一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)及灌溉施肥方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及果園灌溉施肥技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)及施肥方法。
【背景技術(shù)】
[0002]灌溉施肥又稱為一體化技術(shù)，是講肥料配對(duì)成肥液，借助壓力灌溉系統(tǒng)，在灌溉的同時(shí)將肥料輸送到作物根部土壤，適時(shí)適量的滿足作物水分和養(yǎng)分需求的一種現(xiàn)代農(nóng)業(yè)新技術(shù)?，F(xiàn)有技術(shù)中，果園灌溉施肥方法是利用文丘里管和比例施肥栗實(shí)現(xiàn)灌溉施肥。文丘里施肥法施肥量固定，不可調(diào)節(jié)，不能根據(jù)出肥口實(shí)時(shí)值進(jìn)行調(diào)節(jié)施肥量，工作時(shí)對(duì)壓力和流量的變化較為敏感，其運(yùn)行工況的波動(dòng)會(huì)造成水肥混合比的波動(dòng)，因此其施肥精準(zhǔn)度較差。比例施肥栗施肥法是根據(jù)人的操作經(jīng)驗(yàn)，手動(dòng)調(diào)節(jié)施肥比例，施肥量精度得不到保證，容易造成過(guò)量施肥，造成對(duì)植物的損傷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)及施肥方法，可以實(shí)現(xiàn)果園的自動(dòng)精準(zhǔn)灌溉施肥，減少人工參與，提高工作效率，保證果樹獲取最佳肥水比。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，包括進(jìn)水部分、吸肥部分、灌溉施肥部分、控制部分和遠(yuǎn)程控制部分；其中進(jìn)水部分包括供水栗1、臭氧消毒設(shè)備2、液位傳感器3和混合罐4，吸肥部分包括出肥栗5、文丘里吸肥器6、流量可調(diào)電磁閥7、EC傳感器8 (電傳導(dǎo)傳感器)和肥料桶9，灌溉施肥部分包括出肥栗5和出水栗電磁閥10，控制部分包括電氣控制柜11和控制面板12，遠(yuǎn)程控制部分包括服務(wù)器14和GPRS通訊模塊13 ;供水栗I與臭氧消毒設(shè)備2、液位傳感器3、混合罐4依次相連；出肥栗5 —端連接混合罐4，另一端與文丘里吸肥器6、流量可調(diào)電磁閥7和肥料桶9依次相連，EC傳感器8與文丘里吸肥器6相連，將文丘里吸肥器6的相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給液位傳感器3 ;出水栗電磁閥10的一端連接出肥栗5，另一端連接電氣控制柜11 ;電氣控制柜11與控制面板12相連，控制面板12通過(guò)GPRS通訊模塊13與服務(wù)器14進(jìn)行通訊。
[0005]優(yōu)選的，電氣控制柜11上設(shè)置可人為操作的觸摸屏。
[0006]優(yōu)選的，系統(tǒng)還包括與控制面板相連的報(bào)警電路，根據(jù)植物生長(zhǎng)狀況缺陷、肥液不足及網(wǎng)絡(luò)不能連接的狀況進(jìn)行報(bào)警。
[0007]利用上述灌溉施肥系統(tǒng)進(jìn)行灌溉施肥的方法，包括如下步驟:
[0008](I)打開供水栗，當(dāng)混合罐中的液位達(dá)到液位傳感器的設(shè)定值，電氣控制柜控制供水栗進(jìn)水流量，保持混合罐的液位恒定；
[0009](2)當(dāng)確定果樹該時(shí)段施肥量后，電氣控制柜根據(jù)EC傳感器測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若大于設(shè)定值，調(diào)小流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，減小吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；若小于設(shè)定值，調(diào)大流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，增大吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；
[0010](3)通過(guò)GPRS通訊模塊，將工作現(xiàn)場(chǎng)的控制面板與辦公區(qū)域的服務(wù)器進(jìn)行通訊，通過(guò)服務(wù)器上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)定果樹所需肥料值，與采集出肥口 EC傳感器的值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)施肥。
[0011]優(yōu)選的，步驟(I)中在進(jìn)水時(shí)，利用臭氧消毒設(shè)備對(duì)進(jìn)水進(jìn)行消毒殺菌。
[0012]優(yōu)選的，步驟(2)中，利用現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜和設(shè)置于電氣控制柜上的觸摸屏設(shè)定施肥量值。
