具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用施肥泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)。過濾器a與原水泵之間設(shè)置有截止閥a；原水泵與截止閥b相連；截止閥b與單向閥連接的管路上設(shè)置有過濾器b、壓力表、渦輪流量計(jì)；1號(hào)藥桶與1號(hào)計(jì)量泵相連，1號(hào)計(jì)量泵與1號(hào)背壓閥相連,1號(hào)攪拌泵接在1號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶與2號(hào)計(jì)量泵相連，2號(hào)計(jì)量泵與2號(hào)背壓閥相連，2號(hào)攪拌泵連接在2號(hào)藥桶上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由1號(hào)計(jì)量泵、2號(hào)計(jì)量泵連接到灌溉控制系統(tǒng)的PLC灌溉控制柜。原水泵、1號(hào)計(jì)量泵、2號(hào)計(jì)量泵均為單相電機(jī)。包含PH值和EC值傳感器的檢測模塊安裝在靠近灌溉區(qū)域的主管路上。
【專利說明】具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于灌溉農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，特別涉及一種隨水施肥系統(tǒng)及其施肥控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]伴隨我國設(shè)施農(nóng)業(yè)的飛速發(fā)展，進(jìn)行設(shè)施農(nóng)業(yè)栽培的面積也越來越大，傳統(tǒng)施肥及灌溉方式既繁瑣又不利于節(jié)約水資源，這給能同時(shí)進(jìn)行灌溉和施肥的隨水施肥系統(tǒng)帶來了機(jī)會(huì)，同時(shí)也提出了更高的要求。隨水施肥系統(tǒng)將灌溉和施肥結(jié)合在一起，對水源和肥料進(jìn)行充分利用，達(dá)到節(jié)約資源的同時(shí)提高作物產(chǎn)量，節(jié)約勞動(dòng)力，提高效率。
[0003]目前隨水施肥滴灌系統(tǒng)自動(dòng)化程度不高，尤其對于需要同時(shí)施幾種不同肥料的情況沒有很好的解決方法，且控制系統(tǒng)不完善，遠(yuǎn)遠(yuǎn)未達(dá)到設(shè)施農(nóng)業(yè)所需的控制要求，很難達(dá)到灌溉施肥過程的高度自動(dòng)化控制。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有隨水施肥系統(tǒng)中存在的一些問題，提供一種自動(dòng)化程度高、可操作性高，能夠?qū)崿F(xiàn)人機(jī)交互的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出以及使用計(jì)量泵定量控制的隨水施肥系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)施2種肥料/營養(yǎng)液，且定時(shí)定量精準(zhǔn)灌溉，同時(shí)為了安全起見，還具有多種報(bào)警功能，這樣就保證了使用的安全性，且操作簡單，易上手。因農(nóng)村電單相電應(yīng)用較為廣泛，所以本發(fā)明為單相隨水施肥系統(tǒng)。沒有變頻器，由PLC直接控制計(jì)量泵。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案為具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)。
[0006]所述原水灌溉系統(tǒng)包括過濾器al、截止閥a2、原水泵3、截止閥b4、過濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8、單向閥9、減壓閥6、電磁閥18。
[0007]施肥系統(tǒng)包括I號(hào)藥桶10、1號(hào)計(jì)量泵11、1號(hào)背壓閥12、1號(hào)攪拌泵19、2號(hào)計(jì)量泵14、2號(hào)藥桶13、2號(hào)背壓閥15、2號(hào)攪拌泵20。
[0008]灌溉控制系統(tǒng)包括PLC灌溉控制柜16、觸摸屏17、檢測模塊22。
