設施栽培水肥一體化灌溉系統和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業灌溉控制領域，尤其涉及一種設施栽培水肥一體化灌溉系統和方法。
【背景技術】
[0002]我國水肥一體化技術發展至今，在引進和吸收國外先進工藝的基礎上，水肥一體化設備的規模化生產也逐步形成，在生產上由試驗示范，逐漸發展到大面積推廣。
[0003]我國水肥一體化灌溉總體技術水平已從上世紀80年代的初級階段發展提高到現在的中級階段。一些科研單位與企業合作，因地制宜，研發出多種施肥設備和技術，包括壓差施肥罐、文丘里施肥器、移動式灌溉施肥機、自重壓差施肥法、栗吸施肥法、施肥綜合控制系統、膜下滴灌施肥技術、痕量灌溉技術等。但是，從整體上分析，我國水肥一體化技術系統的管理水平相對較低；應用灌溉施肥技術的覆蓋面積所占比例還小，水肥耦合的理論與應用研究成果仍較少，深度不夠;水肥一體化技術所需的專用肥料的研究和開發剛剛起步；國內某些微灌設備產品和配套設備的質量同國外同類先進產品相比仍存在較大差距。這就亟需本領域技術人員解決相應的技術問題。
【發明內容】
[0004]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題，特別創新地提出了一種設施栽培水肥一體化灌溉系統和方法。
[0005]為了實現本發明的上述目的，本發明提供了一種設施栽培水肥一體化灌溉系統，包括:第一水栗、混液罐、母液罐、灌溉終端、回收罐；
[0006]供水端出水口分別連接混液罐入水口和母液罐入水口，母液罐出水口通過第一水栗連接混液罐注液口，將母液罐中的肥料原液和供水端的水體通過混液罐進行混合，所述混液罐出水口通過第一水栗連接灌溉終端，通過第一水栗抽出混合后的肥料對農作物進行灌溉，對澆灌后的回收液進行回收處理，收集在第一回收罐中，通過第一回收罐返回到混液罐入水口。
[0007]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括酸液罐；
[0008]所述供水端出水口還連接酸液罐入水口，所述酸液罐出水口通過第一水栗連接混液罐入水口，通過酸液罐對混液罐中的PH值進行調整，達到灌溉要求。
[0009]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括高位罐和第二回收罐；
[0010]第一回收罐出水口通過第一潛水栗連接高位罐入水口，所述高位罐出水口連接第二回收罐入水口，所述第二回收罐出水口通過第一潛水栗連接混液罐入水口，通過高位罐將回收液進行第一次過濾之后，由第二回收罐輸送到混液罐。
[0011 ]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括過濾系統；
[0012]在高位罐出水口和第二回收罐入水口之間安裝過濾系統。
[0013]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括紫外線消毒燈；
[0014]所述第二回收罐出水口和混液罐入水口之間的管路上安裝紫外線消毒燈，對回收的回收液進行消毒。
[0015]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括文丘里施肥器；
[0016]所述母液罐出水口與混液罐入水口之間安裝文丘里施肥器，通過第一水栗帶動控制母液罐進行輸送肥料。
[0017]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括流量計；
[0018]在混液罐出水口和灌溉終端的管路上安裝流量計，對輸出的灌溉肥料進行流量監控和顯示。
[0019]本發明還公開一種設施栽培水肥一體化灌溉方法，包括如下步驟:
[0020]SI，啟動自動灌溉模式，通過光照傳感器判斷外界陽光照射狀態，如果達到灌溉條件，啟動第一水栗進行工作，如果光照傳感器判斷不符合灌溉條件，則不啟動第一水栗，等待光照狀態達到灌溉條件再啟動第一水栗工作；
[0021]S2，通過混液罐液位傳感器判斷液位是否達到灌溉要求，如果混液罐液位沒有達到灌溉要求執行S5，如果混液罐液位達到灌溉要求，繼續啟動第一水栗工作，通過第一水栗將母液罐中的肥料原液抽入混液罐，同時混液罐進行注水配比；
[0022]S3，混液罐在混合母液罐中的肥料原液和水時，通過酸液罐對PH值進行調節，通過母液罐中的肥料原液對EC值進行調配，即當EC值高于設定值時，對混液罐進行加清水，當EC值低于設定值時，對混液罐進行加肥料操作，直到符合預先設定的值；
[0023]S4，此時灌溉終端電磁閥打開對農作物進行灌溉，在灌溉過程中，通過溫度傳感器和濕度傳感器對農作物進行實時數據采集，判斷溫度狀態和濕度狀態是否達到預先設定值；
[0024]S5，如果達到灌溉設定值要求，灌溉終端電磁閥關閉，停止灌溉。
[0025]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發明的有益效果是:
