[发明专利]基于无线通讯的高杆水肥一体机

说明书

本发明涉及一种基于无线通讯的高杆水肥一体机，包括包括太阳能无线墒情站、水肥控制输送系统和高杆喷灌系统；太阳能无线墒情站包括太阳能组件、太阳能蓄电池、水肥信息数据采集器和无线传输系统；水肥控制输送系统包括下位机、水肥箱、水泵、流量控制阀和输液管道；高杆喷灌系统包括导轨、步进电机和喷灌系统；所述的流量控制阀与所述的高杆喷灌系统通过输液管道相连接，控制水和肥料的供给速度；本发明能根据农田水肥情况和天气状况，结合太阳能无线墒情站，通过控制步进电机速度进行定量灌溉、按需灌溉，从而达到节约水肥的目的。

技术领域

本发明涉及一种基于无线通讯的高杆水肥一体机，适用于不同区域的地块和需要喷灌的不同品种作物，属于水肥一体化技术领域。

技术背景

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，有利于实现节水灌溉，有利于实现水肥高效管理。面对目前我国农村地区劳动力不足，粮食产量需求大，管理水平不高，水资源相对匮乏等现状，生物节水与农艺节水相配合，实现农艺、农机的高度融合，创新适合规模化生产的固定式高杆喷灌水肥一体化耕作制度，以及适合小规模或分散生产的移动式高杆喷灌水肥一体化耕作制度，已成为了研究的热点。已有发明专利申请“智能平移式水肥药一体化喷灌设备”(CN201710914458)公开了一种具有智能控制装置的水肥药一体化喷灌设备，但其观测系统侧重于观测病虫害从而施药，对水肥的观测和调节没有明确的体现，不具备太阳能无线墒情站，不具备GPRS无线网络传输系统；已有发明专利申请“水肥一体化喷溉系统”(CN201710694688)公开了一种低成本的水肥药一体化喷灌装置，但其无法对地块水肥情况进行监测，无法对数据进行无线传输，也不具备智能的决策系统，按需确定地块的灌溉、施肥量。随着国家农业技术的发展，精确农业、智慧农业是农业装备发展的方向，这就要求农业装备与现代信息系统结合，对田间具有实时监测的功能，能够按需定量执行农业操作，在达到相同或更高效益的同时减少投入量，达到保护环境、节约资源的需求。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺陷和空白，提供一种具备实时监测功能的，能够进行按需进行农业作业的基于无线通讯的高杆水肥一体机。

一种基于无线通讯的高杆水肥一体机，包括太阳能无线墒情站、水肥控制输送系统和高杆喷灌系统。

所述的太阳能无线墒情站包括太阳能组件、太阳能蓄电池、水肥信息数据采集器和无线传输系统；

所述的太阳能组件包括太阳能电池板和光伏充电控制器；太阳能电池板通过线路与光伏充电控制器相连接；将太阳能转化为电能并稳定输入太阳能蓄电池，为水肥信息数据采集器和无线传输系统供电。

所述的水肥信息数据采集器包括土壤湿度传感器、营养元素传感器和EC传感器，水肥信息数据采集器根据土壤状况、土层厚度、作物种植密度的要求，以一定的密度和深度安装在地表以下相应位置；

所述的无线传输系统包括上位机和GPRS无线网络传输系统；所述的上位机和土壤湿度传感器、营养元素传感器和EC传感器连接；上位机将水肥信息数据采集器采集到的数据通过GPRS无线网络传输系统输送到水肥控制输送系统；

所述的水肥控制输送系统包括下位机、水肥箱、水泵、流量控制阀和输液管道；

下位机与水泵、流量控制阀和步进电机连接，控制喷灌作业的执行，控制喷灌作业的速度；下位机中存储有数据分析决策应用软件；下位机通过所述的GPRS无线网络传输系统获取天气预报，数据分析决策应用软件获取水肥信息数据采集器采集到的数据，根据采集到的数据确定所需水肥量及喷灌机的行驶速度；所述的水肥箱与流量控制阀通过输液管道相连接；

所述的高杆喷灌系统包括导轨、步进电机和喷灌系统；所述的流量控制阀与所述的高杆喷灌系统通过输液管道相连接，控制水和肥料的供给速度；

所述导轨对称设置在地块两侧(沿地块长度方向的两侧)；所述的导轨长度根据地块长度确定，根据地块位置和喷灌装置宽度确定导轨安装位置；