[0009]所述原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)組成該隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，具體而言，過濾器al與原水泵3之間設(shè)置有截止閥a2 ;原水泵3與截止閥b4相連；截止閥b4與單向閥9連接的管路上設(shè)置有過濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8;單向閥9后面是出水管路緊接著施肥系統(tǒng)，I號(hào)藥桶10與I號(hào)計(jì)量泵11相連，I號(hào)計(jì)量泵11與I號(hào)背壓閥12相連，I號(hào)攪拌泵19接在I號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶13與2號(hào)計(jì)量泵14相連，2號(hào)計(jì)量泵14與2號(hào)背壓閥15相連，2號(hào)攪拌泵20連接在2號(hào)藥桶13上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14連接到灌溉控制系統(tǒng)的PLC灌溉控制柜16。
[0010]通過觸摸屏17上的按鍵實(shí)現(xiàn)對PLC灌溉控制柜16上的灌溉開關(guān)量控制，檢測模塊22包括PH值和EC值傳感器。原水泵3、I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14均為單相電機(jī)。[0011 ] 包含PH值和EC值傳感器的檢測模塊22安裝在靠近灌溉區(qū)域的主管路上，以便能夠精確的檢測肥水中的PH值和EC值。將實(shí)時(shí)檢測值傳送給PLC控制程序，根據(jù)程序內(nèi)部設(shè)定的PH值和EC值的設(shè)定值與檢測值之間的偏差來控制營養(yǎng)液的注入量，在較短的時(shí)間內(nèi)肥水的PH值和EC值的檢測值與控制器的設(shè)定值之間能夠達(dá)到允許偏差范圍。
[0012]原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)混合后的水肥混合液流出出水管，經(jīng)過電磁閥18進(jìn)入到后面的灌溉區(qū)中，進(jìn)而對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。所述在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18，各個(gè)支路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
[0013]灌溉控制方式分為人工手動(dòng)控制和定時(shí)定量的自動(dòng)控制。在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18。
[0014]多組分營養(yǎng)液隨水施肥系統(tǒng)操作簡單，能夠根據(jù)灌溉要求自如地對控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)定，灌溉時(shí)間和營養(yǎng)液濃度等；可以同時(shí)添加幾種營養(yǎng)液，然后通過PLC灌溉控制柜控制計(jì)量泵的營養(yǎng)液加注量，以實(shí)現(xiàn)營養(yǎng)液濃度精確控制的功能；能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)定時(shí)定量完成灌溉，最多能夠?qū)崿F(xiàn)十二個(gè)計(jì)劃，能夠自由組合需要使用的計(jì)劃組數(shù)；能夠同時(shí)控制12組電磁閥，且對每個(gè)電磁閥都能夠單獨(dú)進(jìn)灌溉時(shí)間和施肥比例的設(shè)定；系統(tǒng)具有水流開關(guān)報(bào)警和過流報(bào)警的功能；能夠?qū)崿F(xiàn)本次運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)查詢。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1為具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)水路圖。
[0016]圖2為控制系統(tǒng)功能模塊劃分圖。
[0017]圖3為系統(tǒng)主流程圖。
[0018]圖4為攪拌泵系統(tǒng)流程圖
[0019]圖5營養(yǎng)液配比控制方案