[0026]本發明結構簡單，安裝便捷，自動化程度高，節省勞力，降低勞動強度。本發明在設施栽培過程中通過對環境數據的收集，靈活調整灌溉施肥量，并將營養液回收利用，節水、節肥效果明顯，可以根據不同品種、不同季節、不同氣候環境精確調節肥料配比和灌溉施肥量，并實現對水肥用量和灌溉時間等的有效控制，充分發揮水肥耦合作用，提高了水肥利用效率，降低了地表水蒸發及肥料消耗，減輕對環境的污染。
[0027]本發明的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本發明的實踐了解到。
【附圖說明】
[0028]本發明的上述和/或附加的方面和優點從結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中:
[0029]圖1是本發明裝置示意圖；
[0030]圖2是本發明工作流程示意圖。
【具體實施方式】
[0031]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0032]在本發明的描述中，需要理解的是，術語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。
[0033]在本發明的描述中，除非另有規定和限定，需要說明的是，術語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。
[0034]如圖1所示，一種設施栽培水肥一體化灌溉系統，包括:第一水栗、混液罐、母液罐、灌溉終端、回收罐；
[0035]供水端出水口分別連接混液罐入水口和母液罐入水口，母液罐出水口通過第一水栗連接混液罐注液口，將母液罐中的肥料原液和供水端的水體通過混液罐進行混合，所述混液罐出水口通過第一水栗連接灌溉終端，通過第一水栗抽出混合后的肥料對農作物進行灌溉，對澆灌后的回收液進行回收處理，收集在第一回收罐中，通過第一回收罐返回到混液罐入水口。在供水端出水口安裝球閥對水量進行控制，在混液罐入水口處也安裝球閥進行輸送控制，并且在混液罐入水口還安裝止回閥和電磁閥，所述止回閥用于防止水源倒流，所述電磁閥能夠通過遠程終端對電磁閥進行控制通斷，所述母液罐的入水口處也安裝球閥或者電磁閥對母液罐的水量進行控制，所述母液罐出水口處安裝球閥和過濾器，通過過濾器對水質進行凈化過濾，在過濾器兩端分別安裝活接頭，能夠定期對過濾器進行清洗或者更換，所述第一水栗控制母液罐向混液罐中注入液體肥料，在混液罐注液口處安裝文丘里施肥器，所述文丘里施肥器水栗控制端連接第一水栗輸液端，所述文丘里施肥器母液注液端連接母液罐出水口，所述文丘里施肥器混液注液端連接混液罐注液口，所述混液罐注液口還安裝有轉子流量計、止回閥和電磁閥，對從母液罐注入的肥料原液進行流量監控和實時控制，所述第一水栗與混液罐出水口之間和第一水栗與灌溉終端連接端分別安裝活接頭，用于對第一水栗的拆卸和清洗，所述第一水栗出水口還安裝球閥、止回閥和壓力表，通過壓力表監控第一水栗的實時壓力狀態，能夠通過并聯若干所述母液罐以及上述相關的管路部件配置，設置若干個母液罐進行液體肥料的調配。所述灌溉終端根據需要灌溉的農作物的多少進行拓撲安裝，在每個灌溉終端與第一水栗出水口的管路之間安裝電磁閥，通過電磁閥對灌溉終端的水量進行控制，并且每個灌溉終端的管路盡頭都安裝管堵，為了保護管路盡頭。
[0036]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括酸液罐；
[0037]所述供水端出水口還連接酸液罐入水口，所述酸液罐出水口通過第一水栗連接混液罐入水口，通過酸液罐對混液罐中的PH值進行調整，達到灌溉要求。所述酸液罐出水口安裝球閥或者電磁閥和過濾器，在過濾器兩端分別安裝活接頭，能夠定期對過濾器進行清洗或者更換。
[0038]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括高位罐和第二回收罐；
[0039]第一回收罐出水口通過第一潛水栗連接高位罐入水口，所述高位罐出水口連接第二回收罐入水口，所述第二回收罐出水口通過第一潛水栗連接混液罐入水口，通過高位罐將回收液進行第一次過濾之后，由第二回收罐輸送到混液罐。所述第二回收罐出水口通過第二潛水栗連接混液罐入水口，通過第二潛水栗將第二回收罐的回收液抽取到混液罐中，所述高位罐出水口安裝球閥、電磁閥和過濾器，通過高位罐對回收液進行過濾之后，通過過濾器進行再次過濾，在過濾器兩端分別安裝活接頭，能夠定期對過濾器進行清洗或者更換。
[0040]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括紫外線消毒燈；
[0041]所述第二回收罐出水口和混液罐入水口之間的管路上安裝紫外線消毒燈，對回收的回收液進行消毒。
[0042]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括文丘里施肥器；
[0043]所述母液罐出水口與混液罐入水口之間安裝文丘里施肥器，通過第一水栗帶動控制母液罐進行輸送肥料。
[0044]所述的設施栽培水肥一體化灌溉系統，優選的，還包括流量計；
[0045]在混液罐出水口和