[0013]本發(fā)明的有益效果為:可根據(jù)果樹對(duì)肥料不同的需求，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的EC傳感器值，自動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)流量電磁閥，實(shí)現(xiàn)吸肥量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉施肥的效果；遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥，節(jié)約了勞動(dòng)力，降低了用工成本，施肥量精準(zhǔn)，與普通施肥方法相比可節(jié)約15-20 %的肥料，有利于果樹的生長(zhǎng)，從而提高產(chǎn)量，增加果農(nóng)經(jīng)濟(jì)收益。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的整體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的施肥方法示意圖。
[0016]其中，1、供水栗；2、臭氧消毒設(shè)備；3、液位傳感器；4、混合罐；5、出肥栗；6、文丘里吸肥器；7、流量可調(diào)電磁閥；8、EC傳感器；9、肥料桶；10、出水栗電磁閥；11、電氣控制柜；12、控制面板；13、GPRS通訊模塊；14、服務(wù)器。
【具體實(shí)施方式】
[0017]如圖1所示，一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，包括進(jìn)水部分、吸肥部分、灌溉施肥部分、控制部分和遠(yuǎn)程控制部分；其中進(jìn)水部分包括供水栗、臭氧消毒設(shè)備、液位傳感器和混合罐，吸肥部分包括出肥栗、文丘里吸肥器、流量可調(diào)電磁閥、EC傳感器和肥料桶，灌溉施肥部分包括出肥栗和出水栗電磁閥，控制部分包括電氣控制柜和控制面板，遠(yuǎn)程控制部分包括服務(wù)器和GPRS通訊模塊；供水栗與臭氧消毒設(shè)備、液位傳感器、混合罐依次相連；出肥栗一端連接混合罐，另一端與文丘里吸肥器、流量可調(diào)電磁閥和肥料桶依次相連，EC傳感器與文丘里吸肥器相連，將文丘里吸肥器的相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給液位傳感器；出水栗電磁閥的一端連接出肥栗，另一端連接電氣控制柜；電氣控制柜與控制面板相連，控制面板通過(guò)GPRS通訊模塊與服務(wù)器進(jìn)行通訊。
[0018]電氣控制柜上設(shè)置可人為操作的觸摸屏。系統(tǒng)還包括與控制面板相連的報(bào)警電路，根據(jù)植物生長(zhǎng)狀況缺陷、肥液不足及網(wǎng)絡(luò)不能連接的狀況進(jìn)行報(bào)警。
[0019]如圖2所示，利用上述灌溉施肥系統(tǒng)進(jìn)行灌溉施肥的方法，包括如下步驟:
[0020](I)打開供水栗，當(dāng)混合罐中的液位達(dá)到液位傳感器的設(shè)定值，電氣控制柜控制供水栗進(jìn)水流量，保持混合罐的液位恒定；
[0021](2)當(dāng)確定果樹該時(shí)段施肥量后，電氣控制柜根據(jù)EC傳感器測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若大于設(shè)定值，調(diào)小流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，減小吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；若小于設(shè)定值，調(diào)大流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，增大吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；
[0022](3)通過(guò)GPRS通訊模塊，將工作現(xiàn)場(chǎng)的控制面板與辦公區(qū)域的服務(wù)器進(jìn)行通訊，通過(guò)服務(wù)器上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)定果樹所需肥料值，與采集出肥口 EC傳感器的值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)施肥。
[0023]當(dāng)供水栗進(jìn)水時(shí)，設(shè)置臭氧消毒設(shè)備對(duì)水進(jìn)行消毒殺菌，保證水質(zhì)的安全。設(shè)定施肥量值，可人為通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜和設(shè)置于電氣控制柜上的觸摸屏進(jìn)行設(shè)定。
