一种水电肥药控施系统及其方法与流程
本发明涉及智能灌溉领域，具体涉及一种水电肥药控施系统及其方法。
背景技术：
1、随着科技的发展，灌溉智能化程度越来越高，智能化灌溉已经从简单的水肥一体化朝向涵盖面更广的物联网、大数据结合等领域。传统的智能化灌溉控制多采用单独的净水管路引入独立的罐体中，再通过加注液体肥料或者可溶性废料进行混合，或者混合药液后再进行独立罐体内混合液体的引出灌溉。这种方式需要提前进行预制混合作业，整体效力灌溉效力降低。除此之外，传统的智能化灌溉对耗电情况，水肥药灌溉记录以及远程控制开启和关闭、近端控制开启和关闭等方便存在一定的缺失，对灌溉过程中的整体压力调控和控制存在不足。
2、对此，本发明提供一种接线简单，可靠性高，节水、节电、节肥、节省投资、节省安装成本、节省人力，智能化程度高，对灌溉与施肥、打药和主泵用电用水计量及收费控制等多变量融合进行精准灌溉施肥施药和用水用电管理的水电肥药控施系统及其方法，具有广泛的市场前景。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本发明提供一种接线简单，可靠性高，节水、节电、节肥、节省投资、节省安装成本、节省人力，智能化程度高，对灌溉与施肥、打药和主泵用电用水计量及收费控制等多变量融合进行精准灌溉施肥施药和用水用电管理的水电肥药控施系统及其方法，用于克服现有技术中的缺陷。
2、本发明的技术方案是这样实现的：一种水电肥药控施系统，包括主抽水泵，通过管道与主抽水泵相连通的离心过滤器，所述的离心过滤器通过管道与水电肥药控施装置相连通，水电肥药控施装置通过管道与主三通电磁阀相连通，主三通电磁阀的出水端分别与第一分支灌溉管道和第二分支灌溉管道相连通，第一分支灌溉管道通过第一分支电磁阀与无线阀控器相连通，第二分支灌溉管道通过第二分支电磁阀与解码器相连通，无线阀控器和解码器分别与灌溉管道相连通，灌溉管道一侧设置有土壤信息监测站和小型气象站，土壤信息监测站和小型气象站通过无线连接的方式与水电肥药控施装置相连接，在主抽水泵外侧设置有智能井房，智能井房内设置有与水电肥药控施装置相连接的物联网智能灌溉测控终端。
3、进一步的，所述的水电肥药控施装置包括防水壳体，安装在防水壳体上的触摸显示屏，防水壳体内安装有智能终端控制器，摸显示屏、无线通讯模块、综合计量传感模块、注肥药控制模块、主泵控制模块以及刷卡费控制模块与智能终端控制器相连接，在防水壳体内腔底部固定安装有混液箱，混液箱一侧设置有与智能终端控制器相连接的进液控制阀，主抽水泵通过导线与主泵控制模块相连接，主抽水泵的输出端安装有与主泵控制模块相连接的超声波流量计，离心过滤器通过管道与进液控制阀相连通，进液控制阀与混液箱相连通，混液箱通过管道与一体化出液泵相连通，一体化出液泵与智能终端控制器相连接，一体化出液泵的输出端通过管道与主三通电磁阀的进液端相连通，注肥药控制模块与若干注肥药电磁阀相连接，注肥药电磁阀的进液端与肥药配液罐的输出端相连通，注肥药电磁阀的出液端与主配液管相连通，主配液管的底部与混液箱相连通。
4、进一步的，所述的综合计量传感模块通过导线与第一分支电磁阀、第二分支电磁阀以及解码器相连通，无线阀控器通过无线连接的方式与无线通讯模块相连接，第一分支电磁阀的两个出液端分别与两个无线阀控器相连通。
5、进一步的，所述的无线通讯模块通过无线连接的方式与物联网智能灌溉测控终端相连接，在智能井房上部设置有太阳能电池板以及物联网发送接收器。
6、进一步的，所述的无线通讯模块通过无线连接的方式与土壤信息监测站和小型气象站相连接，土壤信息监测站和小型气象站的顶部均安装有物联网发送接收器。
7、进一步的，所述的无线通讯模块通过无线连接的方式与远程控制设备相连接，远程控制设备包括远程控制主机、手持式管理机以及充值管理机。
8、进一步的，所述的无线通讯模块通过无线连接的方式与联网灌溉数据库相连接。
