專利名稱：一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及為植物提供水肥養(yǎng)分的系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
植物光合作用是地球上最為普遍、規(guī)模最大的反應(yīng)過程，在有機(jī)物合成、蓄積太陽 能量和凈化空氣，保持大氣中氧氣含量和碳循環(huán)的穩(wěn)定等方面起很大作用，更是農(nóng)作物生 產(chǎn)的基礎(chǔ)。 植物光合速率因品種、生育期、光合產(chǎn)物積累等的不同而異，也受光照、(A、溫度、 水分、礦質(zhì)元素等環(huán)境條件的影響。在一定范圍內(nèi)，各種條件越適宜，光合速率就越快。目 前植物光能利用率還很低，反映在農(nóng)作物生產(chǎn)現(xiàn)有產(chǎn)量與理論產(chǎn)量相差甚遠(yuǎn)，還具有很大 的增產(chǎn)潛力。植物光合作用與水肥營養(yǎng)的協(xié)調(diào)，是提高光能和水肥利用效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn) 的重要途徑。 葉片中的葉綠體是光合作用的重要細(xì)胞器。葉綠體色素吸收光能，把光能轉(zhuǎn)換成 電能，再將電能轉(zhuǎn)變?yōu)榛钴S的化學(xué)能，進(jìn)而通過碳同化過程轉(zhuǎn)變?yōu)榉€(wěn)定化學(xué)能，積累碳水化 合物、脂肪和蛋白質(zhì)等，形成農(nóng)作物產(chǎn)量。 同樣，太陽能板在接受陽光照射之后，光子被硅材料吸收，光能量傳遞給硅原子， 使電子發(fā)生了越遷，成為自由電子在P-N結(jié)兩側(cè)集聚形成了電位差。當(dāng)外部接通電路時(shí)，在 該電壓的作用下，將會(huì)有電流流過外部電路產(chǎn)生一定的輸出功率，實(shí)現(xiàn)了光能量轉(zhuǎn)換成電 能的過程。 植物葉綠體的光合作用和太陽能光電板接受陽光照射，異曲同工將光能轉(zhuǎn)化為電 能，兩者具有完美的協(xié)調(diào)一致性。在一定范圍內(nèi)，太陽輻射越強(qiáng)，植物光合速率越高，植物所 需水分和養(yǎng)分量越多。同時(shí)，太陽能光電板產(chǎn)電能量也越多，可使水泵動(dòng)力輸送水肥養(yǎng)分更 多，從而能夠滿足農(nóng)作物光合作用所需要的更多的水肥養(yǎng)分條件。 而現(xiàn)有的植物水肥養(yǎng)分供給方法及系統(tǒng)，并沒有將上述植物的光合作用和太陽能 光電板的異曲同工巧妙地結(jié)合起來，從而更有效地利用光能為植物提供充分的水肥養(yǎng)分。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)及方法，能 夠?qū)⒅参锏墓夂献饔煤吞柲芄怆姲宓漠惽で擅畹亟Y(jié)合，從而更有效地利用光能為植 物提供充分的水肥養(yǎng)分。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)，包括 依次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、控制單元、電磁開關(guān)還包括由該電磁開關(guān)控制提 供交流電源的一泵和水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中 太陽能光電板，用于在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生并輸出足 夠大的電流； 電流檢測單元，用于對太陽能光電板輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測電流輸出給控制單元； 控制單元，用于預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，并在輸入的檢測 電流超過設(shè)定的電流最低臨界值時(shí)，輸出控制電磁開關(guān)閉合的控制信號；否則，輸出控制電 磁開關(guān)斷開的控制信號； 電磁開關(guān)，用于根據(jù)輸入的控制信號控制電磁開關(guān)閉合或斷開； 泵，用于根據(jù)電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源； 水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，用于通過泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。 進(jìn)一步地，控制單元還用于依照土壤最大持水量的70 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給
的電流最高臨界臨值，根據(jù)檢測電流與電流最高臨界值的差值，控制電磁開關(guān)閉合與斷開
的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。 進(jìn)一步地，控制單元還用于依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，
設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值，根據(jù)檢測電流與電流最高臨界值的差值，控制電磁
開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。 進(jìn)一步地，控制單元通過電流比較器實(shí)現(xiàn)，或通過電壓比較器實(shí)現(xiàn)，或通過微控制
