[发明专利]一种水肥精准均匀施肥控制系统及其控制方法

说明书

本发明公开了一种水肥精准均匀施肥控制系统及其控制方法，该水肥精准均匀施肥控制系统，包括浇水总管和自动配肥料模块，浇水总管上依次串联设置有浇水电磁流量计和浇水电磁阀，自动配肥料模块包括多个储肥、桶水肥管、施肥电磁流量计、施肥电磁阀、施肥泵，浇水电磁流量计、浇水电磁阀和自动配肥料模块均由平台控制系统进行自动化控制工作，平台控制系统内设置有多个检测周期，平台控制系统内设置有多个PWM控制模块，PWM控制模块分别与相对应的施肥泵电性连接，平台控制系统通过PWM控制模块实时调节每个周期内施肥泵的输出流量，使施肥泵的剩余施肥总时间t与浇水总管内流通的灌溉水的剩余浇水总时间T相匹配，实现精准且均匀灌溉水肥。

技术领域

本发明属于智能农业技术领域，具体的说，涉及一种水肥精准均匀施肥控制系统及其控制方法。

背景技术

农业生产中，对农作物进行施肥时，现有技术有两种施肥方式，一种为施加固体肥料，另一种为施加液体肥料，液体肥料也叫水肥，通过对农作物进行灌溉时采用流入法进行均匀施肥，目前施加水肥仍然采用传统管理模式，施肥过程依赖人工经验以及农民的长时间大工作量的田间劳作，造成工作效率低下。

现有技术中，诸多温室大棚也有采用水肥一体化设备进行施加水肥，通过水肥一体化设备可将水肥随灌溉水一起施加至田地内，但是现有的水肥一体化设备功能低下，施肥过程中由于灌溉水水压的波动，造成不能实现精准施肥和均匀施肥，使用效果低下。

为解决上述现有水肥一体化设备不能实现准施肥和均匀施肥的问题，市面上出现了一种水肥精准配比控制系统，如专利号为：201710465408.X，公开了一种基于模糊PID的水肥精准配比控制系统，包括供水管路、供肥管路和水肥混合管路，供水管路、水肥混合管路上设置有电动阀和流量计，供肥管路上设置有水流开关和变频泵，供水管路的出口和供肥管路的出口均与水肥混合管路的入口连接，电动阀、流量计、水流开关和变频泵均连接控制器，当进行水肥一体化灌溉定浓度施肥时，打开相应电动阀及水流开关，通过控制变频泵吸取肥液，结合流量计得出实时浓度，控制过程融合模糊PID控制方法不断校正当前吸肥量使其与设置施肥浓度误差达到最小。

上述该类水肥精准配比控制系统，通过模糊PID控制方法，结合无线传感器网络技术、嵌入式技术、智能控制技术、电工电子等技术，可用于控制水肥一体机进行定时定量灌溉，但是该类现有的水肥精准配比控制系统整体系统复杂，算法复杂，造成制造成本高，进而提高检修和维护成本以及使用成本，并且该水肥精准配比控制系统其施肥精度低，不能实现均匀施肥，施肥过程中，施肥时间过早，水肥在田地内容易渗透至土地深处，造成水肥流失严重，施肥时间过晚，容易使水肥裸露在地表，造成水肥损失率大，并且地表或土地深处的水肥其植物根系难以进行吸收利用，使水肥利用率低下，水肥流失严重，进而降低使用效果，并且水肥浓度过大容易造成土壤板结，不利于植物生长，造成收成减产，严重降低使用效果。

发明内容

本发明要解决的主要技术问题是提供一种结构简单,使用方便，通过实时调节每个周期内施肥泵的流量，使施肥时间与灌溉水时间相吻合，实现精准且均匀施肥，提高水肥利用率，避免水肥流失的水肥精准均匀施肥控制系统。

解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种水肥精准均匀施肥控制系统，包括浇水总管和自动配肥料模块，浇水总管上依次串联设置有浇水电磁流量计和浇水电磁阀，自动配肥料模块包括多个储肥桶，储肥桶与浇水总管之间通过水肥管连通，且水肥管上依次设置有施肥电磁流量计、施肥电磁阀、施肥泵，浇水电磁流量计、浇水电磁阀和自动配肥料模块均由平台控制系统进行自动化控制工作，平台控制系统内设置有多个检测周期，平台控制系统内设置有多个PWM控制模块，PWM控制模块分别与相对应的施肥泵电性连接，平台控制系统通过PWM控制模块实时调节每个周期内施肥泵的输出流量，使施肥泵的剩余施肥总时间与浇水总管内流通的灌溉水的剩余浇水总时间相匹配。

以下是本发明对上述技术方案的进一步优化：