一種基于微噴帶灌溉的可升降水肥一體化系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于節(jié)水灌溉領(lǐng)域，特別涉及了一種基于微噴帶灌溉的可升降水肥一體化系統(tǒng)，適用于不同株高作物微噴節(jié)水灌溉及水肥一體化、自動化管理。
技術(shù)背景
[0002]1、現(xiàn)有微噴帶多鋪設(shè)在地面上，由于不同作物的株高、種植行距、莖葉密集程度不同，其噴射幅寬和噴灑均勻度受到很大影響，亟需研發(fā)能夠懸掛于植株上部，并且能根據(jù)作物不同生育時期株高的變化，上下調(diào)節(jié)懸掛高度的微噴帶及其灌溉系統(tǒng)。
[0003]2、經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻檢索，中國發(fā)明專利“一種水肥一體化的微噴灌溉施肥系統(tǒng)(CN201410587147)”公開了灌水器固定在升降柱上，但沒有具體的設(shè)計，而微噴帶在實際懸掛鋪設(shè)和升降過程中仍存在諸多科學(xué)和技術(shù)難題尚未解決。比如:采用常規(guī)的微噴帶在懸掛、升降過程中容易發(fā)生旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致噴射水流角度的改變，從而降低灌溉水分布均勻度，影響作物產(chǎn)量。
[0004]3、采用微噴帶灌溉需要維持一定的水壓，在田間實際操作中，需要根據(jù)供水水壓的大小，確定微噴帶有效工作長度和噴灌面積。經(jīng)對現(xiàn)有技術(shù)文獻檢索，未見有相關(guān)的水肥自動化控制系統(tǒng)能依據(jù)田間含水量監(jiān)測數(shù)據(jù)和主輸水管道水壓和流量監(jiān)測數(shù)據(jù)，自動控制潛水泵開關(guān)和各分支管道電磁閥，以調(diào)節(jié)各分支管道所連微噴帶啟動噴灌的順序及持續(xù)時間，并能同時調(diào)節(jié)注肥器注肥流量，在維持適宜微噴灌水壓、保證灌溉均勻度的同時，實現(xiàn)肥水自動化、精準化管理。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了一種基于微噴帶灌溉的可升降水肥一體化系統(tǒng)，可以適用于不同株高作物懸掛式微噴節(jié)水灌溉及水肥一體化、自動化管理。
[0006]一種基于微噴帶灌溉的可升降水肥一體化系統(tǒng)，包括供水設(shè)備、灌溉管道系統(tǒng)、懸掛升降系統(tǒng)和水肥自動化控制系統(tǒng)；
[0007]所述的灌溉管道系統(tǒng)，包括主輸水管道、過濾器、分支管道和雙側(cè)寬邊微噴帶；
[0008]所述的雙側(cè)寬邊微噴帶，包括上帶片和下帶片，兩帶片在粘合過程中，在兩側(cè)分別形成8?1mm的寬邊；上帶片或下帶片上設(shè)有噴水孔。所述的雙側(cè)寬邊微噴帶的進水端通過快接頭與分支管道連接，分支管道再與主輸水管道連接，主輸水管道與供水設(shè)備連接，主輸水管道上裝有過濾器。
[0009]所述的懸掛升降系統(tǒng)，包括支柱、升降鋼索、鋼索卷揚輪、升降滑塊、滑輪組、懸掛鋼絲(索)、塑料托、長尾夾和可伸縮支撐桿；