器實(shí)現(xiàn)。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了另一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)，包 括依次連接的包括依次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、計(jì)算機(jī)及電磁開關(guān)，還包括由 該電磁開關(guān)控制提供交流電源的一泵和水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中 太陽能光電板，用于在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生并輸出足 夠大的電流； 電流檢測單元，用于對太陽能光電板輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測電流輸出給 計(jì)算機(jī)； 計(jì)算機(jī)，用于預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，并在輸入的檢測電 流超過設(shè)定的電流最低臨界值時(shí)，輸出控制電磁開關(guān)閉合的控制信號；否則，輸出控制電磁 開關(guān)斷開的控制信號； 電磁開關(guān)，用于根據(jù)輸入的控制信號控制電磁開關(guān)閉合或斷開； 泵，用于根據(jù)電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源； 水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，用于通過泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。 進(jìn)一步地，計(jì)算機(jī)還用于依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)
定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值；或者，依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需
求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值；根據(jù)檢測電流與電流最高臨界值的差值，控制
電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的方法，涉及
太陽能光電板、電流檢測單元、電磁開關(guān)，以及由該電磁開關(guān)控制提供交流電源的一泵和水
肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，該方法包括 設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，當(dāng)光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合有效強(qiáng) 度，通過太陽能光電板產(chǎn)生并輸出足夠大的電流，由電流檢測單元檢測到該電流超過設(shè)定 的電流最低臨界值，則控制閉合電磁開關(guān)，使泵接通交流電源而工作，將水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池中的 水肥養(yǎng)分通過該泵滴灌、滲灌或噴灌到植物生長田地。
進(jìn)一步地，該方法還包括依照土壤最大持水量的70 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給
的電流最高臨界值，依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供
給的電流最高臨界值；根據(jù)電流檢測單元檢測到的電流與電流最高臨界值的差值控制所述
電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。 進(jìn)一步地，該方法還包括測量獲取水肥養(yǎng)分的已灌溉量，依照土壤最大持水量的
60 80 % ，設(shè)定水肥養(yǎng)分最大臨界灌溉量，減去之前累加的已灌溉量，再加上農(nóng)作物歷年
平均的生長階段累計(jì)經(jīng)驗(yàn)耗水量，通過評價(jià)運(yùn)算，獲得當(dāng)日需澆灌水肥的最大灌溉量，并將
該最大水肥灌溉量信息折算成設(shè)定的水肥養(yǎng)分供給的最佳電流，將電流檢測單元輸出的檢
測電流與該最佳電流比較，并根據(jù)檢測電流與最佳電流的差值來控制電磁開關(guān)閉合和斷開
的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥養(yǎng)分的灌溉量。 本發(fā)明將植物的光合作用和太陽能光電板的異曲同工巧妙地結(jié)合，在太陽輻射很 強(qiáng)時(shí)，利用太陽能光電板產(chǎn)生很大的電能再轉(zhuǎn)化為動(dòng)力能，為強(qiáng)太陽輻射下的植物調(diào)配光 合作用所需充足的水肥營養(yǎng)，從而最大程度地協(xié)調(diào)植物光合作用與水肥營養(yǎng)需求，提高作 物的光能和水肥利用效率，促進(jìn)農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。


圖1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)及方法，其核心要點(diǎn)是，利用太陽能光電 板將光能轉(zhuǎn)化為電能，太陽輻射越強(qiáng)，太陽能光電板產(chǎn)電能量越多；同時(shí)，植物光合速率也 越高，植物所需水分和養(yǎng)分量越多。當(dāng)光照輻射達(dá)到植物光合有效強(qiáng)度臨界，太陽能光電系 統(tǒng)輸出電力，啟動(dòng)對植物的水肥養(yǎng)分供給系統(tǒng)工作。植物光合速率越高，太陽能光電動(dòng)力系 統(tǒng)供給的水肥養(yǎng)分越充足，實(shí)現(xiàn)植物光合速率與水分和養(yǎng)分供給量同步成正比關(guān)系。
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的系統(tǒng)及方法進(jìn)行更詳細(xì)地說明。
實(shí)施例1 夏季在陽光直接照射下，光照強(qiáng)度可達(dá)6萬 12萬Lux，陰天室外光照強(qiáng)度0. 1
萬 1萬Lux。設(shè)定農(nóng)作物有效光合始動(dòng)日照強(qiáng)度為6萬Lux，太陽能光電板接受日照輻射，
