一种智能水肥一体控制机及其控制方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114430980A(43)申请公布日2022.05.06(21)申请号202111631631.X(22)申请日2021.12.29(71)申请人福建大丰收灌溉科技有限公司地址350000福建省福州市仓山区建新镇百花洲路12号1号楼511单元(72)发明人林文真(74)专利代理机构福州顺升知识产权代理事务所(普通合伙)35242专利代理师陈如燕(51)Int.Cl.A01C23/00(2006.01)A01C23/04(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种智能水肥一体控制机及其控制方法(57)摘要本发明公开了一种智能水肥一体控制机，其特征是：包括水肥控制主机和现场监测终端，水肥控制主机包括机架，固定于机架上的控制箱、混合箱、设置于混合箱上的搅拌电机，以及进水管、水肥输送管和若干组原料输送管，进水管上装有用于水源电磁阀；原料输送管上装有原料流量控制阀；水肥输送管上装有水肥流量控制阀；水肥控制主机还包括主控制器；现场监测终端包括支撑杆、防护箱、风速传感器、摄像头，防护箱内装有空气温度传感器和空气湿度传感器，防护箱的外部设置有用于埋入土壤内的土壤温度传感器。该水肥一体控制器根据农田当前的土壤条件和空气条件对水肥流量进行精细化动态调节，既可以保证作物充分吸收水肥，又能有效减少水肥的浪费。CN114430980ACN114430980A权利要求书1/2页1.一种智能水肥一体控制机，其特征是：包括水肥控制主机和现场监测终端，水肥控制主机包括机架，固定于机架上的控制箱、混合箱、设置于混合箱上的搅拌电机，以及进水管、水肥输送管和若干组原料输送管，所述进水管的一端与混合箱的内部连通，所述进水管的另一端用于与水泵连接，所述进水管上装有用于水源电磁阀；所述原料输送管的一端与进水管连通，所述原料输送管的另一端用于与原料桶连接，所述原料输送管上装有原料流量控制阀；所述水肥输送管的一端与混合箱的内部连通，所述水肥输送管的另一端用于连接田间管网，所述水肥输送管上装有水肥流量控制阀；所述水肥控制主机还包括主控制器，所述主控制器用于控制水源电磁阀、原料流量控制阀、水肥流量控制阀、搅拌电机和水泵电机；所述现场监测终端包括支撑杆，所述支撑杆的下端用于插入农田内，所述支撑杆上固定有防护箱，所述防护箱的顶部装有风速传感器，所述支撑杆的上端固定有横杆，所述横杆上装有摄像头，所述摄像头的镜头朝下用于拍摄农田内的作物，所述防护箱内装有空气温度传感器和空气湿度传感器，所述防护箱的外部设置有用于埋入土壤内的土壤温度传感器，所述防护箱内装有采集处理板，所述土壤温度传感器、土壤湿度传感器、空气温度传感器、空气湿度传感器、风速传感器、土壤氮磷钾传感器和摄像头分别与采集处理板连接，所述采集处理板与主控制器通信连接。2.根据权利要求1所述的智能水肥一体控制机，其特征是：所述采集控制板根据土壤的氮磷钾含量判断是否需要对土壤施水肥，当土壤氮磷钾中有一种元素的含量低于预设值时，认为需要施水肥，所述采集处理板根据土壤的温度获取当前土壤温度下作物的水肥吸收速率；同时，采集处理板根据土壤的湿度、空气的温度和空气的湿度获取该环境条件下水肥的流失速率数据，并根据水肥吸收速率和水肥流失速率计算出所需水肥流量值；所述采集处理模块将水肥流量数据发送至主控制器，所述主控制器对水肥流量控制阀的开度进行控制，使其允许通过的流量值等于所需水肥流量值，同时主控制器控制水源电磁阀打开、控制水泵启动、控制原料流量控制阀打开，控制搅拌电机启动，开始施水肥。3.根据权利要求2所述的智能水肥一体控制机，其特征是：在施水肥过程中，对土壤湿度值持续采样，每采样一次次啊及处理板都计算当前环境条件下的所需水肥流量值，将实时所需水肥流量值发送至主控制器，所述主控制器根据实时所需水肥流量值对水肥流量阀的流量进行调节，使两者相等。4.根据权利要求3所述的智能水肥一体控制机，其特征是：所述采集处理板每次将计算出的所需水肥流量值和检测到的风速数据发送至主控制器，所述主控制器在控制水肥一体机执行施水肥的动作前将检测到的风速值与预设值进行比较，当风速值大于预设值时主控模块设置一段延迟时间，延迟时间小于采集处理板的初次和二次采集的时间间隔，在延迟时间过后控制水肥一体机开始施水肥，并在主控制器接收到采集处理板发送的下一次所需水肥流量值和的风速数据时停止施水肥。5.根据权利要求4所述的智能水肥一体控制机，其特征是：延迟时间过后，当主控制器控制水肥一体机开始施水肥后，先是施水肥T1秒，再暂停施水肥T2秒，接着再施水肥T1秒，如此循环直到主控模块接收到采集处理板发送的下一次所需水肥流量值和的风速数据。6.根据权利要求5所述的智能水肥一体控制机，其特征是：所述采集处