技术领域
[0001] 本
发明涉及蔬菜滴灌技术领域，具体的涉及一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统。
背景技术
[0002] 滴灌是指通过安装在毛管上的滴头、孔口或滴灌带等灌水器将水或水肥混合溶液均匀而缓慢地滴入作物根区附近的
土壤中，具有节水节肥、增产的效益，被认为是最有效
灌溉方式。水肥一体化滴灌是灌既
施肥的一种形式之一,它是指将一定量的
肥料溶于水中形成水肥
混合液后，输入至滴灌管网中，通过滴灌毛管上的滴头直接输入到
农作物根系附近的土壤中。
灌溉施肥控制系统可以根据作物的生理需求,进行水肥混合溶液滴灌或单独的清水滴灌，而且还可以提高水肥利用率、减小环境污染、实现农业节支增收。
[0003] 蔬菜生产管理过程中，灌溉与施肥是一个关键环节，传统的灌溉、施肥采用“大水大肥”的管理模式，水及肥料投入量往往是作物实际需求量的2-3倍甚至更多，不仅生产成本高，而且会对环境造成一定影响；而设施蔬菜滴灌水肥一体化技术是按照设施蔬菜生长要求，通过低压
管道系统与安装在毛管上的灌水器将水和蔬菜需要的养分均匀而又缓慢地滴入蔬菜根区土壤中的灌水施肥方法，缓慢地滴人蔬菜根区土壤中的灌水施肥方法。设施蔬菜栽培采用膜下滴灌水肥一体化灌溉施肥技术，可以根据蔬菜生长需求，进行全生育期需求设计，把水分和养分定量、定时、按比例直接提供给蔬菜作物。设施蔬菜膜下滴灌水肥一体化技术不破坏土壤结构，土壤内部水、肥、气、热经常保持适于蔬菜生长的良好状态，
蒸发损失小，不产生地面径流，几乎没有深层渗漏，是一种节水高效的农业新技术。
[0004] 目前，
现有技术中的水肥一体化滴灌存在下列技术问题：1)易引起堵塞；灌水器的堵塞是当前灌溉应用中最主要的问题，严重时会使整个系统无法正常工作，甚至报废；2)水肥定量化控制差，
精度差，不能自动化操作，每次人工操作效率低，且肥料融化混合不均匀，效率较低；3)智能化水平较差，每次都需要人为的操作控制并进行水肥一体滴灌；4)水肥一体化滴灌装置系统不具备环境监测等功能，如土壤温湿度，同时不具备灌溉周期时间的记录等，控制灌水量、灌水次数、施肥量和施肥时间等无法精确记录，功能性相对单一；5)水肥一体化滴灌装置系统不具备雨水收集，灌溉不够精确，同时滴灌不均匀。
发明内容
[0005] 针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统，实现较高自动化、较精确的水肥一体化滴灌，同时能实施监测、记录和生产滴灌计划，功能多元化；其结构设计合理、使用方便快捷，适合各类型水肥一体化滴灌推广应用。
[0006] 为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
[0007] 一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统，包括滴灌装置和滴灌控制系统，滴灌装置通过滴灌控制系统控制进而实现土壤监测、肥水混合、水肥一体化滴灌及滴灌计划生成和记录；
[0008] 所述滴灌装置包括蓄水池、
过滤器、水箱、配料装置、混合箱、加压
泵、滴灌支管、滴灌管和控制箱，所述蓄水池上安装雨水收集装置，蓄水池内安装接有水泵的抽水管，抽水管上安装过滤器并接通至水箱，水箱底部通过管道接通至混合箱，混合箱上接有配料装置和加压泵，通过出水管道与滴灌支管连接，每两根滴灌支管之间安装若干滴灌管，控制箱端与各元件连接并通过
光伏发电板供电；
[0009] 所述滴灌控制系统包括安装抽水管和出水管上的水泵、安装在水箱和混合箱内的液位监测装置、安装在滴灌支管上的土壤温湿度
传感器、安装在管道上的各个电磁
阀、配料装置上的智能配料单元以及控制箱内的智能控制单元，所述智能控制单元与各水泵、液位监测装置、土壤温
湿度传感器、
