出端分別連接第一支路和第二支路。

作為優(yōu)選，第一支路上設(shè)有加壓泵，加壓泵設(shè)置在壓力檢測(cè)器前邊，壓力調(diào)節(jié)閥設(shè)置在與加壓泵并聯(lián)的支路上，壓力調(diào)節(jié)閥和加壓泵受控制器控制。

作為優(yōu)選，肥母液槽分為若干個(gè)水槽，每個(gè)水槽輸出端連接一個(gè)肥料泵，每個(gè)水槽的輸入端連接一個(gè)肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)，且每個(gè)水槽中設(shè)置一個(gè)液位傳感器。

作為優(yōu)選，若干個(gè)微灌管分為若干個(gè)組，每組微灌管設(shè)置一個(gè)第四電動(dòng)閥門(mén)。

作為優(yōu)選，第一支路上設(shè)有壓力檢測(cè)器，壓力檢測(cè)器與控制器相連，壓力檢測(cè)器向控制器發(fā)送信息。

進(jìn)一步地，還包括土壤水分傳感器，土壤水分傳感器設(shè)置在土壤中，土壤水分傳感器通過(guò)無(wú)線傳輸與無(wú)線接發(fā)器相連通。

作為優(yōu)選，土壤水分傳感器為3個(gè)，分別設(shè)置在土壤下8-12cm、13-17cm、18-22cm處。

進(jìn)一步地，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控器，遠(yuǎn)程監(jiān)控器與無(wú)線接發(fā)器通過(guò)無(wú)線信號(hào)相連通。

作為優(yōu)選，微灌管上設(shè)有指示燈，指示燈與控制器相連。

進(jìn)一步地，還包括手機(jī)遠(yuǎn)程控制器，手機(jī)遠(yuǎn)程控制器與無(wú)線接發(fā)器通過(guò)無(wú)線信號(hào)相連通。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了水肥一體化灌溉，既能單獨(dú)水灌溉，又能水肥一同灌溉，用控制器控制各個(gè)部件的開(kāi)停，控制簡(jiǎn)單，操作方便；自動(dòng)化控制灌溉能適時(shí)適量灌溉，節(jié)約成本，既能節(jié)省肥料又能節(jié)省水源，還能增加農(nóng)作物產(chǎn)量，避免因人為因素造成的重復(fù)灌溉或遺漏灌溉；微灌管分組，實(shí)現(xiàn)分組灌溉，灌溉方便，在微灌管上設(shè)置指示燈，能清楚顯示正在灌溉的土地，防止遺漏；壓力檢測(cè)器能檢測(cè)出第一支路內(nèi)的壓力，實(shí)時(shí)檢測(cè)壓力，壓力平穩(wěn)時(shí)可將肥水加入；土壤水分傳感器能檢測(cè)土壤中的水分，能及時(shí)調(diào)整灌溉時(shí)間，不會(huì)造成灌溉水量太多或太少的情況，并且能及時(shí)分辨土地是否應(yīng)該灌溉，適時(shí)灌溉增加產(chǎn)量。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型灌溉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實(shí)用新型控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

圖中：1、深井泵；2、除砂器；3、水罐；4、肥母液槽；5、微灌管；6、第一旋擰閥；7、第一支路；8、第二支路；9、主管道；10、液位傳感器；11、第二旋擰閥；12、肥料泵；13、壓力檢測(cè)器；14、水位傳感器；15、加壓泵；1.1、肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)；1.2、止回閥；1.3、壓力調(diào)節(jié)閥；1.4、第四電動(dòng)閥門(mén)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。

如圖1-2所示，為本實(shí)用新型一種多養(yǎng)分多配方自動(dòng)化水肥管理系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，

包括灌溉裝置和控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)用于控制灌溉裝置；

灌溉裝置包括：深井泵1、除砂器2、肥母液槽4和若干個(gè)微灌管5；深井泵1與除砂器2相連；除砂器2輸出端分成兩個(gè)支路，第一支路7連接主管道9，主管道9連接微灌管5，第二支路8連接肥母液槽4，肥母液槽4通過(guò)肥料泵12與第一支路7相連，肥母液槽4中設(shè)有液位傳感器10；除砂器2輸出端設(shè)有第一旋擰閥11，第二支路8上設(shè)有肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1；若干個(gè)微灌管5上設(shè)有若干個(gè)第四電動(dòng)閥門(mén)1.4；第一支路7、深井泵1和除砂器2之間都設(shè)有止回閥1.2，第一支路7上設(shè)有壓力檢測(cè)器13；

