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集装箱 植物工厂水肥一体 灌溉系统

阅读：353发布：2020-05-12

专利汇可以提供集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，包括有吸肥系统、施肥系统和控制系统，所述吸肥系统包括有原液储存装置、吸肥装置和混合装置；所述施肥系统包括有相互连接的施肥动力装置、施肥管道和植物生长架，所述吸肥装置包括有吸肥管道和设置于所述吸肥管道上的文丘里吸肥阀；所述混合装置内设置有流量计量装置；所述控制系统包括人机交互计算机、检测模块和执行模块，所述检测模块设置于所述混合装置内，所述执行模块控制所述吸肥系统和施肥系统的启动和关闭。本发明利用文丘里效应，提供吸肥动力，耐用性强且维护成本低；占地面积小，适合集装箱的有限狭小的空间；并结合所述控制系统，实现人机交互，使灌溉过程更加智能可控。，下面是集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，包括水肥一体灌溉设备本体，所述水肥一体灌溉设备本体内设置有吸肥系统、施肥系统和控制系统，其特征在于，所述吸肥系统包括有原液储存装置、吸肥装置和混合装置，所述原液储存装置和所述混合装置通过所述吸肥装置连接；所述施肥系统包括有相互连接的施肥动力装置、施肥管道和植物生长架，所述施肥动力装置与所述混合装置连接，并通过所述施肥管道将所述混合装置内的肥料输送至所述植物生长架；
所述吸肥装置包括有吸肥管道和设置于所述吸肥管道上的文丘里吸肥阀；所述混合装置内设置有流量计量装置；
所述控制系统包括人机交互计算机、检测模块和执行模块，所述检测模块与所述吸肥管道连接，所述执行模块控制所述吸肥系统和施肥系统的启动和关闭。
2.根据权利要求1所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述人机交互计算机包括有可视化操作界面，所述检测模块为EC 传感器和PH传感器，所述执行模块为施肥电磁阀；
所述施肥动力装置为施肥泵。
3.根据权利要求2所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述控制系统还包括有报警系统，所述报警系统与所述人机交互计算机连接，包括水压检测装置，电压检测装置；
所述报警系统还与所述EC传感器和所述PH传感器连接；
所述报警系统将从所述水压检测装置、所述电压检测装置和所述检测模块中检测到的异常信号发送至所述人机交互计算机，并在所述人机交互计算机上形成报警信号。
4.根据权利要求2所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述混合装置内设置有清水进口和肥料进口，所述流量计量装置为电子流量剂量计；
所述清水进口和所述肥料进口内均设置有电子流量剂量计，所述电子流量剂量计与所述控制系统连接；
所述施肥电磁阀包括有进料阀，所述进料阀设置于所述清水进口和所述肥料进口内，通过所述控制系统可分别调整两个所述进料阀的开度。
5.根据权利要求4所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述人机交互计算机内设置有储存模块和读取模块，所述储存模块内储存有水肥混合配方；
所述读取模块读取所述水肥混合配方的信息，并发送指令至两个所述进料阀，控制两个所述进料阀的开度，以完成所述水肥混合配方的实施。
6.根据权利要求2所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述施肥管道包括有多个次级施肥管道，所述植物生长架包括有多组次级生长架，所述次级施肥管道与所述次级施肥管道数量一致，每个所述次级施肥管道分别连接所述次级施肥管道；
所述施肥电磁阀还包括有出料阀，所述出料阀设置于每个所述次级施肥管道上，通过所述控制系统分别调整每个所述出料阀的开启、关闭和开度。
7.根据权利要求2所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述控制系统还包括有时间控制模块，所述时间控制模块与所述施肥电磁阀连接。
8.根据权利要求7所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述人机交互计算机内还设置有人工设置模块，通过操作所述人工设置模块改变所述水肥混合配方和所述时间控制模块内的参数。
9.根据权利要求1所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，所述控制系统还包括有人工急停模块，所述人工急停模块与所述执行模块连接。
10.根据权利要求1所述的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，其特征在于，还包括有回水箱，所述回水箱设置于所述植物生长架末端，并通过回路管道连接；
所述回路管道上设置有Y型过滤器。

