簡(jiǎn)述:智能水肥一體機(jī)系統(tǒng)組成構(gòu)造
我國(guó)是農(nóng)作物生產(chǎn)大國(guó),,同時(shí)也是水肥消耗大國(guó),然而對(duì)于水肥來(lái)說(shuō),,有效利用率并不十分令人滿意,。傳統(tǒng)的自然灌溉,水分利用率只有40%左右,。大量的未被利用的水把施用的肥料帶走,,嚴(yán)重浪費(fèi)資源和能源,也引發(fā)了農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的污染,。
水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融合為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù),。水肥一體機(jī)是借助壓力系統(tǒng)(或地形自然落差),將可溶性固體或液體肥料,,按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn),,配兌成的肥液與灌溉水一起,通過(guò)可控管道系統(tǒng)供水,、供肥,,使水肥相融后,通過(guò)管道,、噴槍或噴頭形成灌溉,、均勻、定時(shí),、定量,,噴灑在作物發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域,,使主要發(fā)育生長(zhǎng)區(qū)域土壤始終保持疏松和適宜的含水量,同時(shí)根據(jù)不同的作物的需肥特點(diǎn),,土壤環(huán)境和養(yǎng)分含量狀況,,需肥規(guī)律情況進(jìn)行不同生育期的需求設(shè)計(jì),把水分,、養(yǎng)分定時(shí)定量,,按比例直接提供給作物。那么水肥一體化技術(shù)帶來(lái)了哪些好處,?
節(jié)水省肥:采用滴灌式結(jié)構(gòu),,把液體肥與水兌好后,均勻地輸送到植株根部,,大幅減少肥料和灌溉水使用量,。
省時(shí)省工:取代傳統(tǒng)人工勞動(dòng),降低人力和時(shí)間成本,。
水肥均衡:根據(jù)作物生長(zhǎng)規(guī)律,,讓作物“細(xì)酌慢飲”
一、水肥一體化系統(tǒng)原理圖
水肥一體化系統(tǒng)通常包括水源工程,、首部樞紐,、田間輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)和灌水器等四個(gè)部分,實(shí)際生產(chǎn)中由于供水條件和灌溉要求不同,,施肥系統(tǒng)可能僅由部分設(shè)備組成,。
水源系統(tǒng):江河、渠道,、湖泊,、井、水庫(kù)均可作為水源,,只要水質(zhì)符合灌溉要求,,均可作為灌溉的水源。為了充分利用各種水源進(jìn)行灌溉,,往往需要修建引水,、蓄水和提水工程,以及相應(yīng)的輸配電工程,,這些統(tǒng)稱為水源系統(tǒng),。
首部樞紐系統(tǒng):其首部樞紐系統(tǒng)主要包括水泵、過(guò)濾器,、壓力和流量監(jiān)測(cè)設(shè)備,、壓力保護(hù)裝置、施肥設(shè)備(水肥一體機(jī))和自動(dòng)化控制設(shè)備,。首部樞紐擔(dān)負(fù)著整個(gè)系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng),、檢控和調(diào)控任務(wù),,是全系統(tǒng)的控制調(diào)度中心。
二,、水肥一體機(jī)
通過(guò)控制系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行管控,,控制器會(huì)按照用戶設(shè)定的配方、灌溉過(guò)程參數(shù)自動(dòng)控制灌溉量,、肥量、等水肥過(guò)程的重要參數(shù),,實(shí)現(xiàn)對(duì)灌溉,、施肥的定時(shí)、定量控制,,省水省肥,,高效高產(chǎn)。水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)可以幫助生產(chǎn)者很方便的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的水肥一體化管理,。
灌區(qū)電磁閥的輪流工作,,并手動(dòng)控制灌溉和采集墑情。整個(gè)系統(tǒng)可協(xié)調(diào)工作實(shí)施輪灌,,充分提高灌溉用水效率,,實(shí)現(xiàn)節(jié)水、節(jié)電,,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,,降低人力投入成本。
施肥系統(tǒng)
水肥一體化施肥系統(tǒng)原理由灌溉系統(tǒng)和肥料溶液混合系統(tǒng)兩部分組成,。灌溉系統(tǒng)主要由灌溉泵,、穩(wěn)壓閥、控制器,、過(guò)濾器,、田間灌溉管網(wǎng)以及灌溉電磁閥構(gòu)成。肥料溶液混合系統(tǒng)的控制器,、肥料罐,、施肥器、電磁閥,、傳感器以及混合罐,、混合泵組成。
輸配水管網(wǎng)系統(tǒng)
由干管,、支管,、毛管組成。干管一般采用PVC管材,,支管一般采用PE管材或PVC管材,,管徑根據(jù)流量分級(jí)配置,,毛管目前多選用內(nèi)鑲式滴灌帶或邊縫迷宮式滴灌帶;首部及大口徑閥門(mén)多采用鐵件,。干管或分干管的首端進(jìn)水口設(shè)閘閥,,支管和輔管進(jìn)水口處設(shè)球閥。
輸配水管網(wǎng)的作用是將首部處理過(guò)的水,,按照要求輸送到灌水單元和灌水器,,毛管是微灌系統(tǒng)的末一級(jí)管道,在滴灌系統(tǒng)中,,即為滴灌管,,在微噴系統(tǒng)中,毛管上安裝微噴頭,。
