[发明专利]一种水肥一体化精准施肥控制系统

说明书

本发明公开了一种水肥一体化精准施肥控制系统。主要包括：储肥罐、电磁流量计、压力传感器、电动阀模块、螺杆泵模块和电气控制模块。所述的电动阀模块包括第一电动阀和第二电动阀，所述的螺杆泵模块包括泵体和电机，所述的电气控制模块包括主控制单元、供电子系统、人机交互模块和变频调速装置。其中储肥罐用来储存液态肥，螺杆泵模块将储肥罐中的液态肥抽出并排入主水管道，电磁流量计采集已施肥量，电气控制模块的供电子系统为系统提供所需电能，主控制单元接收、处理和发送指令，变频调速装置用来改变螺杆泵电机频率，人机交互模块用于设置参数和操作控制。本发明的优点在于可以对液态肥的施肥量进行精准控制，大大提高了施肥精度和效率。

技术领域

本发明属于农业自动化控制领域，涉及一种水肥一体化精准施肥控制系统。

背景技术

新疆位于欧亚大陆腹地，属于典型的温带大陆性干旱气候，由于南北疆绿洲均被荒漠、戈壁包围，当地的生态系统十分脆弱，干旱、盐碱、风沙已经成为制约绿洲农业发展的三大因素，农业生产主要依赖水肥的合理施用。目前，新疆农业用水肥仍处于高消耗、低产量的粗放阶段。相同的作物产量指标，新疆低于全国平均水平。这主要是传统粗放施肥、过量偏施导致肥料利用率偏低。这种高耗低效的施肥方式同时带来了资源浪费、生态退化和环境污染等一系列问题。

新疆作为全国最大的优质商品棉生产基地，种植面积约占全国的1/3，产量占全国50％以上。棉花生育期长，需水、需肥量大，为提高新疆棉花产业的竞争力，必须大力发展节水节肥技术。膜下滴灌作为新疆棉花种植方式得到了大面积的应用，且基本实现了自动化控制；但在肥料施用方面，由于外界水压不稳定、施肥设备可靠性低等问题，仍主要依靠人工经验方式进行配施。为此，开发一种适用于新疆棉田的精准水肥一体化控制系统十分必要。

本发明涉及一种水肥一体化精准施肥控制系统，其目的在于实现棉田的精准施肥，提高棉花产量，加快新疆及兵团棉花产业健康、快速、稳定发展。

发明内容

为解决现有技术中的一个或多个问题，本发明的目的在于提供一种水肥一体化精准施肥控制系统，可以对液态肥的施肥量进行精准控制，大大提高施肥精度和效率。

本发明涉及一种水肥一体化精准施肥控制系统，包括储肥罐、电磁流量计、压力传感器、电动阀模块、螺杆泵模块和电气控制模块。

所述的储肥罐采用防腐的卧罐，用于储存一定量的液态肥。

所述的电磁流量计用来实时采集液体肥的已施用量。

所述的压力传感器可用来监测储肥罐压力。

所述的电动阀模块包括第一电动阀和第二电动阀，分别控制进肥管和进水管路的开合。

所述的螺杆泵模块包括泵体和电机，可将储肥罐中的液态肥抽出并排入到主水管道中。

所述的电气控制模块包括主控制单元、供电子系统、人机交互模块和变频调速子系统等。主控制单元用于数据的收集、处理、发送。供电子系统拥有一定的电路保护作用，并提供380V三相交流电压、220V交流电压与24V直流电压。人机交互设备提供智能模式、全自动模式与手动模式3种施肥方式以及可进行参数设置与反冲洗。变频调速子系统中的变频调速装置为变频器，用于调节电机频率。

本发明的工作原理：

(1)主控制单元与人机交互设备通过协议进行通讯，人机交互设备将数据与指令通过该协议传输给主控制单元，主控制单元将接受并处理后的数据存储到内部存储器里，人机交互设备通过访问地址的方式读取包括已施肥量、施肥总量；

(2)对变频器进行端子控制方式设定，并配置不同的施肥频率，通过变频器设置的不同频率进而调节螺杆泵转速；