控制系統(tǒng)包括：控制器、無(wú)線接發(fā)器，無(wú)線接發(fā)器向控制器傳輸信號(hào)；壓力檢測(cè)器和液位傳感器發(fā)送信息到控制器；控制器控制肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)、第四電動(dòng)閥門(mén)、肥料泵和深井泵的開(kāi)閉。

水罐3上設(shè)有水位傳感器14，水位傳感器14與控制器相連，通過(guò)水位傳感器14觀察水罐3中的水量，如果水量充足則可以關(guān)閉深井泵1，如果水量不足則要打開(kāi)深井泵1。

灌溉裝置和控制系統(tǒng)組成的灌溉系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便，肥母液槽4中盛放肥料，實(shí)現(xiàn)水肥一體化灌溉，實(shí)現(xiàn)灌溉的自動(dòng)化控制，節(jié)水節(jié)肥，節(jié)約成本。

控制器控制深井泵1將水經(jīng)除砂器2進(jìn)入到水罐3中，水罐3中的水一部分用于通過(guò)第一支路7直徑進(jìn)入到土壤部分進(jìn)行灌溉，水罐3中的水另一部分用于輸送到肥母液槽4中，將肥料進(jìn)行稀釋?zhuān)誓敢翰?中設(shè)有液位傳感器10能檢測(cè)肥母液槽4中液體情況，防止水分過(guò)少肥料濃度過(guò)高；灌溉時(shí)，先打開(kāi)深井泵1、第一旋擰閥6和肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1，給肥母液槽4中注水，將肥料稀釋?zhuān)何粋鞲衅?0到合適位置，關(guān)閉肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1；接著控制器控制第四電動(dòng)閥門(mén)1.4打開(kāi)，先用清水灌溉，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，水壓穩(wěn)定后，控制器將肥料泵12打開(kāi)，進(jìn)行水肥一起灌溉，當(dāng)水肥灌溉完畢后，關(guān)閉肥料泵12，第一支路7中的清水繼續(xù)灌溉一段時(shí)間，用于清洗農(nóng)作物葉子上殘留的和管道中殘留的肥料，灌溉完畢關(guān)閉第四電動(dòng)閥門(mén)1.4和第一旋擰閥6。

深水泵1的開(kāi)閉可以根據(jù)觀察設(shè)置在水罐3上的水位傳感器14情況來(lái)定，當(dāng)水罐3上的水位傳感器14顯示水量充足時(shí)，可以先關(guān)閉深井泵1，當(dāng)水量不足時(shí)再打開(kāi)深井泵1。

2014年和2015年某城實(shí)施地塊的運(yùn)行結(jié)果顯示,本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)節(jié)水50%，節(jié)肥40%，增產(chǎn)13%，每畝節(jié)約人工成本200元。

作為優(yōu)選，第一旋擰閥6輸出端設(shè)有水罐3，水罐3的輸出端設(shè)有第二旋擰閥11，第二旋擰閥11的輸出端分別連接第一支路7和第二支路8，水罐3的作用是儲(chǔ)水，防止灌溉時(shí)停水造成灌溉時(shí)間延長(zhǎng)。

作為優(yōu)選，第一支路7上設(shè)有加壓泵15，加壓泵15設(shè)置在壓力檢測(cè)器13前邊，壓力調(diào)節(jié)閥1.3設(shè)置在與加壓泵15并聯(lián)的支路上，壓力調(diào)節(jié)閥1.3和加壓泵15受控制器控制，加壓泵15為第一支路7的水流量加壓，防止因?yàn)閴毫Σ蛔愣鴮?dǎo)致灌溉時(shí)水量不足造成肥料濃度大，對(duì)農(nóng)作物造成傷害，壓力調(diào)節(jié)閥1.3用于調(diào)節(jié)壓力。

作為優(yōu)選，肥母液槽4分為若干個(gè)水槽，每個(gè)水槽輸出端連接一個(gè)肥料泵12，每個(gè)水槽的輸入端連接一個(gè)肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1，且每個(gè)水槽中設(shè)置一個(gè)液位傳感器10，將肥母液槽4分為若干個(gè)水槽可以在每個(gè)水槽中防止不同的配方肥料或養(yǎng)分，能同時(shí)使用不同的肥料灌溉，也能控制不同肥料的濃度和使用量，簡(jiǎn)單方便，省時(shí)省力。