[0010]所述的支柱為“工”字形立柱，其前立板上豎直設(shè)有兩排銷孔，用于固定升降滑塊；所述的升降滑塊為一側(cè)面(即后側(cè)面)中間有缺口的長方形框，升降滑塊可活動的套在支柱的前立板上；升降滑塊后側(cè)板缺口兩邊的平板上各設(shè)有一個銷孔，用于將升降滑塊固定在支柱前立板的兩側(cè)；升降滑塊前側(cè)板水平中線上有一行穿孔，用于固定懸掛鋼絲(索)，懸掛鋼絲(索)在滑塊上的水平位置可調(diào)；所述的滑輪組包括兩個滑輪，分別位于支柱前立板和后立板的頂部，兩個滑輪位于同一水平線；所述的鋼索卷揚輪為一帶搖把的凹槽輪，安裝于支柱后立板的中下部且與其上面的滑輪位于同一垂直線，兩個滑輪和鋼索卷揚輪位于同一豎立面上；鋼索卷揚輪的具體高度可根據(jù)操作的方便程度調(diào)節(jié)；升降鋼索一端連接在升降滑塊上，其另一端沿支柱前立板垂直向上，經(jīng)支柱頂部的兩個滑輪，再沿支柱后立板垂直向下與鋼索卷揚輪連接。通過搖把轉(zhuǎn)動卷揚輪可以卷收和展放鋼索，從而調(diào)節(jié)升降滑塊的高度，升降滑塊高度確定后，用插銷把升降滑塊固定在支柱上。
[0011]所述的支柱分布于農(nóng)田的首尾兩端，農(nóng)田同一端的支柱沿地頭呈直線排列，固定在地面上，間距為6?10米；農(nóng)田兩端相對的兩個支柱由兩根水平平行的懸掛鋼絲(索)連接，懸掛鋼絲(索)的兩端分別固定在兩個支柱的升降滑塊上；連接相對兩個支柱的兩根懸掛鋼絲(索)的間距可根據(jù)所述雙側(cè)寬邊微噴帶的帶寬，通過懸掛鋼絲(索)與升降滑塊上不同穿孔的連接位置進行調(diào)節(jié)；懸掛鋼絲(索)上安裝有塑料托，塑料托整體呈圓弧槽形，圓弧槽的凹槽向上；圓弧槽的兩邊各有一個孔道，所述兩根水平平行設(shè)置的懸掛鋼絲(索)分別穿過圓弧槽兩邊的孔道；所述的雙側(cè)寬邊微噴帶自農(nóng)田一端的支柱起，沿懸掛鋼絲(索)水平鋪放在塑料托上，微噴帶兩側(cè)的帶邊貼附在塑料托兩邊的平面上，用長尾夾把雙側(cè)寬邊微噴帶的帶邊與塑料托夾在一起，防止微噴帶發(fā)生水平位移或扭動。懸掛鋼絲(索)下面可活動的放置可伸縮支撐桿；可伸縮支撐桿一端為圓弧槽，用以托舉雙側(cè)寬邊微噴帶和懸掛鋼絲(索)，其另一端呈錐形，用以插入地下固定可伸縮支撐桿，可伸縮支撐桿的高度可根據(jù)需要調(diào)節(jié)并加以固定。
[0012]所述的水肥自動化控制系統(tǒng)，包括可編程邏輯控制器、水肥施用處方、可變流量注肥器、水壓傳感器、流量傳感器、土壤濕度傳感器、潛水泵電機變頻器和分支管道電磁閥。所述的可編程邏輯控制器通過信號線或無線透傳模塊分別與可變流量注肥器的電動流量調(diào)節(jié)閥、水壓傳感器、流量傳感器、土壤濕度傳感器、潛水泵電機變頻器和分支管道電磁閥連接；供水設(shè)備安裝有潛水泵電機變頻器；所述的可變流量注肥器，安裝于主輸水管道與分支管道連接處前端；所述的水壓和流量傳感器安裝于主輸水管道上，位于可變流量注肥器的前端；所述的土壤濕度傳感器安裝于田間，在每條雙側(cè)寬邊微噴帶中部，偏離微噴帶一側(cè)1.5?2.5米；所述的分支管道電磁閥安裝于各分支管道與主輸水管道的接口處；每個土壤濕度傳感器檢測的土壤含水量通過信號線傳入可編程邏輯控制器?？删幊踢壿嬁刂破鞲鶕?jù)土壤含水量和水肥施用處方控制潛水泵電機開關(guān)，同時根據(jù)水壓和流量傳感器信號，通過潛水泵電機變頻器調(diào)節(jié)潛水泵供水水壓，并控制各分支管道電磁閥，以調(diào)節(jié)各分支管道上雙側(cè)寬邊微噴帶啟動噴灌的順序及持續(xù)時間，并調(diào)節(jié)可變流量注肥器的電動流量調(diào)節(jié)閥控制注肥流量，在維持適宜的微噴灌水壓、保證灌溉均勻度的同時，實現(xiàn)水肥自動化、精準化管理。
[0013]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0014]1、本發(fā)明可根據(jù)不同作物的株高和群體結(jié)構(gòu)特點，通過升降系統(tǒng)調(diào)節(jié)微噴帶的鋪設(shè)高度，防止植株莖葉對噴射水流的阻擋，噴幅(微噴帶向兩側(cè)噴出的水流所能達到的寬度)較寬，顯著減少單位面積上的微噴帶用量，同時減少了微噴帶鋪設(shè)和卷收的人力、物力投入。