[0020]圖中:1、過濾器a，2、截止閥a，3、原水泵，4、截止閥b，5、過濾器b，6、減壓閥，7、壓力表，8、渦輪流量計(jì)，9、單向閥，10、I號(hào)藥桶，11、I號(hào)計(jì)量泵，12、I號(hào)背壓閥，13、2號(hào)藥桶，14、2號(hào)計(jì)量泵，15、2號(hào)背壓閥，16、PLC灌溉控制柜，17、觸摸屏，18、電磁閥，19、I號(hào)攪拌泵，20、2號(hào)攪拌泵，22、檢測模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1-4所示，具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)。
[0022]所述原水灌溉系統(tǒng)包括過濾器al、截止閥a2、原水泵3、截止閥b4、過濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8、單向閥9、減壓閥6、電磁閥18。
[0023]施肥系統(tǒng)包括I號(hào)藥桶10、1號(hào)計(jì)量泵11、1號(hào)背壓閥12、1號(hào)攪拌泵19、2號(hào)計(jì)量泵14、2號(hào)藥桶13、2號(hào)背壓閥15、2號(hào)攪拌泵20。
[0024]灌溉控制系統(tǒng)包括PLC灌溉控制柜16、觸摸屏17、檢測模塊22。
[0025]所述原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)組成該隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，具體而言，過濾器al與原水泵3之間設(shè)置有截止閥a2 ;原水泵3與截止閥b4相連；截止閥b4與單向閥9連接的管路上設(shè)置有過濾器b5、壓力表7、渦輪流量計(jì)8;單向閥9后面是出水管路緊接著施肥系統(tǒng)，I號(hào)藥桶10與I號(hào)計(jì)量泵11相連，I號(hào)計(jì)量泵11與I號(hào)背壓閥12相連，I號(hào)攪拌泵19接在I號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶13與2號(hào)計(jì)量泵14相連，2號(hào)計(jì)量泵14與2號(hào)背壓閥15相連，2號(hào)攪拌泵20連接在2號(hào)藥桶13上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14連接到灌溉控制系統(tǒng)的PLC灌溉控制柜16。
[0026]通過觸摸屏17上的按鍵實(shí)現(xiàn)對PLC灌溉控制柜16上的灌溉開關(guān)量控制，檢測模塊22包括PH值和EC值傳感器。原水泵3、I號(hào)計(jì)量泵11、2號(hào)計(jì)量泵14均為單相電機(jī)。
[0027]包含PH值和EC值傳感器的檢測模塊22安裝在靠近灌溉區(qū)域的主管路上，以便能夠精確的檢測肥水中的PH值和EC值。將實(shí)時(shí)檢測值傳送給PLC控制程序，根據(jù)程序內(nèi)部設(shè)定的PH值和EC值的設(shè)定值與檢測值之間的偏差來控制營養(yǎng)液的注入量，在較短的時(shí)間內(nèi)肥水的PH值和EC值的檢測值與控制器的設(shè)定值之間能夠達(dá)到允許偏差范圍。
[0028]灌溉控制方式分為人工手動(dòng)控制和定時(shí)定量的自動(dòng)控制。在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥18。通過編程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)，當(dāng)某種農(nóng)作物達(dá)到需要灌溉的時(shí)間時(shí)，則準(zhǔn)時(shí)打開控制該組支路上的電磁閥。原水泵上電啟動(dòng)，向主管路內(nèi)注水灌溉。同時(shí)通過渦輪流量計(jì)8檢測主管路內(nèi)原水的瞬時(shí)流量，這樣就可以根據(jù)灌溉時(shí)間，計(jì)算出灌溉所用的原水量。PLC可以依據(jù)農(nóng)作生長所需的營養(yǎng)液濃度和原水的注入量，計(jì)算出營養(yǎng)液的注入量，通過控制計(jì)量泵向主管路內(nèi)注入營養(yǎng)液，這樣就實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)作物的隨水施肥的自動(dòng)控制。灌溉時(shí)既可以每個(gè)電磁閥18依次灌溉，也可以將電磁閥18全部打開同時(shí)灌溉。無論采用哪種灌溉方式，只要灌溉結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉原水泵3，再關(guān)閉電磁閥18。