產(chǎn)生相應(yīng)大小的電流，通過電流檢測單元、控制單元，啟動(dòng)電磁開關(guān)及系統(tǒng)工作。 如圖l所示，為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)框圖，該系
統(tǒng)包括依次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、控制單元、電磁開關(guān)，還包括由該電磁開
關(guān)控制提供交流電源的一泵，以及一個(gè)水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中 太陽能光電板，用于在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生并輸出足 夠大的電流； 電流檢測單元，用于將檢測到的太陽能光電板輸出的電流輸出給控制單元；
控制單元，用于預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，以及依照土壤最 大持水量的70 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界臨值，或者，依照相應(yīng)作物不同 生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值，并在輸入的檢測
6電流超過設(shè)定的啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值時(shí)，輸出控制電磁開關(guān)閉合的控制信 號；根據(jù)檢測電流與該電流最高臨界值的差值控制電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而 調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。 該控制單元可以通過電流比較器或電壓比較器或微控制器實(shí)現(xiàn)。
電磁開關(guān)，用于在輸入的控制信號的控制下閉合或斷開； 泵，用于根據(jù)電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源； 水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，用于通過泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。 實(shí)施例2 夏季晴天時(shí)，多數(shù)蔬菜的最佳日照強(qiáng)度為5 6萬Lux，遮陰網(wǎng)下的日照強(qiáng)度仍能 保持5萬Lux左右。日照強(qiáng)度2 4萬Lux時(shí)(甚至2 1萬Lux以下)，光合同化作用處 于低水平狀況。設(shè)定蔬菜(甘藍(lán)、白菜、芥菜、芹菜、萵苣、番茄、黃瓜等)有效光合始動(dòng)日照 強(qiáng)度為2. 5萬Lux，太陽能光電板接受日照輻射，產(chǎn)生相應(yīng)大小的電流，通過電流檢測單元、 計(jì)算機(jī)，啟動(dòng)電磁開關(guān)及系統(tǒng)工作。 如圖2所示，為本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)框圖，該系 統(tǒng)包括依次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、微型計(jì)算機(jī)電磁開關(guān)、由該電磁開關(guān)控制 提供交流電源的泵1以及水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中，與圖1不同的是電流檢測單元檢測到的檢測 電流輸出給計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將該檢測電流與計(jì)算機(jī)內(nèi)預(yù)先設(shè)定的啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流 最低臨界值比較，若檢測電流超過設(shè)定的電流最低臨界值，則計(jì)算機(jī)輸出控制信號給電磁 開關(guān)，通過控制電磁開關(guān)的閉合與斷開，控制泵1的交流(AC)電源接通與否，從而通過泵1 向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。 另外，水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池內(nèi)安有浮子液位計(jì)，分別在儲(chǔ)池液位到達(dá)最低液位和最高液 位值時(shí)，控制水位控制開關(guān)閉合和斷開，從而控制儲(chǔ)池內(nèi)水肥養(yǎng)分的灌溉量。同時(shí)，浮子液 位計(jì)在儲(chǔ)池液位從最高液位值到達(dá)最低液位值時(shí)，將該最低液位值信號輸出給計(jì)算機(jī)，由 計(jì)算機(jī)記錄得到從該最高液位值到達(dá)最低液位值信號的次數(shù)，來累加計(jì)算已灌溉量。
計(jì)算機(jī)依照該澆灌田地的土壤最大持水量的60 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分灌溉最大 臨界量，減去之前的已灌溉量，再加農(nóng)作物歷年平均的生長階段累計(jì)經(jīng)驗(yàn)耗水量，經(jīng)計(jì)算機(jī) 評價(jià)運(yùn)算，實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地獲得當(dāng)日需澆灌水肥的最大灌溉量。根據(jù)該最大水肥灌溉量信息折 算成設(shè)定的水肥養(yǎng)分供給的最佳電流值，將電流檢測單元輸出的檢測電流值與該最佳電流 值比較，并根據(jù)檢測電流值與該最佳電流的差值來控制電磁開關(guān)閉合和斷開的時(shí)間比例， 從而調(diào)節(jié)水肥養(yǎng)分的灌溉量。 本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)的工作流程包括如下步驟 (1)設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，當(dāng)光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合有