电磁阀和智能配料单元连接并实时监测、控制各个元件，智能控制单元通过输入装置生成灌溉计划并控制各个元件实时水肥一体化滴灌，可通过移动数据或蓝牙与移动端连接实现实时监测和提醒。
[0010] 进一步的，所述蓄水池上安装雨水收集装置，同时蓄水池上
覆盖网孔膜，蓄水池内带水泵的抽水管安装在中心
位置，距蓄水池底部最少三分之一，位于蓄水池内的抽水管端开设若干侧孔并包裹一层滤膜。
[0011] 进一步的，所述混合箱与水箱、配料装置、加压泵和出水管之间的管道上均安装电磁阀由控制箱控制管道的开合，并且水箱、配料装置、加压泵与混合箱连接的管道上安装导向混合混合箱的
单向阀，而出水管与混合箱之间安装单向出水管端的单向阀；
[0012] 所述混合箱的外壁安装驱动
电机，
驱动电机驱动混合箱内的搅拌混匀装置。
[0013] 进一步的，所述配料装置内包括储料箱和计量装置，计量装置定量称取固、液肥后通过管道及管道上的电磁阀流入混合箱；
[0014] 所述混合箱比水箱大2-3倍。
[0015] 进一步的，所述出水管与滴灌支管连接，滴灌支管上安装电磁阀，每两根滴灌支管之间安装若干滴灌管，滴灌支管相互平行，一端导通，另一端闭合，滴灌支管上非滴灌管连接端安装若干温湿度传感器并接通控制箱。
[0016] 进一步的，所述控制箱上端安装光伏发电板，控制箱内安装
蓄电池、
控制器、智能控制单元、显示输入单元和传输模
块；
[0017] 所述智能控制单元内置存储模块，录有蔬菜种植水肥需求须知。
[0018] 本发明的另一目的在于，提供一种基于蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统在蔬菜水肥一体化滴灌方法，包括以下步骤：
[0019] 步骤一、通过控制箱的智能控制单元读取土壤温湿度信息及蔬菜水肥信息，并生成相关水肥一体化滴灌计划；
[0020] 步骤二、检查各个元件能否正常工作，同时在配料装置内放置本次滴灌的肥料；
[0021] 步骤三、根据智能控制单元生成的水肥一体化滴灌计划，通过智能控制单元控制各个元件进行肥水混合于混合箱；
[0022] 步骤四、通过智能控制单元控制混合箱内水肥到达滴灌支管、滴灌管进行水肥一体化滴灌；
[0023] 步骤五、由滴灌管进行水肥一体化滴灌，加压泵对混合箱加压促进水肥滴灌及避免堵塞。
[0024] 进一步的，所述步骤三智能控制单元控制各个元件进行肥水混合于混合箱包括以下步骤：
[0025] 智能箱内控制器控制蓄水池的抽水管的水泵从蓄水池抽水并到达过滤器过滤后流入水箱内，由液位监测装置进行监测记录水箱内水量达到水肥一体化滴灌计划预期值后关闭水泵；
[0026] 通过控制器控制配料装置内计量装置定量称取水肥一体化滴灌计划预期值的固、液肥；
[0027] 控制管道的电磁阀同时打开，配料装置及水箱内的原理流入至混合箱内，并在混合箱混合均匀备用；
[0028] 通过智能控制单元控制控制加压泵预先对滴灌支管、滴灌管进行通气，保证各个滴灌管的滴灌口畅通。
[0029] 进一步的，所述水肥一体化滴灌完成后，通过智能控制单元读取土壤温湿度信息并记录，同时生成下一轮滴灌计划发送至移动端。
[0030] 本发明的有益效果：本发明的蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统，包括滴灌装置和滴灌控制系统，滴灌装置通过滴灌控制系统控制进而实现土壤监测、肥水混合、水肥一体化滴灌及滴灌计划生成和记录；实现较高自动化、较精确的水肥一体化滴灌，同时能实施监测、记录和生产滴灌计划，功能多元化，设计加压泵在滴灌前后进行加压避免堵塞，智能化的水肥定量、比例的控制提高精度和效率，同时滴灌支管和滴灌管的结构及安装设计能使得滴灌均匀，精度高；其结构设计合理、使用方便快捷，适合各类型水肥一体化滴灌推广应用。
