【CN109661887A】一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统及控制方法【专利】

(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910123942.1
(22)申请日 2019.02.19
(71)申请人 山东省计算中心(国家超级计算济
南中心)
地址 250014 山东省济南市历下区科院路
19号山东省计算中心
(72)发明人 唐勇伟　赵晓杰　李成攻　程广河　
孙瑞瑞　郝凤琦　郝慧娟　王茂励　
董振振　王浩　姜岩　
(74)专利代理机构 北京华际知识产权代理有限
公司 11676
代理人 褚庆森
(51)Int.Cl.
A01C 23/04(2006.01)
A01C 21/00(2006.01)
(54)发明名称
一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥
系统及控制方法
(57)摘要
本发明的适用于农业温室蔬菜水果种植的
水肥系统，包括混肥罐、循环泵、水肥一体机、肥
料桶、酸液桶、灌溉泵和控制电路，混肥罐中设置
有上、下限位浮球开关，混肥罐经循环泵与水肥
一体机的进水口相通肥料桶、酸液桶与水肥一体
机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀；回水管
上设置有EC传感器和PH传感器。

本发明的施肥方
法包括：a ).给定灌溉量和施肥量；b).计算离子
浓度和加注次数；c).注水过程控制；d ).混肥过
程控制；e).灌溉过程控制；f).灌溉结束判断。

本
发明的水肥系统及方法，实现对种植区域的灌
溉、施肥作业，既解决了现有淹灌、漫灌所造成的
水资源浪费问题，又实现了根据农作物的生产所
需进行科学、
合理施肥。

权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 109661887 A 2019.04.23
C N 109661887
A
权　利　要　求　书1/1页CN 109661887 A
1.一种适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：包括混肥罐（3）、循环泵（4）、水肥一体机（5）、肥料桶（7）、酸液桶（12）、灌溉泵（10）和控制电路，混肥罐中设置有对其高、低液位进行检测的上限位浮球开关和下限位浮球开关，混肥罐上设置有注水管，注水管上设置有注水电磁阀（1）；混肥罐经循环泵与水肥一体机的进水口相通，水肥一体机的出水口经回水管与混肥罐相通；肥料桶的数量为1个或1个以上，肥料桶、酸液桶与水肥一体机相连通的管路上均设置有吸肥电磁阀（6）；水肥一体机与混肥罐之间的回水管上设置有分别对溶液中的离子浓度、pH值进行检测的EC传感器（8）和PH传感器（9）；混肥罐的出水管与灌溉泵（10）的进水口相连通，灌溉泵的出水口与设置于田地中的微喷管（11）相连通。

2.根据权利要求1所述的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：所述控制电路由ARM处理器及与其连接开关量输入模块、开关量输出模块、RS485接口电路、A/D 转换模块、电源模块和Flash存储模块组成，ARM处理器经开关量输入模块对上限位浮球开关、下限位浮球开关的状态进行检测，经开关量输出模块对注水电磁阀（1）、吸肥电磁阀（6）、循环泵（4）和灌溉泵（10）的状态进行控制，经RS485接口电路连接有HMI触摸屏，经A/D 转换模块对EC传感器（8）和PH传感器（9）输出信号进行采集。

3.根据权利要求1所述的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统，其特征在于：所述肥料桶（7）和酸液桶（12）均通过文丘里管与水肥一体机（5）相连通。

4.一种基于权利要求1所述的适用于农业温室蔬菜水果种植的水肥系统的施肥方法，其特征在于，通过以下步骤来实现：
a).给定灌溉量和施肥量，给定单位面积田地的灌溉水量和施肥量，并设定水肥溶液的pH值；
b).计算离子浓度和加注次数，根据灌溉水量、施肥量和肥料种类，计算出水肥溶液配制完成时溶液中的离子浓度；利用灌溉用水总量除以混肥罐上、下限位浮球开关之间的容积，计算出灌溉用水的加注次数，记为n；
c).注水过程控制，控制电路开启注水电磁阀，以便经进水管向混肥罐中注入灌溉用水，当检测到上限位浮球开关输出动作信号时，表明混肥罐中的水已注满，关闭注水电磁阀，停止注水；
d).混肥过程控制，注水停止后，开启循环泵和吸肥电磁阀，以使肥料和酸液在水肥一体机中与喷灌用水充分混合后，再流入混肥罐中；并通过EC传感器和PH传感器实时检测水肥溶液中的离子浓度和pH值，当离子浓度达到要求时，关闭肥料桶上的吸肥电磁阀，当pH值达到要求时，则关闭酸液桶上的吸肥电磁阀，直至溶液中的离子浓度和pH值均达到要求；
e).灌溉过程控制，混肥结束后，开启灌溉泵，以便将混肥罐中的水肥溶液抽出，并经微喷管实现对田地的灌溉；当检测到混肥罐中的上限位浮球开关输出动作信号时，表明混肥罐中的液位过低，则关闭灌溉泵，停止灌溉作业；
f).灌溉结束判断，判断混肥罐的加水次数是否达到n次，如果没有达到，则依次执行步骤c）、d）和e)，重新执行注水、混肥和灌溉作业；如果达到n次，则表明灌溉、施肥结束，停止作业。

2。