[发明专利]一种小麦水肥一体化喷灌智能控制系统及控制方法

权利要求书

1.一种小麦水肥一体化喷灌智能控制方法，采用的智能控制系统包括依次连接在一起的蓄水桶(1)、进水口(2)、水泵(3)、出水口(4)、压力表(5)、文丘里管(6)、流量计(7)和出肥口(8)，文丘里管(6)还通过止回阀(9)与蠕动泵(16)管路连接，所述蠕动泵(16)通过管路分别与混肥罐(17)和肥料桶(18)连接，所述肥料桶(18)有三个，每个肥料桶(18)和蠕动泵(16)之间的管路上安装有电磁阀(19)，计算机(15)通过通信电缆(14)与控制器(13)连接，控制器(13)通过继电器(12)、电力线(11)与调压器(10)连接，调压器(10)与蠕动泵(16)电连接，电磁阀(19)、水泵(3)、混肥罐(17)内的搅拌装置均受控制器(13)的控制，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：确定小麦的生长时节；根据生长时节在三个肥料桶内分别溶解包含氮、磷、钾三种元素的水溶性肥料；

步骤二：在计算机的操作面板中分别输入氮、磷、钾三种肥料的需求质量m₁、m₂、m₃，单位为kg/亩；肥液按饱和配置，在操作面板中分别输入氮、磷、钾三种肥料的溶解度c₁、c₂、c₃，单位为kg/L；根据混肥容器大小设置混肥容量V_混，单位为L；

步骤三：系统喷肥速度为1.27亩/h，设置好上述参数后，计算机按公式A自行计算各肥液的所需喷洒流量Q，单位为L/h；

（i=1,2,3） A

式中：为肥液i的所需喷洒流量，为肥液i的需求质量，

为肥液i的溶解度；

步骤四：计算机按照公式B自行计算注肥总流量Q_注，单位为L/h，

B

式中：为注肥总流量；

步骤五：系统按照公式C自行计算蠕动泵所需的工作电压U，单位为V，并显示在屏幕上；

C

式中：为蠕动泵注肥泵电压，a=0.0455，b=23.64，为蠕动泵注肥总流量；

步骤六：计算机按照公式D计算各种肥送入混肥罐所需要的时间t，单位为s；

（i=1,2,3） D

式中：肥液i送入混肥罐的时间，为混肥容量，

为注肥总流量，为肥液i的所需喷洒流量；

步骤七：计算机按照公式E计算蠕动泵在工作电压下的注肥时间t_注，单位为s；

E

式中：为注肥时间，为混肥容量，为注肥总流量；

步骤八：在计算机的操作面板点击启动，以最大泵电压系统开始运行，经过吸肥时间t=t₁+t₂+t₃后，进入混肥阶段，混肥罐内的搅拌装置在控制器控制下对肥液进行搅拌，搅拌均匀后，点击注肥，控制器控制水泵、蠕动泵以注肥电压将混肥罐内的肥液注入文丘里管内，实现对小麦进行智能喷洒施肥。

2.根据权利要求1所述的一种小麦水肥一体化喷灌智能控制方法，其特征在于，步骤一中，小麦的生长周期包括从拔节到抽穗、抽穗到授粉、授粉到成熟三个时期。

3.根据权利要求2所述的一种小麦水肥一体化喷灌智能控制方法，其特征在于，步骤四中，蠕动泵的注肥流量范围为0~A L/h，若计算出的所需注肥总流量超过A，操作面板的报警灯亮起。