本發明涉及一種通過共享氣象數據,實時田間數據,實現依據土壤濕度、蒸發量、降雨量及太陽輻射的全自動田間智能自動灌溉施肥系統, 尤其涉及一種用戶可通過本地控制系統及遠程智能終端實現自動控制的一種基于地轉偏向力的遠程田間智能自動灌溉施肥系統。
背景技術:
水資源短缺、土壤肥力低下是制約農業生產的主要因素,大力發展節水灌溉是現代農業的出路和方向,借助于灌溉系統的自動灌溉施肥技術被公認為是當今世界上提高水肥資源利用率的最有效方法之一。改革開放以來,國民經濟快速發展,各行各業對高科技的需求和運用不斷加深,隨著農業科學技術的發展,對施肥灌溉的技術和操作水平要求越來越高。能否執行精確的施肥灌溉過程,對土壤溫度、濕度、蒸發量、降雨量,太陽輻射,等實現智能自動化遠程監測控制,直接關乎農作物生長好壞,收成及經濟利益。
灌溉施肥是將灌溉與施肥有機結合的一項現代農業技術,主要是借助新型微灌系統,在灌溉的同時將肥料配兌成各種比例的肥液一起注入到農作物根部土壤。通過精確控制灌水量、施肥量、灌溉及施肥時間,不但可以有效提高水肥資源利用率,而且有助于提高產量、節省資源、減少環境污染,灌溉施肥技術在國外發展已經較為成熟,發達國家的農業灌溉面積(除輔助灌溉外)有75%以上采用了這種技術,相應的自動化、智能化施肥管控一體化產品也層出不窮,但水和肥料的混合效率、均勻性依然存在不足,技術亟待改進。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種基于地轉偏向力的遠程田間智能自動灌溉施肥系統,利用地轉偏向力的作用使水肥混合液形成漩渦(北半球在地轉偏向力的作用下右偏,漩渦呈順時針方向旋轉。南半球則呈逆時針方向旋轉),提高水和肥料的混合效率、均勻性。
為了實現上述目的,本發明通過以下技術方案予以實現:一種基于地轉偏向力的遠程田間智能自動灌溉施肥系統,主要包括包括注肥系統、混肥系統、控制系統、檢測系統;所述注肥系統采用大功率專用電動水泵作為動力設備,保持進出口兩端的壓力差,將肥料吸入到所述混肥系統的混肥罐中,所述混肥罐底部中心開有出水管道口,能使混肥罐中的水肥混合液由于地轉偏向力作用產生順時針旋轉,使肥料和水得到充分混合,所述檢測系統包括EC傳感器,PH值傳感器,能遠程監測控制大棚內溫EC值和PH值,所述控制系統能根據檢測系統的結果來調節水和肥料的配比;本發明能在調節水和肥料所需配比的同時,利用地轉偏向力來提高水肥混合溶液的混合效率、均勻性。
進一步地,所述混肥罐中循環水肥混合液進口(2)與混肥罐水肥混合液口(3)在混肥罐中偏向向左,使混肥罐中水和混合液順時針旋轉,從而達到充分混合的目的。
進一步地,所述混肥罐(4)底部中心開有循環水肥混合液出口(1),能利用地轉偏向力的作用使水肥混合液形成漩渦(北半球在地轉偏向力的作用下右偏,漩渦呈順時針方向旋轉。南半球則呈逆時針方向旋轉),從而進一步地提高水和肥料的混合效率、均勻性。
本發明的有益效果在于:利用地轉偏向力的作用使水肥混合液形成漩渦(北半球在地轉偏向力的作用下右偏,漩渦呈順時針方向旋轉。南半球則呈逆時針方向旋轉),提高水和肥料的混合效率、均勻性。
附圖說明
圖1是為自動灌溉施肥機的混肥罐中水肥混合過程示意圖,其中:1-循環水肥混合液出口,2-循環水肥混合液進口,3-混肥罐水肥混合液口。
圖2是本發明的智能自動灌溉施肥機的結構示意圖,其中:4-混肥罐,5-注水管道,6進水球閥,7-出水管道,8-泵,7-出水管道,9-灌溉主管,10-電機,11-循環水進水管道,12-流量閥、13-電磁閥元件、14-文丘里管,15-面板流量計,16-進肥管道。
具體實施方式
本發明的目的通過以下技術方案來實現:利用外部水泵通過注水管道(5)將水注入注肥系統的混肥罐(4中,當液面達到設定高度時,進水球閥(6)阻止外部水泵供水,內部水泵(8)將水從出水管道(7)排出,在排出的過程中分為兩路,一路注入灌溉主管(9)中,一路經過循環水進水管道(11)回流入混肥罐中,在回流的過程中流動的流體在注肥系統中的文丘里管(14)處產生“文丘里”效應,從而產生負壓,,所述負壓能將營養液輸送到控制系統中,在控制系統的控制下,調節相應比例,吸入混肥罐中。所述檢測系統能遠程監測控制大棚內溫EC值和PH值。根據EC/PH值及流量監控、在可編程控制器控制下,通過機器上的一組注肥器,所述注肥器包括所述高效注肥器包括進料流量閥(12)、電磁閥元件(13)、面板流量計(15),準確地把肥料養分或弱酸等注入灌溉主管網中,執行精確的施肥過程,所述注肥系統采用大功率專用電動水泵作為動力設備,保持進出口兩端的壓力差,確保吸肥穩定、均勻。
所述控制系統是施肥機最核心的功能單元,是負責人機交互、系統通訊、參數檢測、邏輯判斷、條件控制等為一體的主控單元。施肥機整體性能的體現主要在于控制系統的好壞,因此先進的控制器一般都具有很好的擴展性,并能夠與任何灌溉系統進行無縫集成,內嵌的灌溉施肥程序能夠幫助用戶輕松完成定時、定量、定比例的施肥任務。
所述檢測系統最基本的是EC/pH檢測,在整個配肥過程中,肥液EC和pH的控制對于作物來說是至關重要的,否則達不到施肥效果,因此,系統需要實時監測EC/pH的變化,并及時通過調配水肥比例和注酸通道對EC/pH進行有效控制;除EC/pH檢測外,肥料罐(池)及混肥罐液位的實時變化、管道壓力、流量等參數也需要進行檢測,以保證整個系統的正常、穩定工作。