專利名稱：環閉群流滴灌配制施肥系統及灌溉方法、營養液配制方法和施肥方法
技術領域：
本發明涉及一種農業、林業、園林、溫室用滴灌澆水、施肥配制裝置，尤其涉及一種環閉群流滴灌配制施肥系統及灌溉方法、營養液配制方法和施肥方法。
背景技術：
我國設施農業發展迅猛，但是管理水平與荷蘭、以色列等國家相比，存在很大差距，主要表現在
1、滴灌產品澆灌水不均勻；目前，設施農業盆栽植物灌溉有一部分采用滴灌，即在每個花盆基質中插入一個滴箭灌水器，灌水時滴箭灌水器只能濕潤滴箭周邊的基質，整盆基質不能全部濕潤。由于基質滲透性大，在重力作用向下，灌溉水往往從盆底部直接排出，不利于植物根系的生長，導致灌溉水極大浪費，降低水的利用效率。以往安設滴頭的管路是從一端到另一端安設滴頭，安設了滴頭的管路內的起始端與末端的水壓和水流有差異，不能保障每個滴灌點實現恒定的澆灌，同時也難以控制每個滴灌點的澆灌量和施肥量，不適宜規模化生產。2、人工施肥，效率低，利用率不高。設施花卉對營養液的要求比較高，花卉品種不同，生育期不同，營養液配方和施肥量也不一樣。目前，主要采用人工配制營養液，通常是憑經驗把花肥和水按比例混合，攪拌均勻，然后用一壺一壺澆灌。這種施肥方式勞動強度高、 工作效率低，不適宜規模化生產。綜上所述，我國現有的設施農業(溫室、大棚)蔬菜、花卉等作物的灌溉和營養液施肥不能滿足設施農業的發展，很難大面積推廣，時效性差，費工費時，水肥浪費嚴重，作物產量低，品質差，工作效率低，不適宜規模化生產。
發明內容
本發明的主要目的在于解決上述管道澆水、施肥裝置中存在的問題，提供一種環閉群流滴灌配制施肥系統及灌溉方法、營養液配制方法和施肥方法。本發明解決規模化設施農業生產中的人工灌溉施肥勞動強度大、效率低、灌溉水不均的問題，取代了人工灌溉施肥。本發明解決其技術問題所采用的技術方案是
本發明分為灌溉子系統、配制營養液子系統和控制子系統，灌溉子系統對滴灌點的種植物實施灌溉，配制營養液子系統配制植物生長營養液以及調制營養液的酸堿度和營養液總濃度，由灌溉子系統對滴灌點的種植物實施灌溉和施肥，控制子系統定時、定量控制灌溉子系統對滴灌點的種植物實施澆灌，根據種植物的需肥量調節適宜的營養液，折合成水量， 對滴灌點的種植物實施施肥。由蓄水池、引水泵、水源輸送管路、注水管路、存儲營養液輸出管路、營養液存儲罐、營養液輸出管路、營養液母液儲罐、酸/堿溶液儲罐、自吸泵、主控制器、主輸送管路、支管管路、毛管管路、支撐定位卡具、穩流器、環閉群流滴灌管路和滴頭構成，水源輸送管路的一端部與蓄水池相連接，水源輸送管路的另一端部與注水管路和主輸送管路相連接，水源輸送管路汲取蓄水池的水源且輸送到澆灌系統中。本發明是由灌溉子系統、配制營養液子系統和控制子系統，主要由原液(高濃度營養液)、灌溉施肥控制設備、流量計、管路閥門、執行機構和田間微灌系統等組成，主控制器的下位機采用PLC可編程控制器，上位機采用觸摸屏。能夠達到營養液自動化調配控制、灌溉和營養液施肥的定時控制、灌溉和營養液施肥的定量控制、自動和手動控制功能、信息的統計和查詢功能、系統運行的動態顯示功能、系統參數設置功能、傳感器的校正功能、系統的安全保護和報警及報警信息查詢功能。本發明主要由母液(高濃度營養液)、首部管路子系統、控制計算機、一次傳感器、 執行機構、田間微灌子系統和田間閥門等組成，水源的存儲可放置在水池中，從水池中汲取水源，亦可直接與水源相連接。水源輸送管路從蓄水池中汲取水源，水源通過水源輸送管路輸送到澆灌系統中。水源輸送管路的另一端部與灌溉控制閥的進水口相連接，主輸送管路的一端部與灌溉控制閥的出水口相連接，灌溉控制閥的控制開關與主控制器相連接，灌溉控制閥的開啟和關閉控制向主輸送管路輸送水源。水源輸送管路與主輸送管路相連接，水源輸送管路與主輸送管路之間安設灌溉控制閥，控制水源從水源輸送管路進入主輸送管路，灌溉控制閥的控制開關與主控制器相連接，接受主控制器的指令，執行開啟和關閉的作業。支管管路與主輸送管路相連接，在主輸送管路上至少安設4路支管管路，支管管路的一端部安設田間控制閥，每一路支管管路控制一單元組的滴灌點的澆灌和施肥，田間控制閥的啟閉是否開通和關閉一路支管管路，每一路支管管路輸送一單元組的滴灌點的澆灌和施肥，田間控制閥的控制開關與主控制器相連接。主輸送管路上安設支管管路，至少安設4路支管管路，支管管路上安設田間控制閥，根據設計需要在主輸送管路上增設8-16路支管管路，田間控制閥控制從主輸送管路向支管管路輸送水源和營養液，田間控制閥的控制開關與主控制器相連接，接受主控制器的指令，執行開啟和關閉的作業。毛管管路與支管管路相連接，在支管管路上至少安設3路毛管管路，環閉群流滴灌管路與毛管管路相連接，在毛管管路上至少安設3路環閉群流滴灌管路，環閉群流滴灌管路整體環形封閉狀，環閉群流滴灌管路上設置滴頭，每一路環閉群流滴灌管路的進口與毛管管路之間安設穩流器，恒定環閉群流滴灌管路內的水壓和水流，環閉群流滴灌管路上至少安設2個滴頭，每一個滴灌點上至少設置2個滴頭，把所需的蓄水池和營養液分別滴灌到各個滴灌點。在支管管路上設置毛管管路，至少設置3路毛管管路，根據設計需要在支管管路上增設8-16路毛管管路。在毛管管路設置環閉群流滴灌管路，至少設置3路環閉群流滴灌管路，根據設計需要在毛管管路上增設8-16路環閉群流滴灌管路。環閉群流滴灌管路上設置滴頭，至少設置2個滴頭，在滴灌點的四周至少設置2個滴頭，根據設計需要在每個滴灌點增設2-4個滴頭。由于環閉群流滴灌管路整體呈環形封閉狀，能夠保持環閉群流滴灌管路中的水壓和水流恒定，在環閉群流滴灌管路的入口安設穩流器，進一步保持環閉群流滴灌管路中的水壓和水流恒定，保障每個滴灌點實現恒定的澆灌。以往安設滴頭的管路是從一端到另一端安設滴頭，安設了滴頭的管路內的起始端與末端的水壓和水流有差異，不能保障每個滴灌點實現恒定的澆灌，難以控制澆灌量和施肥量。支撐定位卡具上部為卡環，卡環套住環閉群流滴灌管路，支撐定位卡具下部為定位扦插桿，定位扦插桿插在滴灌點，環閉群流滴灌管路通過支撐定位卡具固定定位在滴灌點，環閉群流滴灌管路上的滴頭在植物周圍實施滴灌。支撐定位卡具上部的卡環套住環閉群流滴灌管路，支撐定位卡具下部的定位扦插桿插在滴灌點處，支撐定位卡具把環閉群流滴灌管路固定在滴灌點，保障滴頭對種植物實施澆灌和施肥。注水管路的一端部與水源輸送管路相連接，注水管路的另一端部插入營養液存儲罐內，注水管路上安設注水控制閥，注水控制閥的啟閉是否開通和關閉注水管路，注水控制閥的控制開關與主控制器相連接，注水管路向營養液存儲罐內注入蓄水池的水源調節營養液的濃度。注水管路從水源輸送管路向營養液存儲罐輸送水源稀釋營養液存儲罐中的營養液原液，使營養液達到設計要求，保障種植物的吸收。營養液存儲罐整體為桶狀罐體，罐體為盲孔，罐體內設置液位傳感器和pH/EC傳感器，液位傳感器和PH/EC傳感器與主控制器相連接，把營養液存儲罐內的水位、營養液酸堿度以及電導率的數據信息反饋給主控制器，啟動自吸泵，營養液經混合后，通過存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路把營養液存儲罐內的營養液輸送到主輸送管路，沿著主輸送管路、支管管路、毛管管路、穩流器和環閉群流滴灌管路從滴頭滴灌到每一個滴灌點。營養液存儲罐內存儲營養液和調節營養液，營養液存儲罐內設置液位傳感器和 pH/EC傳感器，液位傳感器和pH/EC傳感器與主控制器相連接，液位傳感器和pH/EC傳感器把數據信息反饋給主控制器，主控制器經數據處理后發出指令調整注水管路上的注水控制閥。根據種植物的需肥量，折合成總水量，設定總水量后，主控制器發出指令，向營養液存儲罐內實施注水作業。當營養液存儲罐內的水源達到預定的液位，停止向營養液存儲罐內的注水作業。主控制器發出指令，啟動自吸泵向營養液存儲罐內注入植物生長營養液，當營養液存儲罐內達到設計要求的量，主控制器發出指令，關閉自吸泵和營養液母液注入控制閥， 停止向營養液存儲罐內注入植物生長營養液。營養液存儲罐內的PH/EC傳感器向主控制器反饋檢測植物生長營養液的數據信息，主控制器發出指令，調節營養液存儲罐內植物生長營養液的酸堿度。