9、进一步的，所述的物联网智能灌溉测控终端通过无线通讯模块与刷卡费控制模块相连接。
10、一种如上所述的水电肥药控施系统的运行方法，其方法为：
11、当实施远程主动灌溉模式时，通过远程控制设备和无线通讯模块控制智能终端控制器运行，主泵控制模块驱动主抽水泵运行，灌溉水经过滤后输送至混液箱，期间通过超声波流量计进行进液计量，通过进液控制阀进行流量控制，当需要实施液体肥料或者药液或者液体肥料和药液混合作业时，通过注肥药控制模块控制对应的注肥药电磁阀，将肥药配液罐内的液体定量引入至主配液管，然后汇入混液箱中，通过智能终端控制器开启一体化出液泵，将混液箱中的混合灌溉液体经主三通电磁阀分流制第一分支灌溉管道或第二分支灌溉管道或第一分支灌溉管道和第二分支灌溉管道中，第一分支灌溉管道中的灌溉液经第一分支电磁阀和无线阀控器后最终从灌溉管道输出，第二分支灌溉管道中的灌溉液经第二分支电磁阀与解码器后最终从灌溉管道输出；
12、土壤信息监测站和小型气象站对灌溉区域实施实施监控，当需要实施灌溉作业时，通过无线通讯模块将才的信息传输至智能终端控制器，然后智能终端控制器根据需水、需肥或者需药需求进行定量灌溉作业；通过nfc卡主动接触物联网智能灌溉测控终端启动主抽水泵实施定量灌溉作业，在灌溉作业运行时，刷卡费控制模块对nfc刷卡费进行计量统计；综合计量传感模块会对灌溉过程中的用电、用水、用药以及用肥量进行计量和统计，并通过无线通讯模块传输至远程控制设备实施记录和存储；联网灌溉数据库根据不同植物生长周期进行精准灌溉和施肥预案，并通过无线通讯模块传输至智能终端控制器实施精准灌溉。
13、本发明具有如下的积极效果：
14、1、本发明采用水电肥药控施装置实现整体集约化配比和定量灌溉施控作业，防水壳体采用定制金属喷塑防雨壳体，智能终端控制器采用vimct1812ag型工业级双线程ai类脑智能灌溉终端模块，摸显示屏采用7寸工业级防潮彩色触摸屏，无线通讯模块采用4g通讯模块，综合计量传感模块采用vimct1608p2300水泵综保与电能计量传感，同时匹配zs-pbus解码通讯管理机+可变量控制注肥泵+空开和主泵控制，需要恒压时要配置主泵变频器，系统外置n个肥液桶和搅拌系统。
15、2、本发明是将灌溉与施肥、打药和主泵用电用水计量及收费控制等多变量融合进行精准灌溉施肥施药和用水用电管理的农田管理新技术。采用中文人机运行操控界面，操作直观简洁，功能强大，ai类脑智能灌溉终端机具有自主学习功能，能根据强大的植物算法模型，智能决定植物需要的水肥量并精准进行施肥与灌溉，根据气候状态和虫情监测传感器，智能判断虫情，并给出施药决策，智能化程度高。可满足不同灌溉水源及不同灌溉条件对施肥的要求，集成度高，一体化紧凑设计，接线简单，可靠性高，节水、节电、节肥、节省投资、节省安装成本、节省人力。
技术特征：
1.一种水电肥药控施系统，包括主抽水泵(14)，通过管道与主抽水泵(14)相连通的离心过滤器(17)，其特征在于：所述的离心过滤器(17)通过管道与水电肥药控施装置相连通，水电肥药控施装置通过管道与主三通电磁阀(19)相连通，主三通电磁阀(19)的出水端分别与第一分支灌溉管道(20)和第二分支灌溉管道(21)相连通，第一分支灌溉管道(20)通过第一分支电磁阀(23)与无线阀控器(24)相连通，第二分支灌溉管道(21)通过第二分支电磁阀(25)与解码器(26)相连通，无线阀控器(24)和解码器(26)分别与灌溉管道(27)相连通，灌溉管道(27)一侧设置有土壤信息监测站(28)和小型气象站(29)，土壤信息监测站(28)和小型气象站(29)通过无线连接的方式与水电肥药控施装置相连接，在主抽水泵(14)外侧设置有智能井房(30)，智能井房(30)内设置有与水电肥药控施装置相连接的物联网智能灌溉测控终端(15)。