效強(qiáng)度，太陽能光電板產(chǎn)生的電流足夠大，電流檢測單元檢測到該電流超過設(shè)定的水肥養(yǎng)
分供給的電流最低臨界值，則控制閉合電磁開關(guān)，使泵接通交流電源而工作，將水肥養(yǎng)分儲(chǔ)
池中的水肥養(yǎng)分通過泵滴灌、滲灌或噴灌到田地。 (2)依照土壤最大持水量的70 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值，電 流檢測單元檢測到的太陽能光電板產(chǎn)生電流的大小變化，根據(jù)檢測電流與該電流最高臨界 值的差值控制電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。
或者，依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的
7電流最高臨界值，電流檢測單元檢測到的太陽能光電板產(chǎn)生電流的大小變化，根據(jù)檢測電 流與該電流最高臨界值的差值控制電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、 滲灌或噴灌量的多少。 (3)測量獲取水肥養(yǎng)分的已灌溉量，依照土壤最大持水量的60 80%，設(shè)定水肥 養(yǎng)分最大臨界灌溉量，減去之前累加的已灌溉量，再加上農(nóng)作物歷年平均的生長階段累計(jì) 經(jīng)驗(yàn)耗水量，通過評價(jià)運(yùn)算，獲得當(dāng)日需澆灌水肥的最大灌溉量，并將該最大水肥灌溉量信 息折算成設(shè)定的水肥養(yǎng)分供給的最佳電流值，將電流檢測單元輸出的檢測電流與該最佳電 流值比較，并根據(jù)檢測電流與該最佳電流值的差來控制電磁開關(guān)閉合和斷開的時(shí)間比例， 從而調(diào)節(jié)水肥養(yǎng)分的灌溉量。 以上根據(jù)最大水肥灌溉量信息折算成設(shè)定的水肥養(yǎng)分供給的最佳電流值均為業(yè) 界已知方法，故此不再贅述。
權(quán)利要求
一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、控制單元、電磁開關(guān)，還包括由該電磁開關(guān)控制提供交流電源的一泵和水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中所述太陽能光電板，用于在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生并輸出足夠大的電流；所述電流檢測單元，用于對所述太陽能光電板輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測電流輸出給所述控制單元；所述控制單元，用于預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，并在輸入的所述檢測電流超過設(shè)定的所述電流最低臨界值時(shí)，輸出控制所述電磁開關(guān)閉合的控制信號；否則，輸出控制所述電磁開關(guān)斷開的控制信號；所述電磁開關(guān)，用于根據(jù)輸入的控制信號控制所述電磁開關(guān)閉合或斷開；所述泵，用于根據(jù)所述電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源；所述水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，用于通過所述泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。
2. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還用于依照土壤最大持水 量的70 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界臨值，根據(jù)所述檢測電流與所述電流最 高臨界值的差值，控制所述電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴 灌量的多少。
3. 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元還用于依照相應(yīng)作物不同 生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值，根據(jù)所述檢測電 流與所述電流最高臨界值的差值，控制所述電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水 肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。
4. 按照權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制單元通過電流比較器 實(shí)現(xiàn)，或通過電壓比較器實(shí)現(xiàn)，或通過微控制器實(shí)現(xiàn)。
5. —種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括依次連接的包括依 次連接的太陽能光電板、電流檢測單元、計(jì)算機(jī)及電磁開關(guān)，還包括由該電磁開關(guān)控制提供 交流電源的一泵和水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池；其中所述太陽能光電板，用于在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，產(chǎn)生并輸出足 夠大的電流；所述電流檢測單元，用于對所述太陽能光電板輸出的電流進(jìn)行檢測，并將檢測電流輸 出給所述計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)，用于預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，并在輸入的所述檢 測電流超過設(shè)定的所述電流最低臨界值時(shí)，輸出控制所述電磁開關(guān)閉合的控制信號；否則， 輸出控制所述電磁開關(guān)斷開的控制信號；所述電磁開關(guān)，用于根據(jù)輸入的控制信號控制所述電磁開關(guān)閉合或斷開； 所述泵，用于根據(jù)所述電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源； 所述水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，用于通過所述泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。
