[发明专利]一种轻简化温室水肥灌施装置

说明书

本发明公开了一种轻简化温室水肥灌施装置，包括施肥机构、信息采集系统和控制系统。施肥机构采用变频调速技术，利用变频器控制施肥泵转速来调节液肥管路流量的大小，从而实现液肥浓度配比和灌溉量的实时动态精确控制。信息采集系统利用作物生境的多信息的融合，可以实现作物多维水肥胁迫信息和温室环境综合信息的精确获取和反馈，进而基于作物生境信息反馈的变频控制技术，实现了温室水肥的自动配比和变量灌施作业。施肥机构基于pH差值反馈实现混肥搅拌的自适应启动控制，大幅降低了固体颗粒的沉积率，降低了人工搅拌的劳动强度，同时大幅减少设备故障。本发明有效减少施肥用量，提高施肥机作业效率，降低肥料和人工成本，提高温室的经济效益。

技术领域

本发明属于设施农业生物信息探测研究领域，具体涉及一种轻简化温室水肥灌施装置。

背景技术

我国设施面积已达410万公顷，但适用于日光温室、钢架大棚的水肥一体化技术装备研究较少，大型现代化温室采用的进口水肥灌施系统能够实现多路肥料的精确混合施用和科学管理，但是通常体积较大，操作和管理复杂，价格也较高，不适合普通农户。而国产小型施肥系统，水肥管理粗放，尤其是缺少作物营养、水分需求信息，因此不能做到按需施肥灌溉、不能达到节水节肥的目的，且大多没有混肥搅拌和沉积排出装置，易发生沉积和堵塞，故障率较高。

中小农户的水肥一体化装备大多为简易型手持式的灌施装置，水肥一体化滴灌系统普及率较低。而普遍使用的手持式灌施装置不仅管理粗放，造成水肥资源的严重浪费和面源污染，且浪费大量的人力，劳动效率低下，由于设施肥水施用频繁，设施果蔬基本上每隔三四天就需要进行灌施作业，10亩大棚每次作业需要1-2天/人，导致人力和用工成本较高，设施种植的经济效益较差。

针对目前中小农户日光温室生产水肥灌施自动化程度低，水肥不能精确按需调控，以及大水大肥造成的农产品品质下降和面源污染等问题，本发明申请开发了适用于中小农户的一种轻简化温室水肥灌施装置，能依据温室环境和作物信息控制水肥灌溉时机、灌溉量；针对日光温室种植农艺要求，研发轻简化水肥灌施装置，使之更加低成本和实用化，提高日光温室肥水的利用率及降低人工劳动强度，有助于精确农业实现高效、持续、集约的发展。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题提供一种轻简化温室水肥灌施装置，以实现对苗期作物水肥胁迫状态的快速无损精确探测，为设施水肥的科学管理提供依据。本发明施肥机构采用变频调速技术，利用变频器控制施肥泵转速来调节液肥管路流量的大小，并将液肥送到具有压力反馈的恒压主管道中，从而实现液肥浓度配比和灌溉量的实时动态精确控制。信息采集系统利用作物生境的多信息的融合，可以实现作物多维水肥胁迫信息和温室环境综合信息的精确获取和反馈，进而基于作物生境信息反馈的变频控制技术，实现了温室水肥的自动配比和变量灌施作业。施肥机构还包括混肥搅拌装置，该装置基于上下肥液不均匀性的pH差值反馈实现混肥搅拌的自适应启动控制，大幅降低了固体颗粒的沉积率，结合管道过滤装置，不仅降低了人工搅拌的劳动强度，同时大幅减少设备故障。本装置相较于传统方法能够有效减少施肥用量，提高施肥机作业效率，降低肥料和人工成本，提高温室的经济效益。

本发明的技术方案是：一种轻简化温室水肥灌施装置，包括施肥机构、信息采集系统和控制系统；

所述施肥机构包括进水主管道、进水泵、进水电磁阀、出肥管道、施肥电磁阀、搅拌电机、混肥灌、施肥泵和施肥管道；所述进水主管道与进水泵连接，进水泵的出口管路和混肥管路之间连接有进水电磁阀；施肥泵通过管路与混肥罐上部相连、且施肥泵与混肥罐之间的管道上有施肥电磁阀；施肥罐顶部安装有搅拌电机，搅拌电机输出轴伸入施肥罐内、且设有搅拌叶片；