當營養液存儲罐內植物生長營養液達到設計要求的酸堿度，主控制器發出指令，關閉自吸泵和酸/堿溶液注入管路上的酸/堿注入控制閥，完成向營養液存儲罐內注入和調節植物生長營養液的作業。主控制器發出指令，打開存儲營養液輸出控制閥、營養液輸出控制閥和田間控制閥，啟動自吸泵，通過存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路把營養液存儲罐內的營養液輸送到主輸送管路，沿著主輸送管路、支管管路、毛管管路、穩流器和環閉群流滴灌管路從滴頭滴灌到每一個滴灌點。存儲營養液輸出管路的一端部與自吸泵的輸入口相連接，存儲營養液輸出管路的另一端部與營養液存儲罐的輸出口相連接，存儲營養液輸出管路上安設營養液輸出控制閥，營養液輸出控制閥的啟閉是否開通和關閉存儲營養液輸出管路，營養液輸出控制閥的控制開關與主控制器相連接，營養液存儲罐內的營養液通過自吸泵沿存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路把營養液存儲罐內的營養液輸送到主輸送管路。自吸泵的輸入口和和輸出口與存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路相連接，構成與主輸送管路連通管路，把營養液存儲罐內調節好的營養液輸送到主輸送管路。 存儲營養液輸出管路上安設至少2路營養液母液注入管路、酸/堿溶液注入管路和營養液輸出控制閥，營養液輸出控制閥的控制開關與主控制器相連接，營養液母液儲罐和酸/堿溶液儲罐整體為桶狀罐體，罐體為盲孔。在存儲營養液輸出管路上安設至少2路營養液母液注入管路和1路酸/堿溶液注入管路，存儲營養液輸出管路上安設營養液輸出控制閥，至少2個營養液母液儲罐分別與營養液母液注入管路相連接，根據植物生長的需要營養液母液儲罐中分別放置不同的植物生長營養液，根據每次施肥的用量，營養液母液儲罐中分別制成高濃度的母液，輸送到營養液存儲罐實施調配。酸/堿溶液儲罐中放置調節酸堿度的溶液，輸送到營養液存儲罐實施調配，營養液母液儲罐和酸/堿溶液儲罐采用整體為桶狀罐體容器。營養液母液注入管路的一端部與存儲營養液輸出管路相連接，營養液母液注入管路的另一端部與營養液母液儲罐的輸出口相連接，營養液母液注入管路上安設營養液母液注入控制閥，營養液母液注入控制閥的啟閉是否開通和關閉營養液母液注入管路，營養液母液注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，啟動自吸泵營養液母液儲罐內的植物生長營養液通過營養液母液注入管路、存儲營養液輸出管路和營養液注入管路向營養液存儲罐內輸送相應的營養液母液。營養液母液注入管路的兩端部分別與存儲營養液輸出管路和營養液母液儲罐的輸出口相連接，在營養液母液注入管路上安設營養液母液注入控制閥，營養液母液注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，接受主控制器的指令實施操作，向營養液存儲罐內輸送相應的植物生長營養液。根據每次施肥的用量，把專用肥料溶解在營養液母液儲罐內，制成高濃度母液。酸/堿溶液輸出管路的一端部與存儲營養液輸出管路相連接，酸/堿溶液輸出管路的另一端部與酸/堿溶液儲罐的輸出口相連接，酸/堿溶液輸出管路上安設酸/堿注入控制閥，酸/堿注入控制閥的啟閉是否開通和關閉酸/堿溶液輸出管路，酸/堿注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，酸/堿溶液儲罐的酸或堿的溶液通過酸/堿溶液輸出管路、 存儲營養液輸出管路和營養液注入管路向營養液存儲罐內輸送相應的調節酸堿度的溶液。酸/堿溶液輸出管路的兩端部分別與存儲營養液輸出管路和酸/堿溶液儲罐的輸出口相連接，在酸/堿溶液輸出管路上安設酸/堿注入控制閥，酸/堿注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，接受主控制器的指令實施操作，向營養液存儲罐內輸送相應的調節酸或堿的溶液。營養液注入管路的一端部與自吸泵的輸出口相連接，營養液注入管路的另一端部插入營養液存儲罐內，營養液注入管路上安設營養液注入控制閥，營養液注入控制閥的啟閉是否開通和關閉營養液注入管路，營養液注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，啟動自吸泵把需要注入的酸/堿溶液和營養液母液匯集注入營養液存儲罐內混合配置成營養液。營養液注入管路的兩端部分別與自吸泵的輸出口和營養液存儲罐的入口相連接，營養液注入管路上安設營養液注入控制閥，營養液注入控制閥的控制開關與主控制器相連接，自吸泵和營養液注入控制閥接受主控制器的指令實施操作，把需要注入的酸/堿溶液和植物生長營養液分別注入營養液存儲罐內混合配置成營養液。營養液輸出管路的一端部與主輸送管路相連接，營養液輸出管路的另一端部與自吸泵的輸出口相連接，營養液輸出管路上安設混合液輸出控制閥，混合液輸出控制閥的啟閉是否開通和關閉營養液輸出管路，混合液輸出控制閥的控制開關與主控制器相連接，啟動自吸泵把需要輸送的營養液輸送到滴灌點。營養液輸出管路的兩端部分別與主輸送管路和自吸泵的輸出口相連接，營養液輸出管路上安設混合液輸出控制閥，混合液輸出控制閥和自吸泵接受主控制器的指令實施 操作，把需要輸送的營養液輸送到滴灌點。水源輸送管路上安設引水泵、過濾器、流量計和灌溉閥，引水泵的進水口與蓄水池相連接，引水泵的出水口與水源輸送管路相連接，引水泵把蓄水池的水源輸入到水源輸送管路中，引水泵的控制開關與主控制器相連接，蓄水池的水源流經過濾器清除水源中的雜質，水源流經流量計，流量計記錄水源的流量，并把流量數據信息反饋給主控制器，水源輸送管路的端部安設灌溉閥，灌溉閥的啟閉是否開通和關閉主輸送管路，灌溉閥與主管路相連接，灌溉閥的控制開關與主控制器相連接。在水源輸送管路上依次設置引水泵、過濾器、流量計和灌溉閥，引水泵和灌溉閥的控制開關與主控制器相連接，引水泵和灌溉閥接受主控制器的指令實施操作，引水泵的進水口與蓄水池相連接，流量計記錄水源進入水源輸送管路的流量，并把流量數據信息反饋給主控制器，過濾器清除水源中的雜質。主控制器是由觸摸屏和PLC可編程控制器構成，匯集指令信息和數據信息進行綜合處理，主控制器接收反饋的數字信息以及發出操作指令，驅動引水泵、自吸泵的開啟和關閉，開啟和關閉各管路上的控制閥開通和關閉管路，從主控制器的觸摸屏上直接獲取實時數字信息和系統運行狀態，通過主控制器的觸摸屏修正相應的數據，通過觸摸屏傳輸給觸摸屏存儲器存儲，觸摸屏存儲器與USB接口相連接，用U盤把數據信息提取出，在室內進行數據信息的后分析以及做出報告。主控制器是由觸摸屏和PLC可編程控制器構成，匯集流量計、液位傳感器和pH/EC 傳感器的數據信息，經數據處理后發出操作指令，驅動引水泵、自吸泵的開啟和關閉，開啟和關閉各管路上的控制閥開通和關閉管路。從主控制器的觸摸屏上直接獲取實時數字信息和系統運行狀態，通過主控制器的觸摸屏修正相應的數據，調整整個系統的運行狀態。從觸摸屏存儲器的USB接口用U盤提取整個系統的數據信息，然后回到室內進行數據信息的后分析并做出報告。開啟系統，從主控制器的觸摸屏確認系統運行參數，啟動并執行澆灌程序，實施澆灌作業，主控制器發出指令關閉注水管路的注水控制閥和營養液輸出管路的營養液輸出控制閥，開啟水源輸送管路的灌溉控制閥和其中一組支管管路的田間控制閥，連通澆灌系統的管路。主控制器發出指令關閉注水管路的注水控制閥和營養液輸出管路的營養液輸出控制閥，根據設計要求開啟水源輸送管路的灌溉控制閥和其中一組支管管路的田間控制閥，關閉其他管路，連通澆灌系統的管路，實施澆灌作業。