6. 按照權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)還用于依照相應(yīng)作物不同生 育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值；或者，依照相應(yīng)作物 不同生育階段的日耗水和養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值；根據(jù)所述檢測電流與所述電流最高臨界值的差值，控制所述電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào) 節(jié)水肥滴灌、滲灌或噴灌量的多少。
7. 按照權(quán)利要求5或6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池內(nèi)安裝有液位計(jì)，用于在儲(chǔ)池液位從最高液位值到達(dá)最低液位值 時(shí)，將該最低液位值信號輸出給所述計(jì)算機(jī)；所述計(jì)算機(jī)，還用于記錄得到從所述最高液位值到達(dá)所述最低液位值信號的次數(shù)，來 累加計(jì)算已灌溉量；依照該澆灌田地的土壤最大持水量的60 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分灌溉最 大臨界量，減去之前的所述已灌溉量，再加農(nóng)作物歷年平均的生長階段累計(jì)經(jīng)驗(yàn)耗水量，經(jīng) 評價(jià)運(yùn)算獲得當(dāng)日需澆灌水肥的最大灌溉量；根據(jù)所述最大水肥灌溉量信息折算成設(shè)定的 水肥養(yǎng)分供給的最佳電流，將所述輸入的檢測電流與該最佳電流比較，并根據(jù)所述檢測電 流與該最佳電流的差值來控制所述電磁開關(guān)閉合和斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥養(yǎng)分的 灌溉量。
8. —種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的方法，涉及太陽能光電板、電流檢測單元、電磁開關(guān)， 以及由該電磁開關(guān)控制提供交流電源的一泵和水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池，所述方法包括設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，當(dāng)光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合有效強(qiáng)度， 通過太陽能光電板產(chǎn)生并輸出足夠大的電流，由電流檢測單元檢測到該電流超過設(shè)定的所 述電流最低臨界值，則控制閉合電磁開關(guān)，使所述泵接通交流電源而工作，將水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池 中的水肥養(yǎng)分通過所述泵滴灌、滲灌或噴灌到植物生長田地。
9. 按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法還包括依照土壤最大持水量的 70 80 % ，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值，依照相應(yīng)作物不同生育階段的日耗水和 養(yǎng)分需求量，設(shè)定水肥養(yǎng)分供給的電流最高臨界值；根據(jù)電流檢測單元檢測到的電流與所 述電流最高臨界值的差值控制所述電磁開關(guān)閉合與斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥滴灌、 滲灌或噴灌量的多少。
10. 按照權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述方法還包括測量獲取水肥養(yǎng) 分的已灌溉量，依照土壤最大持水量的60 80%，設(shè)定水肥養(yǎng)分最大臨界灌溉量，減去之 前累加的已灌溉量，再加上農(nóng)作物歷年平均的生長階段累計(jì)經(jīng)驗(yàn)耗水量，通過評價(jià)運(yùn)算，獲 得當(dāng)日需澆灌水肥的最大灌溉量，并將該最大水肥灌溉量信息折算成設(shè)定的水肥養(yǎng)分供給 的最佳電流，將電流檢測單元輸出的檢測電流與該最佳電流比較，并根據(jù)所述檢測電流與 所述最佳電流的差值來控制電磁開關(guān)閉合和斷開的時(shí)間比例，從而調(diào)節(jié)水肥養(yǎng)分的灌溉
全文摘要
一種實(shí)現(xiàn)植物水肥養(yǎng)分供給的系統(tǒng)及方法，包括太陽能光電板在光照輻射強(qiáng)度達(dá)到植物光合的有效強(qiáng)度時(shí)，輸出足夠大的電流；電流檢測單元將檢測到的該電流輸出給控制單元；控制單元預(yù)先設(shè)定啟動(dòng)水肥養(yǎng)分供給的電流最低臨界值，并在輸入的檢測電流超過或小于該電流最低臨界值時(shí)，輸出控制電磁開關(guān)閉合或斷開的控制信號；電磁開關(guān)在此控制信號的控制下閉合或斷開；泵據(jù)電磁開關(guān)的閉合或斷開來接通或斷開交流電源；水肥養(yǎng)分儲(chǔ)池通過泵向植物生長田地滴灌、滲灌或噴灌水肥養(yǎng)分。本發(fā)明將植物的光合作用和太陽能光電板的異曲同工結(jié)合，能夠提高作物的光能和水肥利用效率。
文檔編號G05B19/04GK101779588SQ20091000086
公開日2010年7月21日 申請日期2009年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月20日
發(fā)明者宋星睿, 宋晟遙 申請人:宋晟遙;宋星睿