[0031] 当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
[0032] 为了更清楚地说明本发明
实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1为本发明实施例所述蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统的结构示意图；
[0034] 图2为本发明实施例所述蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统的结构示意图；
[0035] 图3为本发明实施例所述滴灌控制系统的结构
框图；
[0036] 附图中，各标号所代表的部件列表如下：
[0037] 1-蓄水池，2-过滤器，3-水箱，4-配料装置，5-混合箱，6-出水管，7-加压泵，8-滴灌支管，9-滴灌管，10-控制箱，11-雨水收集装置，12-水泵，13-液位监测装置，14-电磁阀，15-土壤温湿度传感器。
具体实施方式
[0038] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0039] 如图1-3所示
[0040] 一种蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统，包括滴灌装置和滴灌控制系统，滴灌装置通过滴灌控制系统控制进而实现土壤监测、肥水混合、水肥一体化滴灌及滴灌计划生成和记录；
[0041] 所述滴灌装置包括蓄水池1、过滤器2、水箱3、配料装置4、混合箱5、加压泵7、滴灌支管8、滴灌管9和控制箱10，所述蓄水池1上安装雨水收集装置11，蓄水池1内安装接有水泵12的抽水管，抽水管上安装过滤器2并接通至水箱3，水箱3底部通过管道接通至混合箱5，混合箱5上接有配料装置4和加压泵7，通过出水管道与滴灌支管8连接，每两根滴灌支管8之间安装若干滴灌管9，控制箱10端与各元件连接并通过光伏发电板供电；
[0042] 所述滴灌控制系统包括安装抽水管和出水管上的水泵7、安装在水箱3和混合箱5内的液位监测装置13、安装在滴灌支管8上的土壤温湿度传感器15、安装在管道上的各个电磁阀14、配料装置4上的智能配料单元以及控制箱10内的智能控制单元，所述智能控制单元与各水泵12、液位监测装置13、土壤温湿度传感器15、电磁阀14和智能配料单元连接并实时监测、控制各个元件，智能控制单元通过输入装置生成灌溉计划并控制各个元件实时水肥一体化滴灌，可通过移动数据或蓝牙与移动端连接实现实时监测和提醒。
[0043] 所述蓄水池1上安装雨水收集装置11，同时蓄水池1上覆盖网孔膜，蓄水池1内带水泵12的抽水管安装在中心位置，距蓄水池1底部最少三分之一，位于蓄水池1内的抽水管端开设若干侧孔并包裹一层滤膜。
[0044] 所述混合箱5与水箱3、配料装置4、加压泵7和出水管之间的管道上均安装电磁阀14由控制箱10控制管道的开合，并且水箱3、配料装置4、加压泵7与混合箱5连接的管道上安装导向混合混合箱5的单向阀，而出水管与混合箱5之间安装单向出水管端的单向阀；
[0045] 所述混合箱5的外壁安装驱动电机，驱动电机驱动混合箱5内的搅拌混匀装置。
[0046] 所述配料装置4内包括储料箱和计量装置，计量装置定量称取固、液肥后通过管道及管道上的电磁阀14流入混合箱5；
[0047] 所述混合箱5比水箱大2-3倍。
[0048] 所述出水管与滴灌支管8连接，滴灌支管8上安装电磁阀14，每两根滴灌支管8之间安装若干滴灌管9，滴灌支管8相互平行，一端导通，另一端闭合，滴灌支管8上非滴灌管9连接端安装若干温湿度传感器15并接通控制箱10。
[0049] 所述控制箱10上端安装光伏发电板，控制箱10内安装
蓄电池、控制器、智能控制单元、显示输入单元和传输模块；