说明书全文

集装箱植物工厂水肥一体 灌溉系统

技术领域

[0001] 本发明涉及农业设施领域，尤其是涉及一种集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统。

背景技术

[0002] 水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术，可根据作物的用水用肥需求，来制定合理的灌溉解决方案，进行灌溉作业，能够有效的实现水肥配比均匀，按时按量的给作物灌溉，满足作物用水需求的同时，很好的实现节水灌溉。目前应用的植物灌溉系统存在易引起堵塞、智能化程度较低以及养料配比不准确等缺点。

发明内容

[0003] 本发明要解决的技术问题是本发明针对目前应用的植物工厂灌溉系统存在易引起堵塞、智能化程度较低以及养料配比不准确等缺点，提供了一种新型的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，可以在有限的空间基础上，通过多种类型系统综合使用，结合文丘里效应及智能化人机交互，提高整个系统的灌溉效率与科学性，保证植物生长架的营养液正常供给。

[0004] 一种集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，包括水肥一体灌溉设备本体，所述水肥一体灌溉设备本体内设置有吸肥系统、施肥系统和控制系统，所述吸肥系统包括有原液储存装置、吸肥装置和混合装置，所述原液储存装置和所述混合装置通过所述吸肥装置连接；所述施肥系统包括有相互连接的施肥动力装置、施肥管道和植物生长架，所述施肥动力装置与所述混合装置连接，并通过所述施肥管道将所述混合装置内的肥料输送至所述植物生长架；所述吸肥装置包括有吸肥管道和设置于所述吸肥管道上的文丘里吸肥阀；所述混合装置内设置有流量计量装置；所述控制系统包括人机交互计算机、检测模块和执行模块，所述检测模块与所述吸肥管道连接，所述执行模块控制所述吸肥系统和施肥系统的启动和关闭。

[0005] 较佳地，所述人机交互计算机包括有可视化操作界面，所述检测模块为EC 传感器和PH传感器，所述执行模块为施肥电磁阀；所述施肥动力装置为施肥泵。

[0006] 较佳地，所述控制系统还包括有报警系统，所述报警系统与所述人机交互计算机连接，包括水压检测装置，电压检测装置；所述报警系统还与所述EC传感器和所述PH传感器连接；所述报警系统将从所述水压检测装置、所述电压检测装置和所述检测模块中检测到的异常信号发送至所述人机交互计算机，并在所述人机交互计算机上形成报警信号。

[0007] 较佳地，所述混合装置内设置有清水进口和肥料进口，所述流量计量装置为电子流量剂量计；所述清水进口和所述肥料进口内均设置有电子流量剂量计，所述电子流量剂量计与所述控制系统连接；所述施肥电磁阀包括有进料阀，所述进料阀设置于所述清水进口和所述肥料进口内，通过所述控制系统可分别调整两个所述进料阀的开度。

[0008] 较佳地，所述人机交互计算机内设置有储存模块和读取模块，所述储存模块内储存有水肥混合配方；所述读取模块读取所述水肥混合配方的信息，并发送指令至两个所述进料阀，控制两个所述进料阀的开度，以完成所述水肥混合配方的实施。

[0009] 较佳地，所述施肥管道包括有多个次级施肥管道，所述植物生长架包括有多组次级生长架，所述次级施肥管道与所述次级施肥管道数量一致，每个所述次级施肥管道分别连接所述次级施肥管道；所述施肥电磁阀还包括有出料阀，所述出料阀设置于每个所述次级施肥管道上，分别调整每个所述出料阀的开启、关闭和开度。

[0010] 较佳地，所述控制系统还包括有时间控制模块，所述时间控制模块与所述施肥电磁阀连接。

[0011] 较佳地，所述人机交互计算机内还设置有人工设置模块，通过操作所述人工设置模块改变所述水肥混合配方和所述时间控制模块内的参数。

[0012] 较佳地，所述控制系统还包括有人工急停模块，所述人工急停模块与所述执行模块连接。

[0013] 较佳地，还包括有回水箱，所述回水箱设置于所述植物生长架末端，并通过回路管道连接；所述回路管道上设置有Y型过滤器。

[0014] 本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：

[0015] 1、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，利用文丘里效应，提供吸肥动力，结构简单，耐用性强且维护成本低；占地面积小，适合集装箱的有限狭小的空间；并结合所述控制系统，实现人机交互，使灌溉过程更加智能可控。