作為優(yōu)選，若干個(gè)微灌管5分為若干個(gè)組，每組微灌管5設(shè)置一個(gè)第四電動(dòng)閥門(mén)1.4，微灌管5分組，能實(shí)現(xiàn)分組灌溉，由頭到尾順序灌溉或從尾到頭順序灌溉，實(shí)現(xiàn)分組連續(xù)灌溉，節(jié)約了系統(tǒng)的成本，控制操作容易，還能治單獨(dú)灌溉一組，實(shí)現(xiàn)分區(qū)灌溉。

作為優(yōu)選，第一支路7上設(shè)有壓力檢測(cè)器13，壓力檢測(cè)器13與控制器相連，壓力檢測(cè)器13向控制器發(fā)送信息，壓力檢測(cè)器13實(shí)時(shí)檢測(cè)第一支路內(nèi)的壓力，在水肥同時(shí)灌溉時(shí)，當(dāng)?shù)谝恢?中的壓力平衡時(shí)再接通第二支路8，在第一支路7壓力平衡狀態(tài)下進(jìn)行肥水灌溉，不會(huì)因?yàn)閴毫Σ痪斐煞仕疂舛冗^(guò)高，保證農(nóng)作物安全；第一支路7上還設(shè)有排氣閥，通過(guò)排氣閥將氣體排出。

進(jìn)一步地，還包括土壤水分傳感器，土壤水分傳感器設(shè)置在土壤中，土壤水分傳感器通過(guò)無(wú)線傳輸與無(wú)線接發(fā)器相連通，土壤水分傳感器將檢測(cè)到的信息傳送給無(wú)線接發(fā)器，通過(guò)無(wú)線接發(fā)器傳送給控制器，控制器會(huì)顯示出土壤中的水分情況，經(jīng)過(guò)分析確定灌溉時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)土壤水分的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止土壤因缺水時(shí)間過(guò)長(zhǎng)造成農(nóng)作物生長(zhǎng)不好的情況。

作為優(yōu)選，土壤水分傳感器為3個(gè)，分別設(shè)置在土壤下8-12cm、13-17cm、18-22cm處，土壤水分傳感器分層設(shè)置在土壤中，能檢測(cè)到土壤中各個(gè)層次的水分情況，能實(shí)時(shí)檢測(cè)出土壤中水分情況，分析土壤是否需要灌溉，土壤水分傳感器能更準(zhǔn)確分析出土壤水分情況，對(duì)土壤及時(shí)或定時(shí)補(bǔ)水，既防止土壤下部水分充足的情況下補(bǔ)水，又能防止由于缺水造成土壤干燥，不會(huì)浪費(fèi)水資源，節(jié)約能源。

進(jìn)一步地，還包括遠(yuǎn)程監(jiān)控器，遠(yuǎn)程監(jiān)控器與無(wú)線接發(fā)器通過(guò)無(wú)線信號(hào)相連通，能實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，避免損失。

進(jìn)一步地，還包括手機(jī)遠(yuǎn)程控制器，手機(jī)遠(yuǎn)程控制器與無(wú)線接發(fā)器通過(guò)無(wú)線信號(hào)相連通，即使遠(yuǎn)程操控也能實(shí)現(xiàn)灌溉，手機(jī)遠(yuǎn)程控制器將信號(hào)傳送給無(wú)線接發(fā)器，無(wú)線接發(fā)器將信號(hào)傳輸給控制器，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器的操作，進(jìn)而控制各個(gè)部件，實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操作，省時(shí)省力。

作為優(yōu)選，微灌管5上設(shè)有指示燈，指示燈與控制器相連，指示燈可以每組微灌管5上設(shè)置一個(gè)，也可以在每個(gè)微灌管5上設(shè)置一個(gè)，指示燈與控制器相連，當(dāng)控制器控制第四電動(dòng)閥門(mén)1.4開(kāi)啟時(shí)，同時(shí)也控制指示燈亮起，第四電動(dòng)閥門(mén)1.4關(guān)閉時(shí)可以關(guān)閉指示燈也可以不關(guān)閉，指示燈能清楚顯示哪個(gè)微灌管5正在灌溉或者已經(jīng)灌溉，防止遺漏或重復(fù)灌溉；也可以對(duì)于已經(jīng)灌溉過(guò)的可以以“綠燈”的常亮方式給予指示；對(duì)于正在灌溉的可以“綠燈”閃爍的方式給予指示。對(duì)于未灌溉的，可以“紅燈”的常亮的方式給予指示。對(duì)于未列入灌溉序列的，則以燈不亮的方式給予指示。

