[发明专利]一种水肥一体化自动灌溉管理系统

说明书

技术领域

本发明涉及田间作物水肥灌溉领域，具体为一种水肥一体化自动 灌溉管理系统。

背景技术

目前，我国多地区粮食生产正面临着水资源短缺、水肥浪费严重、 劳动力不足等问题。传统的高产技术往往人力投入大、管理环节多， 不能适应现代农业机械化发展及精简化栽培的需求，严重制约了田间 作物生产的进一步发展。

水肥一体化灌溉系统可以统筹水肥供应，大大减少人力物力投入， 具有省水省工节约成本生态环保等优势。经对现有技术文献检索，中 国发明专利“一种水肥一体化的微喷灌溉施肥系统(CN201410587147)” 公开了微喷灌溉的水肥一体化技术，中国发明专利“小麦玉米周年生 产变量肥水一体化灌溉系统(CN201410499375)”公开了采用微喷带进 行小麦玉米周年水肥一体化管理的技术，中国发明专利“一种适于北 方茶园水肥一体化技术模式(CN201310000482)”公开了北方茶园使用 微喷带进行水肥一体化管理的技术，但上述文献均不涉及水肥一体化 自动智能灌溉管理技术。

另外，现有的固定喷灌、微灌技术需要的设备多，成本高；移动 式喷灌技术的移动功能并不完善，往往只能实现单方向移动的自动化。

现有的植保喷雾机械多数难以在如玉米一类的高秆作物上使用， 虽有高地隙等喷雾机械的发明，但一般需要特殊的拖拉机牵引，采用 一般的拖拉机牵引则需要留出专门的车道，浪费耕地面积。节水灌溉 技术与植保喷雾技术在供水设备、管道系统、喷头等方面的设计要求 差异极大，难以利用现有的节水灌溉或植保喷雾设施和技术实现水肥 一体化的自动化灌溉。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种水肥一体化自动灌溉管理系统， 其将传统微灌系统和灌溉自动化控制编程系统融合，实现了微灌灌溉 系统和施肥的一体化自动控制功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种水肥一体化自动灌溉管理系统，包括

水肥一体化作业平台，包括水源、施肥系统、自动升降系统及过 滤沉淀系统；

输配水管网，其贯穿设置于所述水肥一体化作业平台中；

田间灌水器系统，其连接于所述输配水管网末端，包括微灌灌溉 系统；

首部动力系统，其用于为所述输配水管网及田间灌水器系统施加 水头和动力，包括首部动力水泵及驱动电机；

自动控制系统，其提供有可视化操作界面及人机交互平台，包括 灌溉自动化控制箱及田间自动化控制设备；

及电路系统。

作为上述技术方案的改进，所述施肥系统包括施肥器，其主要用 于将肥料溶解，并随着灌溉水一同进入田间灌水器系统。

作为上述技术方案的改进，所述施肥器采用文丘里施肥器，其设 置有搭配使用的注水系统及搅拌系统，其中所述注水系统采用微型水 泵，所述搅拌系统为安装于施肥器顶部的搅拌器。

作为上述技术方案的改进，所述首部动力系统还包括压力罐及水 压传感器，其中所述压力罐预设有内部压力控制阈值，通过对其内压 力的检测可实现对所述首部动力水泵启闭的控制。

作为上述技术方案的改进，所述灌溉自动化控制箱包括可编程逻 辑控制器，其根据用户需要设置每一个灌溉小区的灌溉施肥制度，可 分为手动控制和自动控制两种工作模式。

作为上述技术方案的改进，所述田间自动化控制设备包括配置于 田间灌水器系统中的若干田间电磁阀及用于田间电磁阀与灌溉自动 化控制箱相连的数据线，其中通过数据线可将灌溉自动化控制箱正在 进行的灌溉施肥制度设定操作指令传输至田间电磁阀，进而实现对田 间电磁阀启闭的控制。

作为上述技术方案的改进，所述微灌灌溉系统包括主输水管道、 分支管道及田间灌水器，其中所述田间灌水器对应不同的微灌方式可 设置为滴头、喷头、渗灌管其中的一种或其组合。

作为上述技术方案的改进，所述输配水管网设置有若干功能阀体， 包括空气阀、逆止阀、减压持压阀、碟阀及泄压阀。

作为上述技术方案的改进，所述施肥器的大小根据首部动力系统 所控制的灌溉施肥面积以及未来可预测的增加面积、施肥强度、施肥 量计算确定。