[0029]灌溉控制系統(tǒng)PLC灌溉控制柜16選用西門子S1200系列控制柜，觸摸屏17選用威綸(MT8100)系列。
[0030]PLC灌溉控制柜16控制計(jì)量泵，通過PLC灌溉控制柜16可以實(shí)現(xiàn):1、控制灌溉時(shí)間；2、混合攪拌兩種營養(yǎng)液；3、實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定時(shí)定量完成灌溉，最多能夠?qū)崿F(xiàn)12個(gè)計(jì)劃，能夠自由組合需要使用的計(jì)劃組數(shù)；4、能夠同時(shí)控制12組電磁閥，且對每個(gè)電磁閥都能夠單獨(dú)進(jìn)灌溉時(shí)間和施肥比例的設(shè)定；5、系統(tǒng)具有水流開關(guān)報(bào)警和過流報(bào)警的功能；6、能夠?qū)崿F(xiàn)本次運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù)查詢。
[0031]人機(jī)交互部分主要是實(shí)現(xiàn)人與系統(tǒng)間的溝通，一般產(chǎn)品中會(huì)采用計(jì)算機(jī)或者觸摸屏兩種方式來實(shí)現(xiàn)。
[0032]觸摸屏方式實(shí)現(xiàn):首先在觸摸屏配套的組態(tài)軟件中完成組態(tài)畫面的編寫，將其與PLC程序中的變量進(jìn)行對應(yīng)，將編好的組態(tài)畫面下載到觸摸屏中，從而完成組態(tài)程序的編寫。用戶可以通過觸摸屏上的輸入來對系統(tǒng)進(jìn)行控制，也可以根據(jù)觸摸屏上的數(shù)值和指示燈的顯示來監(jiān)測設(shè)備的狀態(tài)。為了畫面的多樣性以及成本價(jià)格的考慮，初步選定為威倫觸摸屏。
[0033]計(jì)算機(jī)方式實(shí)現(xiàn):由于PLC預(yù)留了以太網(wǎng)通訊端口，因此可以通過網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算機(jī)連接，操作和管理人員可以通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對設(shè)備的監(jiān)控。
[0034]系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)最多運(yùn)行12組計(jì)劃。其中計(jì)劃中能夠設(shè)定計(jì)劃開始的時(shí)間以及持續(xù)的時(shí)間，能夠選定需要加入的營養(yǎng)液需要控制的計(jì)量泵編號(hào)以及需要開啟的電磁閥編號(hào)。并且能夠?qū)γ總€(gè)電磁閥和計(jì)量泵進(jìn)行單獨(dú)設(shè)置。
[0035]攪拌泵部分的主要作用是攪拌肥水混合液，使其更加均勻。因此需要根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行手動(dòng)開啟。當(dāng)需要進(jìn)行攪拌時(shí)，手動(dòng)開啟，攪拌泵將在運(yùn)行I小時(shí)后自動(dòng)停止，如果運(yùn)行期間有特殊情況或者已經(jīng)滿足需要，可以隨時(shí)手動(dòng)制動(dòng)。定時(shí)控制:攪拌泵從啟動(dòng)開始運(yùn)行I小時(shí)后自動(dòng)停止，此部分需要用到系統(tǒng)中的定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)。手動(dòng)控制:如果中途需要停止，則有相應(yīng)的開關(guān)斷開，使得攪拌泵停止。如圖4所示。
[0036]相序報(bào)警:相序報(bào)警部分是采用相序保護(hù)器，正常情況下，保護(hù)器接常閉觸電，處于導(dǎo)通狀態(tài)，當(dāng)相序出錯(cuò)后，相序保護(hù)器自動(dòng)接到常開觸電，處于斷開狀態(tài)，這時(shí)PLC就能檢測到此變化，從而產(chǎn)生相序報(bào)警；
[0037]原水泵過流報(bào)警:原水泵過流報(bào)警主要依靠熱繼電器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電流過大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定程度時(shí)，繼電器斷開，從而產(chǎn)生了過流報(bào)警，也對原水泵進(jìn)行了保護(hù)。