主控制器發出指令啟動引水泵，引水泵汲取蓄水池的水源并輸送進水源輸送管路，水源流經過濾器，過濾器清除水源中的雜質，水源流經流量計，流量計記錄水源的流量， 并把流量數據信息傳輸給主控制器。啟動引水泵，引水泵汲取蓄水池的水源，水源沿著已連通的澆灌系統的管路輸送水源，過濾器清除水源中的雜質，流量計記錄水源的流量，并把流量數據信息傳輸給主控制器，統計澆灌的水量水源沿著水源輸送管路穿過灌溉控制閥進入主輸送管路，水源從主輸送管路穿過其中一組支管管路的田間控制閥進入其中一組支管管路，水源從其中一組支管管路分流進入毛管管路，水源沿著毛管管路穿過穩流器進入環閉群流滴灌管路，水源從環閉群流滴灌管路上的滴頭滴灌到滴灌點實施澆灌作業。水源進入連通澆灌系統的管路，沿著水源輸送管路和主輸送管路，進入其中一組支管管路，水源從其中一組支管管路和毛管管路分流進入環閉群流滴灌管路，水源從環閉群流滴灌管路上的滴頭滴灌到滴灌點實施澆灌種植物的作業。當滴灌點澆灌的水源達到預期的澆灌水量，主控制器發出指令開啟下一組支管管路的田間控制閥，然后關閉其中一組支管管路的田間控制閥，停止其中一組支管管路的澆灌作業，實施下一單元組的滴灌點的澆灌作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點澆灌作業，系統停止運行。當滴灌點澆灌的水源達到設計要求的澆灌水量，就要停止對其中一組支管管路停止澆灌作業，首先開啟下一組支管管路的田間控制閥，然后關閉其中一組支管管路的田間控制閥，實施下一單元組的滴灌點的澆灌作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點澆灌作業，系統停止運行。當澆灌過程中，對其中一單元組的滴灌點澆灌作業完畢，轉到下一單元組的滴灌點實施澆灌作業，應按照先開后關的原則進行控制，即先打開下一組田間控制閥，再關閉上一組田間控制閥，田間控制閥的轉換過程中，整個系統的其他部分運行狀態不變。開啟系統，從主控制器的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行配制營養液程序，實施配制營養液作業，主控制器發出指令關閉水源輸送管路的灌溉控制閥和存儲營養液輸出管路的營養液輸出控制閥，主控制器發出指令開啟注水管路的注水控制閥和存儲營養液輸出管路的營養液輸出控制閥，根據種植物的需肥量，折合成總水量，設定總水量后，主控制器發出指令，啟動引水泵，水源通過水源輸送管路和注水管路向營養液存儲罐內實施注水作業。關閉灌溉控制閥封閉灌溉子系統的澆灌管路，關閉混合液輸出控制閥封閉營養液輸出管路，關閉營養液輸出控制閥封閉存儲營養液輸出管路，開啟注水控制閥連通注水管路，按照種植物的需肥量計算出總水量，啟動引水泵，水源通過水源輸送管路和注水管路向營養液存儲罐內實施注水作業。當營養液存儲罐內的水源達到預定的液位，液位傳感器和流量計向主控制器反饋數據信息并報警，主控制器接收到反饋數據信息，經數據處理后發出指令，關閉引水泵和注水管路上的注水控制閥，停止向營養液存儲罐內的注水作業。當營養液存儲罐內的水源達到預定的液位，關閉引水泵和注水控制閥，封閉注水管路，完成營養液存儲罐的注水作業。
主控制器發出指令開啟營養液母液注入管路的營養液母液注入控制閥、酸/堿溶液注入管路的酸/堿注入控制閥、存儲營養液輸出管路的存儲營養液輸出控制閥和營養液注入管路的營養液注入控制閥，連通存儲營養液輸出管路和營養液注入管路構成循環管路，同時連通營養液母液注入管路和酸/堿溶液注入管路的循環 管路，通過存儲營養液輸出管路和營養液注入管路構成的循環管路向營養液母液儲罐注入營養液母液和酸/堿溶液，主控制器發出指令啟動自吸泵，通過營養液注入管路和存儲營養液輸出管路按比例從營養液母液儲罐向營養液存儲罐內注入營養液。開啟存儲營養液輸出控制閥和營養液注入控制閥，連通存儲營養液輸出管路和營養液注入管路，構成循環管路，開啟營養液母液注入控制閥連通營養液母液注入管路，開啟酸/堿注入控制閥連通酸/堿溶液注入管路，通過循環管路的循環從營養液母液儲罐和酸 /堿溶液儲罐虹吸營養液母液和酸/堿溶液，啟動自吸泵，按比例向營養液存儲罐內注入植物生長營養液。當營養液存儲罐內的營養液達到預定的液位，液位傳感器向主控制器反饋數據信息并報警，主控制器接收到液位傳感器的反饋數據信息，主控制器經數據處理后調整營養液存儲罐內營養液的比例，當營養液存儲罐內的營養液調整到相適宜的比例，ρΗ/EC傳感器向主控制器反饋監測數據信息并報警，主控制器接收到ρΗ/EC傳感器的反饋數據信息， 主控制器經數據處理后發出指令，關閉營養液母液注入管路的營養液母液注入控制閥，開啟酸/堿溶液注入管路的酸/堿注入控制閥，啟動自吸泵從酸/堿溶液儲罐汲取溶液，通過酸/堿溶液注入管路、存儲營養液輸出管路和營養液注入管路向營養液存儲罐注入酸/堿溶液，調節酸堿度。當營養液存儲罐內的水源達到預定的液位，主控制器經數據處理后調整營養液存儲罐內營養液的比例，主控制器經數據處理后發出指令，關閉營養液母液注入控制閥，開啟酸/堿注入控制閥，啟動引水泵從酸/堿溶液儲罐汲取溶液，調節營養液的酸堿度。當營養液存儲罐內植物生長營養液達到設計要求的酸堿度，pH/EC傳感器向主控制器反饋數據信息并報警，主控制器接收到反饋數據信息，經數據處理后，主控制器發出指令，關閉自吸泵和酸/堿溶液注入管路上的酸/堿注入控制閥，完成向營養液存儲罐內注入植物生長營養液和調節植物生長營養液的作業。當營養液存儲罐內營養液達到設計要求的酸堿度，主控制器發出指令，關閉自吸泵和酸/堿注入控制閥，完成向營養液存儲罐內注入植物生長營養液和調節植物生長營養液的作業。主控制器發出指令開啟注水管路的注水控制閥，水源輸送管路與注水管路連通， 啟動引水泵，引水泵汲取蓄水池的水源并輸送進水源輸送管路，水源流經水源輸送管路和注水管路注入營養液存儲罐內調節營養液的營養成分。主控制器發出指令開啟注水控制閥，啟動引水泵，水源注入營養液存儲罐內調節營養液的營養成分。當營養液存儲罐內的營養液調節到相適宜的營養成分，流量計、液位傳感器和pH/ EC傳感器反饋的監測數據信息并報警，主控制器接收到流量計、液位傳感器和pH/EC傳感器反饋的監測數據信息，主控制器經數據處理后發出指令關閉引水泵和注水管路的注水控制閥，營養液存儲罐內配制營養液作業完成，系統待運行。
當營養液存儲 罐內的營養液調節到相適宜的總濃度，主控制器經數據處理后發出指令關閉引水泵和注水控制閥，營養液存儲罐內配制營養液作業完成，系統待實施施肥作業的運行。開啟系統，從主控制器的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行施肥程序，實施施肥作業，主控制器發出指令關閉水源輸送管路的灌溉控制閥、注水管路的注水控制閥、營養液注入管路的營養液注入控制閥、營養液母液注入管路的營養液母液注入控制閥和酸/堿溶液注入管路的酸/堿注入控制閥，主控制器發出指令開啟存儲營養液輸出管路的營養液輸出控制閥、營養液輸出管路的營養液輸出控制閥和其中一組支管管路的田間控制閥。關閉灌溉控制閥封閉水源輸送管路，關閉注水控制閥封閉注水管路，關閉營養液注入控制閥封閉營養液注入管路，關閉營養液母液注入控制閥封閉營養液母液注入管路， 關閉酸/堿注入控制閥封閉酸/堿溶液注入管路，開啟營養液輸出控制閥連通存儲營養液輸出管路，開啟混合液輸出控制閥連通營養液輸出管路，開啟其中一組田間控制閥連通其中一組支管管路。主控制器發出指令啟動自吸泵，自吸泵通過存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路將營養液存儲罐內的營養液輸送到主輸送管路，營養液從主輸送管路穿過其中一組支管管路的田間控制閥進入其中一組支管管路，營養液從其中一組支管管路分流進入毛管管路，營養液沿著毛管管路分流，穿過穩流器進入環閉群流滴灌管路，營養液從環閉群流滴灌管路上的滴頭滴灌到滴灌點實施施肥。啟動自吸泵，營養液從連通的存儲營養液輸出管路和營養液輸出管路將營養液輸送到連通的主輸送管路和其中一組支管管路，營養液從其中一組支管管路分流進入毛管管路，營養液沿著毛管管路分流進入環閉群流滴灌管路，營養液從滴頭滴灌到滴灌點實施施肥。當滴灌點施肥的營養液達到預期的施肥量，主控制器發出指令開啟下一組支管管路的田間控制閥，然后關閉其中一組支管管路的田間控制閥，停止其中一組支管管路的施肥作業，實施下一組支管管路控制的滴灌點的施肥作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點施肥作業，系統停止運行。