[0016] 2、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，设置有用于检测肥料内离子浓度和酸碱度的传感器，便于实时确认肥料成分和记录，有助于统计和总结数据。

[0017] 3、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，通过所述报警系统实时监水压、电压和EC\PH数据值是否在安全范围内，保证灌溉过程的安全性。

[0018] 4、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，通过所述电子流量剂量计实时计量所述清水河肥料的流量，并将数据发送至所述控制系统进行记录；通过控制两个所述进料阀的开度，可手动控制进料量，调整实际肥料配比。

[0019] 5、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，通过设置多组所述次级施肥管道和所述次级生长架，实现分区域灌溉，可调整各区域是否灌溉和灌溉量。

[0020] 6、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，通过所述时间控制模块与电磁阀的结合，可对灌溉时间进行控制，实现间隔时间灌溉或是定时灌溉。

[0021] 7、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，可人工修改调整灌溉时间和肥料配方，满足不同的需求。

[0022] 8、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，设置有所述人工急停模块，保证灌溉过程的安全。

[0023] 9、本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，通过所述回水箱的设置，可达到资源再利用，节约成本且环保；所述Y型过滤器的设置，保证管道清洁，防止堵塞而引起灌溉系统的故障。附图说明

[0024] 结合附图，通过下文的述详细说明，可更清楚地理解本发明的上述及其他特征和优点，其中：

[0025] 图1为本本发明集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统的内部结构示意图；

[0026] 图2为本发明集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统的流程示意图。

[0027] 其中，1—混肥桶，2—可视化操作界面，3—原液桶，4—吸肥通道，5—检测模块，6—施肥泵，7—注肥泵，8—高压控制柜，9—水肥一体灌溉设备，10—施肥管道，11—植物生长架，12—回水箱。

具体实施方式

[0028] 参见示出本发明实施例的附图，下文将更详细地描述本发明。然而，本发明可以以许多不同形式实现，并且不应解释为受在此提出之实施例的限制。相反，提出这些实施例是为了达成充分及完整公开，并且使本技术领域的技术人员完全了解本发明的范围。这些附图中，为清楚起见，可能放大了层及区域的尺寸及相对尺寸。

[0029] 如附图1-2，本发明提供了一种集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，包括水肥一体灌溉设备本体9，水肥一体灌溉设备本体内设置有吸肥系统、施肥系统和控制系统，吸肥系统包括有原液桶3、吸肥装置和混肥桶1，原液桶3和混肥桶1通过吸肥装置连接；施肥系统包括有相互连接的施肥动力装置、施肥管道10和植物生长架11，施肥动力装置与混肥桶1连接，并通过施肥管道10将混肥桶1内的肥料输送至植物生长架11；吸肥装置包括有吸肥管道4和设置于吸肥管道4上的文丘里吸肥阀；混肥桶1内设置有流量计量装置；控制系统包括人机交互计算机、检测模块4和执行模块，检测模块4与吸肥管道4连接，执行模块控制吸肥系统和施肥系统的启动和关闭。

[0030] 文丘里效应表现为在受限流动在通过缩小的过流断面时，流体出现流速增大的现象，其流速与过流断面成反比，即，在高速流动的流体附近会产生低压，从而产生吸附作用。本发明利用文丘里效应作为本系统的施肥动力装置，吸肥时肥料原液依靠重力作用流出，并通过文丘里吸肥阀吸入混肥桶1内，再经过施肥动力装置将肥料输送至植物生长架11。制造和维护成本低，使用方便，施肥浓度稳定，无须外加动力；且占地面积小，适合集装箱的有限狭小的空间；并结合控制系统，实现人机交互，使灌溉过程更加智能可控。