[0038]原水泵水流開關(guān)報(bào)警:在系統(tǒng)內(nèi)部，會(huì)對原水泵的瞬時(shí)流量進(jìn)行一個(gè)初步測量，如果瞬時(shí)流量的脈沖數(shù)在3-5s內(nèi)低于一定的值，則認(rèn)為原水泵沒有水流，就會(huì)產(chǎn)生水流報(bào)靈目ο
[0039]實(shí)施例
[0040]水源進(jìn)入原水灌溉系統(tǒng)中首先經(jīng)由過濾器al進(jìn)行初步過濾，通過截止閥a2進(jìn)入原水泵3，再通過截止閥b4經(jīng)過過濾器b5的進(jìn)一步過濾，減壓閥6使出口壓力保持穩(wěn)定的范圍，由壓力表7對管道水壓進(jìn)行測量；水流經(jīng)壓力表后進(jìn)入到渦輪流量計(jì)8，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)水肥濃度配比及定量灌溉，流量計(jì)后需要接入單向閥9，以保證水流方向，防止回流；營養(yǎng)液A經(jīng)I號(hào)攪拌泵19攪拌后，由I號(hào)計(jì)量泵11從I號(hào)藥桶10中取出相應(yīng)量的營養(yǎng)液A，然后通過I號(hào)背壓閥12進(jìn)入到主水路管道中，以保持出水口處的壓力一定，防止回流；如果需要同時(shí)灌溉兩種營養(yǎng)液，可以通過2號(hào)計(jì)量泵14從2號(hào)藥桶13中取出經(jīng)過2號(hào)攪拌泵20攪拌好的營養(yǎng)液B，通過2號(hào)背壓閥15進(jìn)入到主水路管道中?；旌虾蟮乃驶旌弦毫鞒龀鏊?，經(jīng)過電磁閥18進(jìn)入到后面的灌溉區(qū)中，進(jìn)而對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉。營養(yǎng)液配比的調(diào)節(jié)主要依靠計(jì)量泵，每個(gè)計(jì)量泵通過一個(gè)PLC灌溉控制柜來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，根據(jù)每種營養(yǎng)液所需濃度的不同，都會(huì)設(shè)置不同的頻率上下限值，以防濃度過大或者過小。
[0041]原水管道通過過濾器和截止閥，由原水泵將水從水源處送入施肥系統(tǒng)；田間水路部分由電磁閥18和滴灌帶組成，主要為出水部分，通過施肥系統(tǒng)控制電磁閥實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。
[0042]控制系統(tǒng)為PLC控制，能夠同步北京時(shí)間適時(shí)啟動(dòng)12組計(jì)劃。根據(jù)控制對象的不同，控制系統(tǒng)可以分成控制計(jì)量泵、攪拌泵、原水泵和電磁閥四個(gè)部分。通過控制攪拌泵，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)，也可以在需要時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，最多運(yùn)行一個(gè)小時(shí)；通過控制原水泵，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)切換備用原水泵，實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)、累計(jì)流量，水流開關(guān)報(bào)警功能；通過控制電磁閥，可以同時(shí)對12組電磁閥進(jìn)行控制，顯示累計(jì)流量值，顯示歷史數(shù)據(jù)表，同時(shí)具有過流報(bào)警功會(huì)K。
[0043]營養(yǎng)液配比功能主要是根據(jù)用戶的設(shè)定，按照一定比例，自動(dòng)進(jìn)行水肥的配比，以便作物更好地成長。實(shí)際中，不同作物的營養(yǎng)液濃度會(huì)有不同的范圍，在系統(tǒng)中會(huì)有一個(gè)頁面，能夠?qū)⒂脩舻脑O(shè)定濃度輸入到系統(tǒng)中；此外，系統(tǒng)支持選擇多種營養(yǎng)液，且對每種的濃度進(jìn)行分別的設(shè)定，具體實(shí)現(xiàn)方案如圖5所示。
【權(quán)利要求】