當滴灌點施肥的營養液達到預期的施肥量，開啟下一組支管管路的田間控制閥， 然后關閉其中一組支管管路的田間控制閥，停止施肥作業，實施下一單元組的滴灌點的施肥作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點施肥作業，系統停止運行。當施肥作業過程中，對其中一單元組的滴灌點施肥作業完畢，轉到下一單元組的滴灌點實施施肥作業，應按照先開后關的原則進行控制，即先打開下一組田間控制閥，再關閉上一組田間控制閥，田間控制閥的轉換過程中，整個系統的其他部分運行狀態不變。本發明是環閉群流滴灌配制施肥系統及灌溉方法、營養液配制方法和施肥方法。 本發明設計科學，結構合理，操作簡便，性能卓越，價格低廉，效益顯著，系統功能強大，具有營養液自動化調配控制；灌溉、營養液施肥的定時控制；灌溉、營養液施肥的定量控制；自動、手動控制功能；信息的統計、查詢功能；系統運行的動態顯示功能；系統參數設置功能； 傳感器的校正功能；系統的安全保護、報警及報警信息查詢功能。環閉群流滴灌管路流量均勻穩定，迷宮式流道具有壓力均衡作用，保證了各滴頭出水流量均勻一致，多點出水的方式，使澆灌水更均勻。抗堵塞力強，滴灌帶采用條形進水器和流道，條形進水器起過濾防阻塞作用，大于流道的雜質不能進入流道，進入流道的微小顆粒，在水流的作用下能夠迅速沖出流道，保證水流長期穩定的運行。使用方便，壽命長，迷宮式圓柱滴頭可根據用戶需要，按照不同間距安在環閉群流滴灌管路上，因而滴灌管整體性好，施工安裝方便，在生育期長、 灌水頻率高的作物上使用，經濟使用，節支增效顯著。本發明系統功能強大，具有定量控制、 定時控制2種自動灌溉施肥控制方式，方便用戶灌溉施肥。還具有營養液自動混配功能，系統的故障報警及安全保護功能，灌水量、施肥量、報警信息的記錄與查詢功能，系統工作狀態的動態顯示等多種功能。性能卓越，采用觸摸屏和PLC為控制計算機，水泵和電磁閥等為執行機構，這些設備成熟、可靠、穩定，系統自保護功能完善，增強了系統運行的可靠性。 采用先注入大部分營養液，后微量調節的混肥方式，大幅度提高了營養液混配的速度和精度，保證了營養液的合格率。操作簡便，采用觸摸屏作為操作和顯示設備，中文操作界面友好，只要認識漢字，稍加培訓，即可對系統進行操作。價格低廉，本發明主要用于溫室花卉的灌溉施肥自動化控制，系統控制規模20畝。與同性能的進口產品相比，價格比進口產品低 30%。本發明效益顯著，與滴灌技術配合使用，可大幅度降低勞動強度，提高勞動效率，為大規模生產高襠花卉提供了技術保證，年節水60%，節肥40%，省工80%，作物產量和品質提高 30%，經濟效益顯著可提高20-40%。
以下結合附圖和實施例對本發明詳細說明。圖1環閉群流滴灌配制施肥系統的示意圖
圖2環閉群流滴灌配制施肥系統的環閉群流滴灌管路的示意3環閉群流滴灌配制施肥系統的環閉群流滴灌管路的示意4環閉群流滴灌配制施肥系統的支撐定位卡具的示意圖
1環閉群流滴灌管路，2支撐定位卡具，3穩流器，4主輸送管路，5支管管路，6毛管管路，7引水泵，8蓄水池，9過濾器，10流量計，11灌溉控制閥，12卡環，13定位扦插桿，14滴灌點，15滴頭，16田間控制閥，17注水管路，18注水控制閥，19液位傳感器，20 pH/EC傳感器，21營養液存儲罐，22營養液輸出管路，23存儲營養液輸出控制閥，24植物生長營養液輸出控制閥，25酸/堿輸出控制閥，26營養液母液儲罐，27酸/堿溶液儲罐，28自吸泵，29存儲營養液輸出管路，30主控制器，31水源輸送管路，32營養液輸出控制閥，33營養液注入管路，34酸/堿溶液輸入管路，35植物生長營養液輸入管路，36營養液注入控制閥。
具體實施例方式實施例1
本發明分為灌溉子系統、配制營養液子系統和控制子系統，灌溉子系統對滴灌點的種植物實施澆灌，配制營養液子系統配制植物生長營養液以及調制營養液的酸堿度和營養液總濃度，由灌溉子系統對滴灌點的種植物實施施肥，控制子系統定時定量控制灌溉子系統對滴灌點的種植物實施澆灌，根據種植物的需肥量調節適宜的營養液，折合成水量，對滴灌點的種植物實施施肥。由蓄水池(8)、引水泵(7)、水源輸送管路(31)、注水管路(17)、存儲營養液輸出管路(29)、營養液存儲罐(21)、營養液輸出管路(22)、營養液母液儲罐(26)、酸/堿溶液儲罐(27)、自吸泵(28)、主控制器(30)、主輸送管路(4)、支管管路(5)、毛管管路(6)、支撐定位卡具(2)、穩流器(3)、環閉群流滴灌管路(1)和滴頭(15)構成，水源輸送管路(31)的一端部與蓄水池(8)相連接，水源輸送管路(31)的另一端部與注水管路(17)和主輸送管路(4) 相連接，水源輸送管路(31)汲取蓄水池(8)的水源且輸送到澆灌系統中，如圖1、圖2、圖3、 圖4所示。實施例2
水源輸送管路(31)的另一端部與灌溉控制閥(11)的進水口相連接，主輸送管路(4)的一端部與灌溉控制閥(11)的出水口相連接，灌溉控制閥(11)的控制開關與主控制器(30) 相連接，灌溉控制閥(11)的開啟和關閉控制向主輸送管路(4)輸送蓄水池(8)中的水源。支管管路(5)與主輸送管路(4)相連接，在主輸送管路(4)上至少安設4路支管管路(5)，支管管路(5)的一端部安設田間控制閥(16)，每一路支管管路(5)控制一單元組的滴灌點(14)的澆灌和施肥，田間控制閥(16)的啟閉是否開通和關閉一路支管管路(5)，每一路支管管路(5)輸送一單元組的滴灌點(14)的澆灌和施肥，田間控制閥(16)的控制開關與主控制器(30)相連接。毛管管路(6)與支管管路(5)相連接，在支管管路(5)上至少安設3路毛管管路 (6)，環閉群流滴灌管路(1)與毛管管路(6)相連接，在毛管管路(6)上至少安設3路環閉群流滴灌管路(1 )，環閉群流滴灌管路(1)整體環形封閉狀，環閉群流滴灌管路(1)上設置滴頭(15)，每一路環閉群流滴灌管路(1)的進口與毛管管路(6)之間安設穩流器(3)，恒定環閉群流滴灌管路(1)內的水壓和水流，環閉群流滴灌管路(1)上至少安設2個滴頭(15)，每一個滴灌點(14)上至少設置2個滴頭(15)，把所需的蓄水池(8)和營養液分別滴灌到各個滴灌點(14)，如圖1、圖2、圖3所示。實施例3
支撐定位卡具(2)上部為卡環(12)，卡環(12)套住環閉群流滴灌管路(1)，支撐定位卡具(2)下部為定位扦插桿(13)，定位扦插桿(13)插在滴灌點(14)，環閉群流滴灌管路(1)通過支撐定位卡具(2)固定定位在滴灌點(14)，環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)在植物周圍實施滴灌，如圖2、圖3、圖4所示。實施例4
注水管路(17)的一端部與水源輸送管路(31)相連接，注水管路(17)的另一端部插入營養液存儲罐(21)內，注水管路(17)上安設注水控制閥(18)，注水控制閥(18)的啟閉是否開通和關閉注水管路(17)，注水控制閥(18)的控制開關與主控制器(30)相連接，注水管路 (17)向營養液存儲罐(21)內注入蓄水池(8)的水源調節營養液的濃度。
營養液存儲罐(21)整體為桶狀罐體，罐體為盲孔，罐體內設置液位傳感器(19 )和 pH/EC傳感器(20 )，液位傳感器(19 )和pH/EC傳感器(20 )與主控制器(30 )相連接，把營養液存儲罐(21)內的水位、營養液酸堿度以及電導率的數據信息反饋給主控制器(30)，啟動自吸泵(28 )，營養液存儲罐(21)通過存儲營養液輸出管路(29 )和營養液輸出管路(22 )把營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4)，沿著主輸送管路(4)、支管管路(5)、 毛管管路(6)、穩流器(3)和環閉群流滴灌管路(1)從滴頭(15)滴灌到每一個滴灌點(14)。