[0031] 在本实施例中，人机交互计算机包括有可视化操作界面2，检测模块4为EC传感器和PH传感器，执行模块为施肥电磁阀，施肥动力装置为施肥泵6，施肥泵6设置于水肥一体灌溉设备本体9的底部，水肥一体灌溉设备本体9的底部还设置有注肥泵7。通过设置EC传感器和PH传感器，可检测肥料内离子浓度和酸碱度的传感器，便于实时确认肥料成分和记录，有助于统计和总结数据。还包括有高压控制柜8。

[0032] 在本实施例中，控制系统还包括有报警系统，报警系统与人机交互计算机连接，包括水压检测装置，电压检测装置；报警系统还与EC传感器和PH传感器连接；报警系统将从水压检测装置、电压检测装置和检测模块4中检测到的异常信号发送至人机交互计算机，并在人机交互计算机上形成报警信号，通过报警系统实时监水压、电压和EC\PH数据值是否在安全范围内，保证灌溉过程的安全性。

[0033] 在本实施例中，混肥桶1内设置有清水进口和肥料进口，流量计量装置为电子流量剂量计；清水进口和肥料进口内均设置有电子流量剂量计，电子流量剂量计与控制系统连接，将计量数据传送至控制系统；施肥电磁阀包括有进料阀，进料阀设置于清水进口和肥料进口内，通过控制系统可分别调整两个进料阀的开度，从而调整清水进量和肥料进量。本发明通过电子流量剂量计实时计量清水河肥料的流量，并将数据发送至控制系统进行记录；通过控制两个进料阀的开度，可手动控制进料量，调整实际肥料配比。

[0034] 在本实施例中，人机交互计算机内设置有储存模块和读取模块，储存模块内储存有水肥混合配方；读取模块读取水肥混合配方的信息，并发送指令至两个进料阀，控制两个进料阀的开度，以完成水肥混合配方的实施。

[0035] 在本实施例中，施肥管道10包括有多个次级施肥管道，植物生长架11包括有多组次级生长架，次级施肥管道与次级施肥管道数量一致，每个次级施肥管道分别连接次级施肥管道；施肥电磁阀还包括有出料阀，出料阀设置于每个次级施肥管道上，通过控制系统分别调整每个出料阀的开启、关闭和开度。通过设置多组次级施肥管道和次级生长架，实现分区域灌溉，可调整各区域是否灌溉和灌溉量。

[0036] 在本实施例中，控制系统还包括有时间控制模块，时间控制模块与施肥电磁阀连接。通过时间控制模块与电磁阀的结合，可对灌溉时间进行控制，实现间隔时间灌溉或是定时灌溉。可人工修改调整灌溉时间和肥料配方，满足不同的需求。

[0037] 在本实施例中，人机交互计算机内还设置有人工设置模块，通过操作人工设置模块改变水肥混合配方和时间控制模块内的参数。

[0038] 在本实施例中，控制系统还包括有人工急停模块，人工急停模块与执行模块连接，保证灌溉过程的安全。

[0039] 在本实施例中，还包括有回水箱12，回水箱12设置于植物生长架11末端，并通过回路管道连接；回路管道上设置有Y型过滤器。通过回水箱12的设置，可达到资源再利用，节约成本且环保；Y型过滤器的设置，保证管道清洁，防止堵塞而引起灌溉系统的故障。

[0040] 本发明提供的集装箱植物工厂水肥一体灌溉系统，原液桶3中的原液依靠重力作用流出，并利用文丘里吸肥阀将原液吸入到混肥桶1中，通过电子流量计量计测量并将数据传送至控制系统，由控制系统实时控制施肥电磁阀来操控流量从而控制肥料的配比，还可通过人机交互计算机来手动控制施肥电磁阀；传感器用于监测营养液的EC/PH的数值，当数值不再处于设定范围时，控制系统自动报警；混合桶1内混合好的营养液在施肥泵6的作用下，通过施肥管道10输送至植物生长架11。

[0041] 因本技术领域的技术人员应理解，本发明可以以许多其他具体形式实现而不脱离其本身的精神或范围。尽管已描述了本发明的实施案例，应理解本发明不应限制为这些实施例，本技术领域的技术人员可如所附权利要求书界定的本发明的精神和范围之内作出变化和修改。

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