1.具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)、灌溉控制系統(tǒng)； 所述原水灌溉系統(tǒng)包括過濾器a (I)、截止閥a (2)、原水泵(3)、截止閥b (4)、過濾器b(5)、壓力表(7)、渦輪流量計(jì)(8)、單向閥(9)、減壓閥(6)、電磁閥(18); 施肥系統(tǒng)包括I號(hào)藥桶(10)、1號(hào)計(jì)量泵(11)、1號(hào)背壓閥(12)、1號(hào)攪拌泵(19)、2號(hào)計(jì)量泵(14)、2號(hào)藥桶(13)、2號(hào)背壓閥(15)、2號(hào)攪拌泵(20); 灌溉控制系統(tǒng)包括PLC灌溉控制柜(16)、觸摸屏(17)、檢測模塊(22); 所述原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)組成該隨水施肥優(yōu)化控制灌溉系統(tǒng)的實(shí)體結(jié)構(gòu)，具體而言，過濾器a(l)與原水泵(3)之間設(shè)置有截止閥a(2);原水泵(3)與截止閥b(4)相連；截止閥b(4)與單向閥(9)連接的管路上設(shè)置有過濾器b (5)、壓力表(7)、渦輪流量計(jì)(8);單向閥(9)后面是出水管路緊接著施肥系統(tǒng)，⑴號(hào)藥桶(10)與I號(hào)計(jì)量泵(11)相連，I號(hào)計(jì)量泵(11)與I號(hào)背壓閥(12)相連，I號(hào)攪拌泵(19)接在I號(hào)藥桶上；2號(hào)藥桶(13)與2號(hào)計(jì)量泵(14)相連，2號(hào)計(jì)量泵(14)與2號(hào)背壓閥(15)相連，2號(hào)攪拌泵(20)連接在2號(hào)藥桶(13)上；所述施肥系統(tǒng)經(jīng)由I號(hào)計(jì)量泵(11)、2號(hào)計(jì)量泵(14)連接到灌溉控制系統(tǒng)的PLC灌溉控制柜(16)； 通過觸摸屏(17)上的按鍵實(shí)現(xiàn)對PLC灌溉控制柜(16)上的灌溉開關(guān)量控制，檢測模塊(22)包括PH值和EC值傳感器；原水泵(3)、1號(hào)計(jì)量泵(11)、2號(hào)計(jì)量泵(14)均為單相電機(jī)； 包含PH值和EC值傳感器的檢測模塊(22)安裝在靠近灌溉區(qū)域的主管路上； 原水灌溉系統(tǒng)、施肥系統(tǒng)混合后的水肥混合液流出出水管，經(jīng)過電磁閥(18)進(jìn)入到后面的灌溉區(qū)中，進(jìn)而對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉；所述在灌溉區(qū)內(nèi)，每組滴灌帶支路上裝有一個(gè)電磁閥(18)，各個(gè)支路為并聯(lián)結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:通過編程可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制時(shí)，當(dāng)某種農(nóng)作物達(dá)到需要灌溉的時(shí)間時(shí)，則準(zhǔn)時(shí)打開控制該組支路上的電磁閥；原水泵上電啟動(dòng)，向主管路內(nèi)注水灌溉；同時(shí)通過渦輪流量計(jì)(8)檢測主管路內(nèi)原水的瞬時(shí)流量，這樣就可以根據(jù)灌溉時(shí)間，計(jì)算出灌溉所用的原水量；PLC可以依據(jù)農(nóng)作生長所需的營養(yǎng)液濃度和原水的注入量，計(jì)算出營養(yǎng)液的注入量，通過控制計(jì)量泵向主管路內(nèi)注入營養(yǎng)液，這樣就實(shí)現(xiàn)了對農(nóng)作物的隨水施肥的自動(dòng)控制；灌溉時(shí)既可以每個(gè)電磁閥(18)依次灌溉，也可以將電磁閥(18)全部打開同時(shí)灌溉；無論采用哪種灌溉方式，只要灌溉結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉原水泵(3)，再關(guān)閉電磁閥(18)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:灌溉控制系統(tǒng)PLC灌溉控制柜(16)選用西門子S1200系列控制柜，觸摸屏(17)選用威綸MT8100系列。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:攪拌泵的作用是攪拌肥水混合液，使其更加均勻；因此需要根據(jù)實(shí)際情況，進(jìn)行手動(dòng)開啟；當(dāng)需要進(jìn)行攪拌時(shí)，手動(dòng)開啟，攪拌泵將在運(yùn)行I小時(shí)后自動(dòng)停止，如果運(yùn)行期間有特殊情況或者已經(jīng)滿足需要，可以隨時(shí)手動(dòng)制動(dòng)；定時(shí)控制:攪拌泵從啟動(dòng)開始運(yùn)行I小時(shí)后自動(dòng)停止，此部分需要用到系統(tǒng)中的定時(shí)器來實(shí)現(xiàn)；手動(dòng)控制:如果中途需要停止，則有相應(yīng)的開關(guān)斷開，使得攪拌泵停止； 