存儲營養液輸出管路(29)的一端部與自吸泵(28)的輸入口相連接，存儲營養液輸出管路(29)的另一端部與營養液存儲罐(21)的輸出口相連接，存儲營養液輸出管路(29)上安設營養液輸出控制閥(23)，營養液輸出控制閥(23)的啟閉是否開通和關閉存儲營養液輸出管路(29)，營養液輸出控制閥(23)的控制開關與主控制器(30)相連接，營養液存儲罐(21)內的營養液通過自吸泵(28)沿存儲營養液輸出管路(29)和營養液輸出管路 (22)把營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4)，如圖1、圖2、圖3所示。實施例5
存儲營養液輸出管路(29 )上安設至少2路營養液母液注入管路(35 )、酸/堿溶液注入管路(34)和營養液輸出控制閥(23)，營養液輸出控制閥(23)的控制開關與主控制器(30) 相連接，營養液母液儲罐(26)和酸/堿溶液儲罐(27)整體為桶狀罐體，罐體為盲孔。營養液母液注入管路(35)的一端部與存儲營養液輸出管路(29)相連接，營養液母液注入管路(35)的另一端部與營養液母液儲罐(26)的輸出口相連接，營養液母液注入管路(35)上安設營養液母液注入控制閥(24)，營養液母液注入控制閥(24)的啟閉是否開通和關閉營養液母液注入管路(35)，營養液母液注入控制閥(24)的控制開關與主控制器
(30)相連接，啟動自吸泵(28)營養液母液儲罐(26)內的營養液母液通過營養液母液注入管路(35)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)向營養液存儲罐(21)內輸送相應的營養液母液。酸/堿溶液輸出管路(34)的一端部與存儲營養液輸出管路(29)相連接，酸/堿溶液輸出管路(34)的另一端部與酸/堿溶液儲罐(27)的輸出口相連接，酸/堿溶液輸出管路 (34)上安設酸/堿注入控制閥(25)，酸/堿注入控制閥(25)的啟閉是否開通和關閉酸/堿溶液輸出管路(34 )，酸/堿注入控制閥(25 )的控制開關與主控制器(30 )相連接，酸/堿溶液儲罐(27)的酸或堿的溶液通過酸/堿溶液輸出管路(34)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)向營養液存儲罐(21)內輸送相應的調節酸堿度的溶液，如圖1所示。。實施例6
營養液注入管路(33)的一端部與自吸泵(28)的輸出口相連接，營養液注入管路(33) 的另一端部插入營養液存儲罐(21)內，營養液注入管路(33)上安設營養液注入控制閥 (36)，營養液注入控制閥(36)的啟閉是否開通和關閉營養液注入管路(33)，營養液注入控制閥(36)的控制開關與主控制器(30)相連接，啟動自吸泵(28)把需要注入的酸/堿溶液和植物生長營養液匯集注入營養液存儲罐(21)內混合配置成營養液。營養液輸出管路(22)的一端部與主輸送管路(4)相連接，營養液輸出管路(22)的另一端部與自吸泵(28)的輸出口相連接，營養液輸出管路(22)上安設營養液輸出控制閥 (32)，營養液輸出控制閥(32)的啟閉是否開通和關閉營養液輸出管路(22)，營養液輸出控制閥(32 )的控制開關與主控制器(30 )相連接，啟動自吸泵(28 )把需要輸送的營養液輸送到滴灌點(14)，如圖1、圖2、圖3所示。實施例7
水源輸送管路(31)上安設引水泵(7)、過濾器(9)、流量計(10)和灌溉閥(11)，引水泵 (7)的進水口與蓄水池(8)相連接，引水泵(7)的出水口與水源輸送管路(31)相連接，引水泵(7 )把蓄水池(8 )的水源輸入到水源輸送管路(31)中，引水泵(7 )的控制開關與主控制器 (30)相連接，蓄水池(8)的水源流經過濾器(9)清除水源中的雜質，水源流經流量計(10)， 流量計(10)記錄水源的流量，并把流量數據信息反饋給主控制器(30)，水源輸送管路(31) 的端部安設灌溉閥(11)，灌溉閥(11)的啟閉是否開通和關閉主輸送管路(4)，灌溉閥(11)與主管路(4)相連接，灌溉閥(11)的控制開關與主控制器(30)相連接，如圖1所示。實施例8
主控制器(30)是由觸摸屏和PLC可編程控制器構成，匯集指令信息和數據信息進行綜合處理，主控制器(30)接收反饋的數字信息以及發出操作指令，驅動引水泵(7)、自吸泵 (28)的開啟和關閉，開啟和關閉各管路上的控制閥開通和關閉管路，從主控制器(30)的觸摸屏上直接獲取實時數字信息和系統運行狀態，通過主控制器(30)的觸摸屏修正相應的數據，通過觸摸屏傳輸給觸摸屏存儲器存儲，觸摸屏存儲器與USB接口相連接，用U盤把數據信息提取出，在室內進行數據信息的后分析以及做出報告，如圖1所示。實施例9
開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統運行參數，啟動并執行澆灌程序，實施澆灌作業，主控制器(30)發出指令關閉注水管路(17)的注水控制閥(18)和營養液輸出管路 (22)的營養液輸出控制閥(32)，開啟水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11)和其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，連通澆灌系統的管路。主控制器(30)發出指令啟動引水泵(7)，引水泵(7)汲取蓄水池(8)的水源并輸送進水源輸送管路(31)，水源流經過濾器(9)，過濾器(9)清除水源中的雜質，水源流經流量計(10 )，流量計(10 )記錄水源的流量，并把流量數據信息傳輸給主控制器(30 )。水源沿著水源輸送管路(31)穿過灌溉控制閥(11)進入主輸送管路(4 )，水源從主輸送管路(4)穿過其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)進入其中一組支管管路(5)， 水源從其中一組支管管路(5)分流進入毛管管路(6)，水源沿著毛管管路(6)穿過穩流器 (3)進入環閉群流滴灌管路(1)，水源從環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)滴灌到滴灌點 (14)實施澆灌作業，如圖1、圖2、圖3、圖4所示。實施例10
當滴灌點(14)澆灌的水源達到預期的澆灌水量，主控制器(30)發出指令開啟下一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，然后關閉其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，停止其中一組支管管路(5)的澆灌作業，實施下一組支管管路(5)控制的滴灌點(14)的澆灌作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點(14)澆灌作業，系統停止運行，如圖1、圖2、圖3、圖4 所示。
實施例11
開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行配制營養液程序，實施配制營養液作業，主控制器(30 )發出指令關閉水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11)和營養液輸出管路(22)的營養液輸出控制閥(32)，主控制器(30)發出指令開啟注水管路(17) 的注水控制閥(18)，根據種植物的需肥量，折合成總水量，設定總水量后，主控制器(30)發出指令，啟動引水泵(7)，水源通過水源輸送管路(31)和注水管路(17)向營養液存儲罐 (21)內實施注水作業。當營養液存儲罐(21)內的水源達到預定的液位，液位傳感器(19)和流量計(10) 向主控制器反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到反饋數據信息，經數據處理后發出指令，關閉引水泵(7)和注水管路(17)上的注水控制閥(18)，停止向營養液存儲罐(21)內的注水作業，如圖1所示。