[0015]2、本發(fā)明微噴帶的鋪設(shè)間距大、設(shè)施占地空間小，可與深松、少耕、免耕技術(shù)相適應(yīng)，不影響土地耕作和作物換季播種等機械作業(yè)，一次安裝，可長期固定使用，相比傳統(tǒng)的水肥管理方式，顯著減少勞動力投入，提高了工作效率。
[0016]3、本發(fā)明通過兩根平行鋼絲(索)、塑料托、長尾夾、雙側(cè)寬邊微噴帶、可伸縮支撐桿等一系列設(shè)備，確保微噴帶位置固定，避免在懸掛和升降過程中發(fā)生扭轉(zhuǎn)，有效解決了目前采用單根鋼絲和若干套扣懸掛的常規(guī)微噴帶易發(fā)生偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)致噴射水流偏斜、灌溉不均勻的問題。
[0017]4、本發(fā)明設(shè)計的水肥一體化自動控制系統(tǒng)可依據(jù)田間含水量檢測數(shù)據(jù)和主輸水管道水壓和流量檢測數(shù)據(jù)，自動控制潛水泵開關(guān)、供水水壓和各分支管道電磁閥，調(diào)節(jié)各分支管道上雙側(cè)寬邊微噴帶啟動噴灌的順序及持續(xù)時間，同時調(diào)節(jié)注肥器注肥流量，能夠在維持適宜微噴灌水壓、保證灌溉均勻度的同時，實現(xiàn)肥水自動化、精準化管理。
【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明水肥一體化系統(tǒng)田間布局示意圖。
[0019]圖2是本發(fā)明雙側(cè)寬邊微噴帶充水時橫截面示意圖。
[0020]圖3是本發(fā)明懸掛升降系統(tǒng)示意圖。
[0021]圖4是本發(fā)明支柱示意圖。
[0022]圖5是本發(fā)明塑料托示意圖。
[0023]圖6是本發(fā)明水肥自動化控制系統(tǒng)示意圖。
[0024]圖中為可編程邏輯控制器，2為供水設(shè)備，3為主輸水管道，4為過濾器，5為水壓傳感器，6為流量傳感器，7為可變流量注肥器，8為分支管道，9為分支管道電磁閥，10為快接頭，11為支柱，12為雙側(cè)寬邊微噴帶，13為土壤濕度傳感器，14為上帶片，15為下帶片，16為寬邊，17為升降鋼索，18為鋼索卷揚輪，19為升降滑塊，20為滑輪組，21為懸掛鋼絲(索)，22為塑料托，23為可伸縮支撐桿，24為滑塊前側(cè)板上的鋼絲(索)穿孔，25為支柱前立板上的銷孔，26為支柱前立板，27為搖把，28為滑塊后側(cè)面缺口一邊的平板，29為支柱后立板，30為塑料托孔道。
【具體實施方式】
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[0025]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0026]本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，并不是對本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀完本說明書后，可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但是只要在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)都受到專利法的保護。
[0027]實施例參見附圖1，一種可升降的基于微噴帶灌溉的水肥一體化系統(tǒng)，包括供水設(shè)備(2)、灌溉管道系統(tǒng)、懸掛升降系統(tǒng)、水肥自動化控制系統(tǒng)；