[0024]盡管本發(fā)明就優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行了示意和描述，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，只要不超出本發(fā)明的權(quán)利要求所限定的范圍，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，其特征在于，包括進(jìn)水部分、吸肥部分、灌溉施肥部分、控制部分和遠(yuǎn)程控制部分；其中進(jìn)水部分包括供水栗(I)、臭氧消毒設(shè)備(2)、液位傳感器(3)和混合罐(4)，吸肥部分包括出肥栗(5)、文丘里吸肥器￠)、流量可調(diào)電磁閥(7)、EC傳感器⑶和肥料桶(9)，灌溉施肥部分包括出肥栗(5)和出水栗電磁閥(10)，控制部分包括電氣控制柜(11)和控制面板(12)，遠(yuǎn)程控制部分包括服務(wù)器(14)和GPRS通訊模塊(13);供水栗(I)與臭氧消毒設(shè)備(2)、液位傳感器(3)、混合罐(4)依次相連；出肥栗(5)一端連接混合罐(4)，另一端與文丘里吸肥器(6)、流量可調(diào)電磁閥(7)和肥料桶(9)依次相連，EC傳感器(8)與文丘里吸肥器(6)相連，將文丘里吸肥器￠)的相關(guān)數(shù)據(jù)反饋給液位傳感器⑶；出水栗電磁閥(10)的一端連接出肥栗(5)，另一端連接電氣控制柜(11);電氣控制柜(11)與控制面板(12)相連，控制面板(12)通過(guò)GPRS通訊模塊(13)與服務(wù)器(14)進(jìn)行通訊。2.如權(quán)利要求1所述的果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，其特征在于，電氣控制柜(11)上設(shè)置可人為操作的觸摸屏。3.如權(quán)利要求1所述的果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)還包括與控制面板相連的報(bào)警電路，根據(jù)植物生長(zhǎng)狀況缺陷、肥液不足及網(wǎng)絡(luò)不能連接的狀況進(jìn)行報(bào)目ο4.一種利用權(quán)I所述的灌溉施肥系統(tǒng)進(jìn)行灌溉施肥的方法，其特征在于，包括如下步驟: (1)打開供水栗，當(dāng)混合罐中的液位達(dá)到液位傳感器的設(shè)定值，電氣控制柜控制供水栗進(jìn)水流量，保持混合罐的液位恒定； (2)當(dāng)確定果樹該時(shí)段施肥量后，電氣控制柜根據(jù)EC傳感器測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若大于設(shè)定值，調(diào)小流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，減小吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥；若小于設(shè)定值，調(diào)大流量可調(diào)電磁閥的開度和出肥栗流量，增大吸肥量，直到與設(shè)定值相等，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥； (3)通過(guò)GPRS通訊模塊，將工作現(xiàn)場(chǎng)的控制面板與辦公區(qū)域的服務(wù)器進(jìn)行通訊，通過(guò)服務(wù)器上位機(jī)組態(tài)軟件設(shè)定果樹所需肥料值，與采集出肥口 EC傳感器的值進(jìn)行比較，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程精準(zhǔn)施肥。5.如權(quán)利要求4所述的灌溉施肥的方法，其特征在于，步驟⑴中在進(jìn)水時(shí)，利用臭氧消毒設(shè)備對(duì)進(jìn)水進(jìn)行消毒殺菌。6.如權(quán)利要求4所述的灌溉施肥的方法，其特征在于，步驟(2)中，利用現(xiàn)場(chǎng)電氣控制柜和設(shè)置于電氣控制柜上的觸摸屏設(shè)定施肥量值。
【專利摘要】一種果園的遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥系統(tǒng)，包括進(jìn)水部分、吸肥部分、灌溉施肥部分、控制部分和遠(yuǎn)程控制部分；利用上述灌溉施肥系統(tǒng)進(jìn)行灌溉施肥的方法，主要通過(guò)電氣控制柜根據(jù)EC傳感器測(cè)量值與設(shè)定值進(jìn)行比較，控制流量可調(diào)電磁閥和出肥泵的流量，從而實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)施肥。本發(fā)明的有益效果為：可根據(jù)果樹對(duì)肥料不同的需求，根據(jù)在線監(jiān)測(cè)的EC傳感器值，自動(dòng)調(diào)節(jié)可調(diào)流量電磁閥，實(shí)現(xiàn)吸肥量的自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)灌溉施肥的效果；遠(yuǎn)程精準(zhǔn)灌溉施肥，節(jié)約了勞動(dòng)力，降低了用工成本，施肥量精準(zhǔn)，與普通施肥方法相比可節(jié)約15-20％的肥料，有利于果樹的長(zhǎng)成，從而提高產(chǎn)量，增加果農(nóng)經(jīng)濟(jì)收益。
【IPC分類】G05D27/02
【公開號(hào)】CN105183054
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510639428
【發(fā)明人】孫昌權(quán), 劉永華, 高菊玲, 孔德志
【申請(qǐng)人】江蘇農(nóng)林職業(yè)技術(shù)學(xué)院
【公開日】2015年12月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日