[发明专利]用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机及其控制方法

说明书

本发明公开了一种用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机及其控制方法，包括由蓄水桶构成的灌溉设备和由蓄肥桶构成的施肥设备，灌溉设备和施肥设备均经主管与分体管一端连接，分体管另一端伸入土壤，本发明还包括内嵌有用于反应光照数据与灌溉量之间相关性的灌溉模型的控制机构和光照采集探头，光照采集探头与灌溉模型相连，灌溉模型经电磁阀与置于蓄水桶内的潜水泵相连。本发明采用上述结构的用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机及其控制方法，实现了智能化灌溉施肥管理，且结构简单，便于操作，生产成本低。

技术领域

本发明涉及一种灌溉施肥技术，尤其涉及一种用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机及其控制方法。

背景技术

随着中国经济的飞速发展，城镇化脚步的加快，人水矛盾日益突出，水资源同粮食、石油一起成为国家的战略资源，中国农业发展方式粗放，过度消耗资源，尤其在农业生产中水、肥资源消耗浪费严重，因此，建设现代化农业，实现农业的可持续发展，必须转变发展方式，走资源高效利用的道路，而水肥一体化是现代农业发展的必然选择，水肥一体化技术可节水70％以上，节肥30％以上，提高肥料利用率50％以上。但是水肥一体化技术的实现必须依赖施肥器才能完成，目前常见的灌溉施肥装置主要有压差施肥罐、文丘里施肥器、比例施肥器、智能施肥机等，但是常规施肥器只能控制单棚，工作效率低；且需要人工控制，大大增加了劳动成本，比例施肥器可以实现不同浓度施肥，但是价格较高，且比例调节操作对于技术人员要求较高。同时因以上施肥器均为水动力施肥器，对于水源的流量和压力有一定的要求，多家用户使用同一机井的情况下，水源稳定性差，多家同时开启阀门时，水动力的施肥器会因为压力或者流量不够，而无法正常工作。

智能施肥机应运而生，但是目前市场上智能施肥机价格普遍偏高，且以大型园区为主要使用对象，操作比较复杂，需要技术人员具备一定的知识水平；灌溉施肥策略以时序和次数为主，需要技术人员设置所需要的系数参数，而与之对应的农业从事人员老龄化的加剧，技术人员无法完成这些设备的操作，难以学会如何设置灌溉策略，最终导致设备闲置，影响水肥一体化技术的推广效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机及其控制方法，实现了智能化灌溉施肥管理，且结构简单，便于操作，生产成本低。

为实现上述目的，本发明提供了一种用于土壤栽培的轻简式智能灌溉施肥机，包括由蓄水桶构成的灌溉设备和由蓄肥桶构成的施肥设备，所述灌溉设备和所述施肥设备均经主管与分体管一端连接，所述分体管另一端伸入土壤，本发明还包括内嵌有用于反应光照数据与灌溉量之间相关性的灌溉模型的控制机构和光照采集探头，所述光照采集探头与所述灌溉模型相连，所述灌溉模型经电磁阀与置于所述蓄水桶内的潜水泵相连；

所述灌溉模型包括用于根据所述光照采集探头采集的光照强度计算累计光辐射能的第一计算单元、用于根据累积光辐射能计算灌溉量的第二计算单元和用于根据植物耗水量确定单次灌溉量并计算光辐射能启动门槛的第三计算单元。

优选的，所述第一计算单元中光照强度与累计光辐射能的线性关系为y＝0.0146x+2.9839；

所述第二计算单元包括苗期计算部分、开花期计算部分和结果期计算部分，所述苗期计算部分，其中苗期计算模型灌溉量与累计光辐射能的线性关系为y＝0.0822x–3.331；开花期计算模型灌溉量与累计光辐射能的线性关系为y＝0.467x–38.342；结果期计算模型灌溉量与累计光辐射能的线性关系为y＝0.7339x–102.92。

优选的，所述蓄水桶出口经进水管与所述主管相通，所述蓄水桶进口经过滤器与水源相通，所述蓄水桶和所述水源之间还设置有电磁阀，设置在所述蓄水桶内的浮球开关与控制机构相连，所述控制机构与电磁阀相连，所述控制机构还与设置在所述进水管上的第一流速计相连。

优选的，所述蓄肥桶经进肥管与所述主管相通，所述进肥管上设置有注肥泵，所述进肥管上设置有与所述控制机构相连的第二流速计。