作為優(yōu)選，第一支路7上設(shè)有水流量檢測(cè)器，通過(guò)水流量檢測(cè)器能實(shí)時(shí)觀測(cè)出水流量，能保證第一支路水流量充足，防止因損壞等原因造成第一支路水流量不充足，在水肥同時(shí)灌溉時(shí)，造成肥料濃度過(guò)高，對(duì)植物造成傷害，水流量檢測(cè)器是整個(gè)系統(tǒng)更安全可靠。

進(jìn)一步地，在肥料泵12上還設(shè)有時(shí)間控制器，當(dāng)肥料泵12開(kāi)始工作時(shí)，時(shí)間控制器啟動(dòng)，當(dāng)時(shí)間控制器到達(dá)指定時(shí)間后，時(shí)間控制器給控制器一個(gè)信號(hào)，控制器得到信號(hào)后控制肥料泵12停止工作，實(shí)現(xiàn)肥料定時(shí)注入，不會(huì)浪費(fèi)肥料，也不用人為關(guān)注，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，節(jié)省人力，提高工作效率。

進(jìn)一步的，還設(shè)有土壤分析儀，土壤分析儀設(shè)置在土壤中，土壤分析儀向無(wú)線接發(fā)器發(fā)送信號(hào)，然后將信號(hào)傳輸給控制器進(jìn)行分析。

本系統(tǒng)節(jié)省大量人力物力和交通費(fèi)用，而且可以避免人為因素導(dǎo)致的出錯(cuò)、重復(fù)和遺漏。尤其適用于多種配方、多種地塊的澆水施肥控制。

使用過(guò)程：

1、準(zhǔn)備工作：

手動(dòng)打開(kāi)第一旋擰閥6和第二旋擰閥11；

根據(jù)需要一次性往各個(gè)肥母液槽4中放入肥料。

根據(jù)土壤水分傳感器傳輸?shù)男畔⒃O(shè)定（控制器觸摸屏）灌溉總時(shí)間；也就是通過(guò)設(shè)定每個(gè)第四電動(dòng)閥門(mén)1.4和肥料泵12的開(kāi)閉時(shí)間，設(shè)定施肥前清水灌溉時(shí)間，各個(gè)地塊施肥時(shí)間（根據(jù)各地塊需要施肥量定），施肥后清水灌溉時(shí)間；

根據(jù)土壤分析儀設(shè)定（控制器觸摸屏）各肥料施肥量。

2、啟動(dòng)灌溉施肥：

按下啟動(dòng)按鈕；

控制器先打開(kāi)深井泵1使水進(jìn)入到水罐3，控制器通過(guò)水罐3中的水位傳感器14自動(dòng)控制深井泵1起停，保持水罐3內(nèi)水位高度；

同時(shí)控制器打開(kāi)肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1打開(kāi)水管中的水也進(jìn)入到肥母液槽4中，將肥母液槽4中的肥料按照比例稀釋?zhuān)瑫r(shí)液位傳感器10將肥各個(gè)肥母液槽4中的液位傳輸給控制器，經(jīng)過(guò)分析控制肥母液槽進(jìn)水閥門(mén)1.1的關(guān)閉；

同時(shí)控制器打開(kāi)加壓泵15；

依次打開(kāi)各組地塊的第四電動(dòng)閥門(mén)1.4，先進(jìn)行清水灌溉。當(dāng)時(shí)間到達(dá)施肥前清水時(shí)間時(shí)打開(kāi)肥料各個(gè)肥料泵12,進(jìn)行水肥一起灌溉，控制器檢測(cè)各種肥料液位傳感器10傳送到控制器的信息，各種肥料肥母液槽4下降的液位達(dá)到施肥要求后分別關(guān)閉各個(gè)肥料肥料泵12。再進(jìn)行清水灌溉一段時(shí)間，用清水清洗掉殘留在農(nóng)作物葉子上和管道中的肥料；依次循環(huán)灌溉施肥過(guò)程。

3、灌溉完畢：

待所有地塊灌溉施肥完畢控制器關(guān)閉深井泵1，加壓泵15，發(fā)出信息通知工作人員，關(guān)閉第一旋擰閥6和第二旋擰閥11，整個(gè)灌溉施肥完畢。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。