[0050] 所述智能控制单元内置存储模块，录有蔬菜种植水肥需求须知。
[0051] 下面结合具体实施例对本发明进行具体说明：
[0052] 实施例1
[0053] 如上述的蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统安装于蔬菜栽培基地，一般情况下，蓄水池安装在高位，水箱及混合箱等安装在蓄水池水平线之下，同时滴灌支管8和滴灌管9埋于地面或置于蔬菜根部区域，同时调整安装好光伏发电板的
角度等。
[0054] 一种基于蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统在蔬菜水肥一体化滴灌方法，包括以下步骤：
[0055] 步骤一、通过控制箱的智能控制单元读取土壤温湿度信息及蔬菜水肥信息，并生成相关水肥一体化滴灌计划；
[0056] 步骤二、检查各个元件能否正常工作，同时在配料装置内放置本次滴灌的肥料；
[0057] 步骤三、根据智能控制单元生成的水肥一体化滴灌计划，通过智能控制单元控制各个元件进行肥水混合于混合箱；
[0058] 步骤四、通过智能控制单元控制混合箱内水肥到达滴灌支管、滴灌管进行水肥一体化滴灌；
[0059] 步骤五、由滴灌管进行水肥一体化滴灌，加压泵对混合箱加压促进水肥滴灌及避免堵塞。
[0060] 所述步骤三智能控制单元控制各个元件进行肥水混合于混合箱包括以下步骤：
[0061] 智能箱内控制器控制蓄水池的抽水管的水泵从蓄水池抽水并到达过滤器过滤后流入水箱内，由液位监测装置进行监测记录水箱内水量达到水肥一体化滴灌计划预期值后关闭水泵；
[0062] 通过控制器控制配料装置内计量装置定量称取水肥一体化滴灌计划预期值的固、液肥；
[0063] 控制管道的电磁阀同时打开，配料装置及水箱内的原理流入至混合箱内，并在混合箱混合均匀备用；
[0064] 通过智能控制单元控制控制加压泵预先对滴灌支管、滴灌管进行通气，保证各个滴灌管的滴灌口畅通。
[0065] 所述水肥一体化滴灌完成后，通过智能控制单元读取土壤温湿度信息并记录，同时生成下一轮滴灌计划发送至移动端。
[0066] 实施例2
[0067] 如实施例1所述的基于蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统在蔬菜水肥一体化滴灌方法的二次或次轮滴灌时，重复上述实施例1操作即可。
[0068] 实施例3
[0069] 如实施例1和实施例2基于蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统在蔬菜水肥一体化滴灌方法，在蔬菜采收后，将滴灌支管和滴灌管移除即可，下次栽培预埋新的滴灌支管和滴灌管重复上述操作即可。
[0070] 本发明的蔬菜水肥一体化滴灌装置及系统，包括滴灌装置和滴灌控制系统，滴灌装置通过滴灌控制系统控制进而实现土壤监测、肥水混合、水肥一体化滴灌及滴灌计划生成和记录；实现较高自动化、较精确的水肥一体化滴灌，同时能实施监测、记录和生产滴灌计划，功能多元化，设计加压泵在滴灌前后进行加压避免堵塞，智能化的水肥定量、比例的控制提高精度和效率，同时滴灌支管和滴灌管的结构及安装设计能使得滴灌均匀，精度高；其结构设计合理、使用方便快捷，适合各类型水肥一体化滴灌推广应用。
[0071] 在本
说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0072] 以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的
修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受
权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