無(wú)線閥門(mén)控制器
閥門(mén)控制器是接收由田間工作站傳來(lái)的指令并實(shí)施指令的下端,。閥門(mén)控制器直接與管網(wǎng)布置的電磁閥相連接,接收到田間工作站的指令后對(duì)電磁閥的開(kāi)閉進(jìn)行控制,,同時(shí)也能夠采集田間信息,,并上傳信息至田間工作站各個(gè)閥門(mén)控制器可控制多個(gè)電磁閥。
電磁閥是控制田間灌溉的閥門(mén),,電磁閥由田間節(jié)水灌溉設(shè)計(jì)輪灌組的劃分來(lái)確定安裝位置及個(gè)數(shù),。
灌水器系統(tǒng)
微灌按微灌灌水流量小,一次灌水延續(xù)時(shí)間較長(zhǎng),,灌水周期短,,需要的工作壓力較低,能夠較準(zhǔn)確的控制灌水量,,能把水和養(yǎng)分直接地輸送到作物根部附近的土壤中去,。
三,、系統(tǒng)功能
用水量控制管理
實(shí)現(xiàn)兩級(jí)用水計(jì)量,通過(guò)出口流量監(jiān)測(cè)作為本區(qū)域內(nèi)殂水總量計(jì)量,,通過(guò)每個(gè)支管壓力傳感采集數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算各支管的輪灌水量,與閥門(mén)自動(dòng)控制功能結(jié)合,,實(shí)現(xiàn)每一個(gè)閥門(mén)控制單元的用水量統(tǒng)計(jì),。同時(shí)水泵引入流量控制,,當(dāng)超過(guò)用水總量將通過(guò)遠(yuǎn)程控制,限制區(qū)域用水,。
運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控
通過(guò)水位和視頻監(jiān)控能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)滴灌系統(tǒng)水源狀況,及時(shí)發(fā)布缺水預(yù)警:
通過(guò)水泵電流和電壓監(jiān)測(cè),、出水口壓力和流量監(jiān)測(cè)、管網(wǎng)分干管流量和壓力監(jiān)測(cè),,能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)滴灌系統(tǒng)爆管,、漏水,、低壓運(yùn)行等不合理灌溉事件,,及時(shí)通知系統(tǒng)維護(hù)人員,保障滴灌系統(tǒng)高效運(yùn)行,。
閥門(mén)自動(dòng)控制功能
通過(guò)對(duì)農(nóng)田土壤墑情信息,、小氣候信息和作物長(zhǎng)勢(shì)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),,采用無(wú)線或有線技術(shù),,實(shí)現(xiàn)閥門(mén)的遙控啟閉和定時(shí)輪灌啟閉,。根據(jù)采集到的信息,,結(jié)合當(dāng)?shù)刈魑锏男杷凸喔容喒嗲闆r制定自動(dòng)開(kāi)啟水泵、閥門(mén),實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守自動(dòng)灌溉,,分片控制,預(yù)防人為誤操作,。
PC展示平臺(tái)和移動(dòng)終端APP
通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)水肥一體化智能監(jiān)測(cè)平臺(tái),,能夠?yàn)橛脩籼峁﹤鞲衅鲾?shù)據(jù),、圖片遠(yuǎn)程,、采集,、傳輸、儲(chǔ)存,、處理及報(bào)警信息發(fā)送等服務(wù),。該平臺(tái)以集中式分區(qū)化的方式為用戶提供便捷、經(jīng)濟(jì),、有效的遠(yuǎn)程監(jiān)控整體解決方案,。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)平臺(tái),用戶可以不受時(shí)間,、地點(diǎn)限制對(duì)監(jiān)控目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,、管理,、觀看和接收?qǐng)?bào)警信息。
建立系統(tǒng),客戶直接采用客戶端就可以控制和查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),具有手動(dòng)啟動(dòng),、關(guān)閉電磁閥,,水泵等設(shè)備功能,。
運(yùn)維管理功能
包括系統(tǒng)維護(hù),、狀態(tài)監(jiān)測(cè)和系統(tǒng)運(yùn)行的現(xiàn)場(chǎng)管理,;實(shí)現(xiàn)區(qū)域用水量計(jì)量管理,、旱情和灌溉預(yù)報(bào)專家決策,、信息發(fā)布等功能的遠(yuǎn)程決策管理;以及對(duì)用水,、耗電,、灌水量、維護(hù),、材料消耗等進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和成本核算,,對(duì)灌溉設(shè)施設(shè)備生成定期維護(hù)計(jì)劃,,記錄維護(hù)情況,實(shí)現(xiàn)灌溉工程的精細(xì)化維護(hù)運(yùn)行管理,。
水肥一體化控制系統(tǒng)能夠充分發(fā)揮現(xiàn)有的節(jié)水設(shè)備作用,,優(yōu)化調(diào)度,提高效益,,通過(guò)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用,,更加節(jié)水節(jié)能,降低灌溉成本,,提高灌溉質(zhì)量,,將使灌溉更加科學(xué)、方便,,提高管理水平,。