實施例12主控制器(30)發出指令開啟營養液母液注入管路(35)的營養液母液注入控制閥 (24)、酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)、存儲營養液輸出管路(29)的存儲營養液輸出控制閥(23)和營養液注入管路(33)的營養液注入控制閥(36)，連通存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)構成循環管路，同時連通營養液母液注入管路 (35)和酸/堿溶液注入管路(34)的循環管路，通過存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33 )構成的循環管路向營養液母液儲罐(26 )注入營養液母液和酸/堿溶液，主控制器(30)發出指令啟動自吸泵(28)，通過營養液注入管路(33)和存儲營養液輸出管路(29) 按比例從營 養液母液儲罐(26)向注入營養液存儲罐(21)內注入營養液。當營養液存儲罐(21)內的營養液達到預定的液位，液位傳感器(19)和流量計 (10)向主控制器(30)反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到液位傳感器(19)的反饋數據信息，主控制器(30 )經數據處理后調整營養液存儲罐(21)內營養液的比例，當營養液存儲罐(21)內的營養液調整到相適宜的比例，pH/EC傳感器(20)向主控制器(30)反饋監測數據信息并報警，主控制器(30)接收到pH/EC傳感器(20)的反饋數據信息，主控制器(30)經數據處理后發出指令，關閉營養液母液注入管路(35)的營養液母液注入控制閥 (24)，開啟酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)，啟動自吸泵(28)從酸/堿溶液儲罐(27)汲取溶液，通過酸/堿溶液注入管路(34)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33 )向營養液存儲罐(21)注入溶液，調節酸堿度。當營養液存儲罐(21)內植物生長營養液達到設計要求的酸堿度，pH/EC傳感器 (20)向主控制器(30)反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到反饋數據信息，經數據處理后，主控制器(30 )發出指令，關閉自吸泵(28 )和酸/堿溶液注入管路(34 )上的酸/堿注入控制閥(25)，完成向營養液存儲罐(21)內注入植物生長營養液和調節植物生長營養液的作業，如圖1所示。實施例13
主控制器(30)發出指令開啟注水管路(17)的注水控制閥(18)，水源輸送管路(31)與注水管路(17)連通，啟動引水泵(7)，引水泵(7)汲取蓄水池(8)的水源并輸送進水源輸送管路(31)，水源流經水源輸送管路(31)和注水管路(17)注入營養液存儲罐(21)內調節營養液的營養成分。當營養液存儲罐(21)內的營養液調節到相適宜的營養成分，流量計(10)、液位傳感器(19)和pH/EC傳感器(20)反饋的監測數據信息并報警，主控制器(30)接收到流量計 (10),液位傳感器(19)和pH/EC傳感器(20)反饋的監測數據信息，主控制器(30)經數據處理后發出指令關閉引水泵(7)和注水管路(17)的注水控制閥(18)，營養液存儲罐(21)內配制營養液作業完成，系統待運行，如圖1所示。實施例14
開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行施肥程序，實施施肥作業，主控制器(30)發出指令關閉水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11)、注水管路(17)的注水控制閥(18)、營養液注入管路(33)的營養液注入控制閥(36)、營養液母液注入管路(35) 的營養液母液注入控制閥(24)和酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)，主控制器(30)發出指令開啟存儲營養液輸出管路(29)的營養液輸出控制閥(23)、營養液輸出管路(22)的營養液輸出控制閥(32)和其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，如圖1所示。
實施例15
主控制器(30 )發出指令啟動自吸泵(28 )，自吸泵(28 )通過存儲營養液輸出管路(29 ) 和營養液輸出管路(22 )將營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4 )，營養液從主輸送管路(4)穿過其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)進入其中一組支管管路(5)， 營養液從其中一組支管管路(5)分流進入毛管管路(6)，營養液沿著毛管管路(6)分流，穿過穩流器(3)進入環閉群流滴灌管路(1)，營養液從環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)滴灌到滴灌點(14)實施施肥，如圖1所示。實施例16
當滴灌點(14)施肥的營養液達到預期的施肥量，主控制器(30)發出指令開啟下一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，然后關閉其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，停止其中一組支管管路(5)的施肥作業，實施下一組支管管路(5)控制的滴灌點(14)的施肥作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點(14)施肥作業，系統停止運行，如圖1所示。
權利要求
1. 一種環閉群流滴灌配制施肥系統，其特征是該系統分為灌溉子系統、配制營養液子系統和控制子系統，灌溉子系統對滴灌點的種植物實施澆灌，配制營養液子系統配制植物生長營養液以及調制營養液的酸堿度和營養液總濃度，由灌溉子系統對滴灌點的種植物實施灌溉和施肥，控制子系統定時定量控制灌溉子系統對滴灌點的種植物實施澆灌，根據種植物的需肥量調節適宜的營養液，折合成水量，對滴灌點的種植物實施施肥，是由蓄水池(8)、引水泵(7)、水源輸送管路(31)、注水管路(17)、存儲營養液輸出管路(29)、營養液存儲罐(21)、營養液輸出管路(22)、營養液母液儲罐(26)、酸/堿溶液儲罐(27)、自吸泵 (28)、主控制器(30)、主輸送管路(4)、支管管路(5)、毛管管路(6)、支撐定位卡具(2)、穩流器(3)、環閉群流滴灌管路(1)和滴頭(15)構成，水源輸送管路(31)的一端部與蓄水池(8) 相連接，水源輸送管路(31)的另一端部與注水管路(17)和主輸送管路(4)相連接，水源輸送管路(31)汲取蓄水池(8)的水源且輸送到澆灌系統中；水源輸送管路(31)的另一端部與灌溉控制閥(11)的進水口相連接，主輸送管路(4)的一端部與灌溉控制閥(11)的出水口相連接，灌溉控制閥(11)的控制開關與主控制器(30) 相連接，灌溉控制閥(11)的開啟和關閉控制向主輸送管路(4)輸送蓄水池(8)中的水源；支管管路(5)與主輸送管路(4)相連接，在主輸送管路(4)上至少安設4路支管管路(5)，支管管路(5)的一端部安設田間控制閥(16)，每一路支管管路(5)控制一單元組的滴灌點(14) 的澆灌和施肥，田間控制閥(16)的啟閉是否開通和關閉一路支管管路(5)，每一路支管管路(5)輸送一單元組的滴灌點(14)的澆灌和施肥，田間控制閥(16)的控制開關與主控制器 (30)相連接；毛管管路(6)與支管管路(5)相連接，在支管管路(5)上至少安設3路毛管管路(6)， 環閉群流滴灌管路(1)與毛管管路(6)相連接，在毛管管路(6)上至少安設3路環閉群流滴灌管路(1 )，環閉群流滴灌管路(1)整體環形封閉狀，環閉群流滴灌管路(1)上設置滴頭 (15)，每一路環閉群流滴灌管路(1)的進口與毛管管路(6)之間安設穩流器(3)，恒定環閉群流滴灌管路(1)內的水壓和水流，環閉群流滴灌管路(1)上至少安設2個滴頭(15)，每一個滴灌點(14)上至少設置2個滴頭(15)，把所需的蓄水池(8)和營養液分別滴灌到各個滴灌點(14);支撐定位卡具(2)上部為卡環(12)，卡環(12)套住環閉群流滴灌管路(1)，支撐定位卡具(2)下部為定位扦插桿(13)，定位扦插桿(13)插在滴灌點(14)，環閉群流滴灌管路(1)通過支撐定位卡具(2)固定定位在滴灌點(14)，環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)在植物周圍實施滴灌；注水管路(17)的一端部與水源輸送管路(31)相連接，注水管路(17)的另一端部插入營養液存儲罐(21)內，注水管路(17)上安設注水控制閥(18)，注水控制閥(18)的啟閉是否開通和關閉注水管路(17)，注水控制閥(18)的控制開關與主控制器(30)相連接，注水管路 (17)向營養液存儲罐(21)內注入蓄水池(8)的水源調節營養液的濃度；營養液存儲罐(21)整體為桶狀罐體，罐體為盲孔，罐體內設置液位傳感器(19)和pH/ EC傳感器(20)，液位傳感器(19)和pH/EC傳感器(20)與主控制器(30)相連接，把營養液存儲罐(21)內的水位、營養液酸堿度以及電導率的數據信息反饋給主控制器(30)，啟動自吸泵(28 )，營養液經混合后，通過存儲營養液輸出管路(29 )和營養液輸出管路(22 )把營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4)，沿著主輸送管路(4)、支管管路(5)、毛管管路(6)、穩流器(3)和環閉群流滴灌管路(1)從滴頭(15)滴灌到每一個滴灌點(14)；存儲營養液輸出管路(29)的一端部與自吸泵(28)的輸入口相連接，存儲營養液輸出管路(29)的另一端部與營養液存儲罐(21)的輸出口相連接，存儲營養液輸出管路(29)上安設營養液輸出控制閥(23)，營養液輸出控制閥(23)的啟閉是否開通和關閉存儲營養液輸出管路(29)，營養液輸出控制閥(23)的控制開關與主控制器(30)相連接，營養液存儲罐 (21)內的營養液通過自吸泵(28)沿存儲營養液輸出管路(29)和營養液輸出管路(22)把營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4)；存儲營養液輸出管路(29)上安設至少2路營養液母液注入管路(35)、酸/堿溶液注入管路(34)和營養液輸出控制閥(23)，營養液輸出控制閥(23)的控制開關與主控制器(30) 相連接，營養液母液儲罐(26)和酸/堿溶液儲罐(27)整體為桶狀罐體，罐體為盲孔；營養液母液注入管路(35)的一端部與存儲營養液輸出管路(29)相連接，營養液母液注入管路(35)的另一端部與營養液母液儲罐(26)的輸出口相連接，營養液母液注入管路(35)上安設營養液母液注入控制閥(24)，營養液母液注入控制閥(24)的啟閉是否開通和關閉營養液母液注入管路(35)，營養液母液注入控制閥(24)的控制開關與主控制器(30)相連接，啟動自吸泵(28)營養液母液儲罐(26)內的營養液母液通過營養液母液注入管路(35)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)向營養液存儲罐(21)內輸送相應的營養液母液；酸/堿溶液輸出管路(34)的一端部與存儲營養液輸出管路(29)相連接，酸/堿溶液輸出管路(34)的另一端部與酸/堿溶液儲罐(27)的輸出口相連接，酸/堿溶液輸出管路(34) 上安設酸/堿注入控制閥(25)，酸/堿注入控制閥(25)的啟閉是否開通和關閉酸/堿溶液輸出管路(34 )，酸/堿注入控制閥(25 )的控制開關與主控制器(30 )相連接，酸/堿溶液儲罐(27)的酸或堿的溶液通過酸/堿溶液輸出管路(34)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)向營養液存儲罐(21)內輸送相應的調節酸堿度的溶液；營養液注入管路(33)的一端部與自吸泵(28)的輸出口相連接，營養液注入管路(33) 的另一端部插入營養液存儲罐(21)內，營養液注入管路(33)上安設營養液注入控制閥(36)，營養液注入控制閥(36)的啟閉是否開通和關閉營養液注入管路(33)，營養液注入控制閥(36)的控制開關與主控制器(30)相連接，啟動自吸泵(28)把需要注入的酸/堿溶液和營養液母液匯集注入營養液存儲罐(21)內混合配置成植物生長所需的營養液；營養液輸出管路(22)的一端部與主輸送管路(4)相連接，營養液輸出管路(22)的另一端部與自吸泵(28)的輸出口相連接，營養液輸出管路(22)上安設營養液輸出控制閥(32)， 營養液輸出控制閥(32)的啟閉是否開通和關閉營養液輸出管路(22)，營養液輸出控制閥 (32)的控制開關與主控制器(30)相連接，啟動自吸泵(28)把需要輸送的營養液輸送到滴灌點(14)；水源輸送管路(31)上安設引水泵(7)、過濾器(9)、流量計(10)和灌溉閥(11)，引水泵 (7)的進水口與蓄水池(8)相連接，引水泵(7)的出水口與水源輸送管路(31)相連接，引水泵(7 )把蓄水池(8 )的水源輸入到水源輸送管路(31)中，引水泵(7 )的控制開關與主控制器 (30)相連接，蓄水池(8)的水源流經過濾器(9)清除水源中的雜質，水源流經流量計(10)， 流量計(10 )記錄水源的流量，并把流量數據信息反饋給主控制器(30 )，水源輸送管路(31) 的端部安設灌溉閥(11)，灌溉閥(11)的啟閉是否開通和關閉主輸送管路(4)，灌溉閥(11)與主管路(4 )相連接，灌溉閥(11)的控制開關與主控制器(30 )相連接；主控制器(30 )是由觸摸屏和PLC可編程控制器構成，匯集指令信息和數據信息進行綜合處理，主控制器(30) 接收反饋的數字信息以及發出操作指令，驅動引水泵(7)、自吸泵(28)的開啟和關閉，開啟和關閉各管路上的控制閥開通和關閉管路，從主控制器(30)的觸摸屏上直接獲取實時數字信息和系統運行狀態，通過主控制器(30)的觸摸屏修正相應的數據，通過觸摸屏傳輸給觸摸屏存儲器存儲，觸摸屏存儲器與USB接口相連接，用U盤把數據信息提取出，在室內進行數據信息的后分析以及做出報告。
2.一種如權利要求1所述的環閉群流滴灌配制澆灌系統的澆灌方法，其特征在于所述的開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統運行參數，啟動并執行澆灌程序，實施澆灌作業，主控制器(30)發出指令關閉注水管路(17)的注水控制閥(18)和營養液輸出管路 (22)的營養液輸出控制閥(32)，開啟水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11)和其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，連通澆灌系統的管路；主控制器(30 )發出指令啟動引水泵(7 )，引水泵(7 )汲取蓄水池(8 )的水源并輸送進水源輸送管路(31)，水源流經過濾器(9)，過濾器(9)清除水源中的雜質，水源流經流量計 (10)，流量計(10)記錄水源的流量，并把流量數據信息傳輸給主控制器(30)；水源沿著水源輸送管路(31)穿過灌溉控制閥(11)進入主輸送管路(4 )，水源從主輸送管路(4)穿過其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)進入其中一組支管管路(5)，水源從其中一組支管管路(5 )分流進入毛管管路(6 )，水源沿著毛管管路(6 )穿過穩流器(3 )進入環閉群流滴灌管路(1 )，水源從環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)滴灌到滴灌點(14)實施澆灌作業；當滴灌點(14)澆灌的水源達到預期的澆灌水量，主控制器(30)發出指令開啟下一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，然后關閉其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，停止其中一組支管管路(5)的澆灌作業，實施下一組支管管路(5)控制的滴灌點(14)的澆灌作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點(14)澆灌作業，系統停止運行。