2.根据权利要求1所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的水电肥药控施装置包括防水壳体(1)，安装在防水壳体(1)上的触摸显示屏(3)，防水壳体(1)内安装有智能终端控制器(2)，摸显示屏(3)、无线通讯模块(4)、综合计量传感模块(5)、注肥药控制模块(6)、主泵控制模块(7)以及刷卡费控制模块(9)与智能终端控制器(2)相连接，在防水壳体(1)内腔底部固定安装有混液箱(13)，混液箱(13)一侧设置有与智能终端控制器(2)相连接的进液控制阀(10)，主抽水泵(14)通过导线与主泵控制模块(7)相连接，主抽水泵(14)的输出端安装有与主泵控制模块(7)相连接的超声波流量计(16)，离心过滤器(17)通过管道与进液控制阀(10)相连通，进液控制阀(10)与混液箱(13)相连通，混液箱(13)通过管道与一体化出液泵(8)相连通，一体化出液泵(8)与智能终端控制器(2)相连接，一体化出液泵(8)的输出端通过管道与主三通电磁阀(19)的进液端相连通，注肥药控制模块(6)与若干注肥药电磁阀(12)相连接，注肥药电磁阀(12)的进液端与肥药配液罐(18)的输出端相连通，注肥药电磁阀(12)的出液端与主配液管(11)相连通，主配液管(11)的底部与混液箱(13)相连通。
3.根据权利要求2所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的综合计量传感模块(5)通过导线与第一分支电磁阀(23)、第二分支电磁阀(25)以及解码器(26)相连通，无线阀控器(24)通过无线连接的方式与无线通讯模块(4)相连接，第一分支电磁阀(23)的两个出液端分别与两个无线阀控器(24)相连通。
4.根据权利要求2所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的无线通讯模块(4)通过无线连接的方式与物联网智能灌溉测控终端(15)相连接，在智能井房(30)上部设置有太阳能电池板以及物联网发送接收器。
5.根据权利要求2所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的无线通讯模块(4)通过无线连接的方式与土壤信息监测站(28)和小型气象站(29)相连接，土壤信息监测站(28)和小型气象站(29)的顶部均安装有物联网发送接收器。
6.根据权利要求2所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的无线通讯模块(4)通过无线连接的方式与远程控制设备(22)相连接，远程控制设备包括远程控制主机、手持式管理机以及充值管理机。
7.根据权利要求2所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的无线通讯模块(4)通过无线连接的方式与联网灌溉数据库相连接。
8.根据权利要求4所述的水电肥药控施系统，其特征在于：所述的物联网智能灌溉测控终端(15)通过无线通讯模块(4)与刷卡费控制模块(9)相连接。
9.一种如权利要求1-8任意一项所述的水电肥药控施系统的运行方法，其特征在于，其方法为：
技术总结
本发明涉及一种水电肥药控施系统及其方法，水电肥药控施装置通过管道与主三通电磁阀相连通，主三通电磁阀的出水端分别与第一分支灌溉管道和第二分支灌溉管道相连通，第一分支灌溉管道通过第一分支电磁阀与无线阀控器相连通，第二分支灌溉管道通过第二分支电磁阀与解码器相连通，无线阀控器和解码器分别与灌溉管道相连通，智能井房内设置有与水电肥药控施装置相连接的物联网智能灌溉测控终端；可满足不同灌溉水源及不同灌溉条件对施肥的要求，集成度高，一体化紧凑设计，接线简单，可靠性高，节水、节电、节肥、节省投资、节省安装成本、节省人力。
技术研发人员：田帅辉,娄家熙,刘战东,酒歌,娄和
受保护的技术使用者：河南中水润丰智能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23