[发明专利]一种全自动土壤保水剂投加系统及其运行方法

说明书

本发明公开了一种全自动土壤保水剂投加系统及其运行方法，全自动土壤保水剂投加系统包括正馈系统、反馈系统和PLC控制系统，正馈系统和反馈系统分别与PLC控制系统电性连接，PLC控制系统接收正馈系统和反馈系统信号并循环逐步控制保水剂的投放；所述正馈系统包括检测土壤含水量的TDR测定仪和检测进水流量的流量仪，反馈系统包括检测土壤含水量的TDR测定仪。全自动土壤保水剂投加系统根据实时土壤含水量情况控制保水剂循环逐步投放，实现保水剂的准确投放和高效发挥迅速吸收水分、保肥保药的作用，避免资源浪费。

技术领域

本发明属于土壤治理领域，具体涉及一种全自动土壤保水剂投加系统及其运行方法。

背景技术

我国是水资源严重缺乏的国家，抗旱节水已成为我国农业持续发展的必要途径。土壤保水剂是缓解水资源短缺的一种途径和方法，能起到保水、保肥、提墒、减少蒸发的作用，是继化肥、农药、地膜之后被农民接受的新型农业化学制品。但由于土壤保水剂的准确定量投放、持续维持水量问题尚未解决，所以限制了其迅速吸收大量水分、保肥保药等功效。

CN110201809A公开了一种用于土壤修复的加药系统，包括酸液配药子系统、碱液配药子系统，以及通过管道分别与酸液配药子系统和碱液配药子系统相连的加药子系统。通过在连接管道上分别设置酸液流量计和碱液流量计，在土壤搅拌前精准控制药剂投放量。但该投放方式无法持续供给、也无法根据土壤环境调节供给量。CN111872083A公开了一种预埋缓释型土壤保水剂投放装置，包括土上箱和土内箱，土上箱固定安装在土内箱的顶端，土上箱的底部外壁上开凿有导孔，导孔贯穿土内箱的顶部外壁并与土内箱的内部相连通，土上箱的顶部外壁上螺纹连接有螺杆。其通过预埋的方式，在土壤水分流失结块时，进行投加保水剂。另外需定期添加清水，在土壤水分流失再次结块或保水剂失效时，再次投放保水剂。该预埋后定量投加保水剂的方式，可进一步改进为根据实时土壤含水量情况自动实时控制保水剂循环逐步投放，更精准地投放灌溉周期内所需的保水剂数量，以更高效地发挥保水剂作用，并且方便快捷、减少水资源的浪费。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全自动土壤保水剂投加系统及其运行方法，根据实时土壤含水量情况自动实时控制保水剂循环逐步投放，实现保水剂的准确投放和高效发挥迅速吸收水分、保肥保药的作用，避免资源浪费。

本发明的目的通过以下技术方案实现：一种全自动土壤保水剂投加系统，包括正馈系统、反馈系统和PLC控制系统，正馈系统和反馈系统分别与PLC控制系统电性连接，PLC控制系统接收正馈系统和反馈系统信号并循环逐步控制保水剂的投放；所述正馈系统包括检测土壤含水量的TDR测定仪和检测进水流量的流量仪，反馈系统包括检测土壤含水量的TDR测定仪。

一种全自动土壤保水剂投加系统的运行方法，包括以下步骤：

步骤1：正馈系统检测土壤含水量W₀，设定PLC控制系统中土壤含水量设定值W_设，取值范围为60％≤W_设≤90％。

步骤2：进行一个灌水周期，正馈系统检测进水流量Q，反馈系统检测一个灌水周期后土壤含水量W_i(i为灌水周期次数)。

步骤3：PLC控制系统接收正馈系统检测数据W₀、Q和反馈系统检测数据W_i，根据数据计算保水剂投加量R_保水剂，并控制保水剂在投加点投放相应数量的保水剂。

步骤4：当W_iW_设时，重复步骤2至3。