原水泵過流報(bào)警:原水泵過流報(bào)警主要依靠熱繼電器來實(shí)現(xiàn)，當(dāng)電流過大時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生較大的熱量，當(dāng)熱量達(dá)到一定程度時(shí)，繼電器斷開，從而產(chǎn)生了過流報(bào)警，也對原水泵進(jìn)行了保護(hù)； 原水泵水流開關(guān)報(bào)警:在系統(tǒng)內(nèi)部，會(huì)對原水泵的瞬時(shí)流量進(jìn)行一個(gè)初步測量，如果瞬時(shí)流量的脈沖數(shù)在3-5s內(nèi)低于一定的值，則認(rèn)為原水泵沒有水流，就會(huì)產(chǎn)生水流報(bào)警。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:水源進(jìn)入原水灌溉系統(tǒng)中首先經(jīng)由過濾器a(l)進(jìn)行初步過濾，通過截止閥a(2)進(jìn)入原水泵(3)，再通過截止閥b (4)經(jīng)過過濾器b(5)的進(jìn)一步過濾，減壓閥(6)使出口壓力保持穩(wěn)定的范圍，由壓力表(7)對管道水壓進(jìn)行測量；水流經(jīng)壓力表后進(jìn)入到渦輪流量計(jì)(8)，以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)水肥濃度配比及定量灌溉，流量計(jì)后需要接入單向閥(9)，以保證水流方向，防止回流；營養(yǎng)液A經(jīng)(I)號(hào)攪拌泵(19)攪拌后，由I號(hào)計(jì)量泵(11)從I號(hào)藥桶(10)中取出相應(yīng)量的營養(yǎng)液A，然后通過I號(hào)背壓閥(12)進(jìn)入到主水路管道中，以保持出水口處的壓力一定，防止回流；如果需要同時(shí)灌溉兩種營養(yǎng)液，可以通過2號(hào)計(jì)量泵(14)從2號(hào)藥桶(13)中取出經(jīng)過2號(hào)攪拌泵(20)攪拌好的營養(yǎng)液B，通過2號(hào)背壓閥(15)進(jìn)入到主水路管道中；混合后的水肥混合液流出出水管，經(jīng)過電磁閥(18)進(jìn)入到后面的灌溉區(qū)中，進(jìn)而對農(nóng)作物進(jìn)行灌溉；營養(yǎng)液配比的調(diào)節(jié)主要依靠計(jì)量泵，每個(gè)計(jì)量泵通過一個(gè)PLC灌溉控制柜來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，根據(jù)每種營養(yǎng)液所需濃度的不同，都會(huì)設(shè)置不同的頻率上下限值。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:原水管道通過過濾器和截止閥，由原水泵將水從水源處送入施肥系統(tǒng)；田間水路部分由電磁閥(18)和滴灌帶組成，主要為出水部分，通過施肥系統(tǒng)控制電磁閥實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有雙營養(yǎng)液濃度輸出及使用計(jì)量泵定量控制的單相隨水施肥系統(tǒng)，其特征在于:控制系統(tǒng)為PLC控制，能夠同步北京時(shí)間適時(shí)啟動(dòng)12組計(jì)劃；根據(jù)控制對象的不同，控制系統(tǒng)可以分成控制計(jì)量泵、攪拌泵、原水泵和電磁閥四個(gè)部分；通過控制攬樣栗，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)啟動(dòng)，也可以在需要時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)，最多運(yùn)彳丁個(gè)小時(shí)；通過控制原水泵，可以實(shí)現(xiàn)手動(dòng)切換備用原水泵，實(shí)時(shí)顯示瞬時(shí)、累計(jì)流量，水流開關(guān)報(bào)警功能；通過控制電磁閥，可以同時(shí)對12組電磁閥進(jìn)行控制，顯示累計(jì)流量值，顯示歷史數(shù)據(jù)表，同時(shí)具有過流報(bào)警功能。
【文檔編號(hào)】A01G25/16GK104472094SQ201410759184
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月10日
【發(fā)明者】徐鴻, 樓剛, 宋力強(qiáng), 朱漢良, 杜紅宇, 李獻(xiàn)亮, 苗青, 張艷秋 申請人:杭州陽田農(nóng)業(yè)設(shè)備有限公司