3.—種如權利要求1所述的環閉群流滴灌配制灌溉系統的營養液配制方法，其特征在于所述的開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行配制營養液程序， 實施配制營養液作業，主控制器(30)發出指令關閉水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11) 和營養液輸出管路(22)的營養液輸出控制閥(32)，主控制器(30)發出指令開啟注水管路 (17)的注水控制閥(18)和存儲營養液輸出管路(29)的營養液輸出控制閥(23)，根據種植物的需肥量，折合成總水量，設定總水量后，主控制器(30)發出指令，啟動引水泵(7)，水源通過水源輸送管路(31)和注水管路(17)向營養液存儲罐(21)內實施注水作業；當營養液存儲罐(21)內的水源達到預定的液位，液位傳感器(19)和流量計(10)向主控制器反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到反饋數據信息，經數據處理后發出指令， 關閉引水泵(7)和注水管路(17)上的注水控制閥(18)，停止向營養液存儲罐(21)內的注水作業；主控制器(30)發出指令開啟營養液母液注入管路(35)的營養液母液注入控制閥 (24)、酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)、存儲營養液輸出管路(29)的存儲營養液輸出控制閥(23)和營養液注入管路(33)的營養液注入控制閥(36)，連通存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)構成循環管路，同時連通營養液母液注入管路(35)和酸/堿溶液注入管路(34)的循環管路，通過存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33 )構成的循環管路向營養液母液儲罐(26 )注入營養液母液和酸/堿溶液，主控制器(30)發出指令啟動自吸泵(28)，通過營養液注入管路(33)和存儲營養液輸出管路(29) 按比例從營養液母液儲罐(26)向營養液存儲罐(21)內注入營養液；當營養液存儲罐(21)內的營養液達到預定的液位，液位傳感器(19)和流量計(10)向主控制器(30)反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到液位傳感器(19)的反饋數據信息，主控制器(30 )經數據處理后調整營養液存儲罐(21)內營養液的比例，當營養液存儲罐 (21)內的營養液調整到相適宜的比例，pH/EC傳感器(20)向主控制器(30)反饋監測數據信息并報警，主控制器(30)接收到pH/EC傳感器(20)的反饋數據信息，主控制器(30)經數據處理后發出指令，關閉營養液母液注入管路(35)的營養液母液注入控制閥(24)，開啟酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)，啟動自吸泵(28)從酸/堿溶液儲罐 (27)汲取溶液，通過酸/堿溶液注入管路(34)、存儲營養液輸出管路(29)和營養液注入管路(33)向營養液存儲罐(21)注入酸/堿溶液，調節酸堿度；當營養液存儲罐(21)內植物生長營養液達到設計要求的酸堿度，pH/EC傳感器(20)向主控制器(30)反饋數據信息并報警，主控制器(30)接收到反饋數據信息，經數據處理后， 主控制器(30)發出指令，關閉自吸泵(28)和酸/堿溶液注入管路(34)上的酸/堿注入控制閥(25)，完成向營養液存儲罐(21)內注入植物生長營養液和調節植物生長營養液的作業； 主控制器(30)發出指令開啟注水管路(17)的注水控制閥(18)，水源輸送管路(31)與注水管路(17)連通，啟動引水泵(7)，引水泵(7)汲取蓄水池(8)的水源并輸送進水源輸送管路(31)，水源流經水源輸送管路(31)和注水管路(17)注入營養液存儲罐(21)內調節營養液的營養成分；當營養液存儲罐(21)內的營養液調節到相適宜的營養成分，流量計 (10)、液位傳感器(19)和pH/EC傳感器(20)反饋的監測數據信息并報警，主控制器(30) 接收到流量計(10)、液位傳感器(19)和pH/EC傳感器(20)反饋的監測數據信息，主控制器 (30)經數據處理后發出指令關閉引水泵(7)和注水管路(17)的注水控制閥(18)，營養液存儲罐(21)內配制營養液作業完成，系統待運行。
4. 一種如權利要求1所述的環閉群流滴灌配制灌溉系統的施肥方法，其特征在于所述的開啟系統，從主控制器(30)的觸摸屏確認系統參數，啟動并執行施肥程序，實施施肥作業，主控制器(30)發出指令關閉水源輸送管路(31)的灌溉控制閥(11)、注水管路(17)的注水控制閥(18)、營養液注入管路(33)的營養液注入控制閥(36)、營養液母液注入管路(35) 的營養液母液注入控制閥(24)和酸/堿溶液注入管路(34)的酸/堿注入控制閥(25)，主控制器(30)發出指令開啟存儲營養液輸出管路(29)的營養液輸出控制閥(23)、營養液輸出管路(22)的營養液輸出控制閥(32)和其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)；主控制器(30 )發出指令啟動自吸泵(28 )，自吸泵(28 )通過存儲營養液輸出管路(29 ) 和營養液輸出管路(22 )將營養液存儲罐(21)內的營養液輸送到主輸送管路(4 )，營養液從主輸送管路(4)穿過其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)進入其中一組支管管路(5)， 營養液從其中一組支管管路(5)分流進入毛管管路(6)，營養液沿著毛管管路(6)分流，穿過穩流器(3)進入環閉群流滴灌管路(1)，營養液從環閉群流滴灌管路(1)上的滴頭(15)滴灌到滴灌點(14)實施施肥；當滴灌點(14)施肥的營養液達到預期的施肥量，主控制器(30)發出指令開啟下一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，然后關閉其中一組支管管路(5)的田間控制閥(16)，停止其中一組支管管路(5)的施肥作業，實施下一組支管管路(5)控制的滴灌點(14)的施肥作業，往復循環，直至完成所有的滴灌點(14)施肥作業，系統停止運行。
全文摘要
本發明是環閉群流滴灌配制施肥系統及灌溉方法、營養液配制方法和施肥方法。該系統分為灌溉子系統、配制營養液子系統和控制子系統，是由蓄水池、引水泵、水源輸送管路、注水管路、存儲營養液輸出管路、營養液存儲罐、營養液輸出管路、營養液母液儲罐、酸/堿溶液儲罐、自吸泵、主控制器、主輸送管路、支管管路、毛管管路、支撐定位卡具、穩流器、環閉群流滴灌管路和滴頭構成，水源輸送管路與注水管路和主輸送管路相連接，主輸送管路上安設支管管路，支管管路上安設毛管管路，毛管管路上安設環閉群流滴灌管路，環閉群流滴灌管路上安設滴頭，每一個滴灌點上設置滴頭，本發明設計科學，結構合理，操作簡便，性能卓越，功能強大，價格低廉，效益顯著。
文檔編號A01C23/04GK102318467SQ20111020795
公開日2012年1月18日 申請日期2011年7月25日 優先權日2011年7月25日
發明者付梅, 劉春來, 張艷芬, 李娟 , 楊萬龍, 柯盛發, 王劍波, 陳華鴻, 陳韜 申請人:天津市水利科學研究院