一种多模态水肥一体化自动灌溉系统及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114982454A(43)申请公布日2022.09.02(21)申请号202210811306.XA01G25/06(2006.01)(22)申请日2022.07.11A01G25/02(2006.01)A01G25/16(2006.01)(71)申请人中国农业科学院郑州果树研究所地址450000河南省郑州市管城回族区南曹乡安徐庄(72)发明人贺亮亮刘三军贾凤荣李永洲章鹏宋银花曹阳高艳华李明雷彭帅帅(74)专利代理机构郑州博骏知识产权代理事务所(普通合伙)41222专利代理师任坤(51)Int.Cl.A01C23/04(2006.01)A01C23/00(2006.01)A01C23/02(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种多模态水肥一体化自动灌溉系统及方法(57)摘要本发明公开了一种多模态水肥一体化自动灌溉系统及方法，重新设计了供水管路以及液肥管路的整体架构，调整用于计量液肥供应量的流量计的位置，使其一方面能够被供水管路上的流量计校准，另一方面能够被水及时清洗；通过定义多个节点及节点间的流路段，基于流量检测数据能够快速定位泄露或堵塞位置；通过对渗灌插管的尺寸、形状、内部构造、开孔布置、运动方式进行改进，提高了对土壤的渗灌效果，同时能够更好地根据葡萄根系的特点供应养分；此外，还提供了多向且流率可调的喷灌装置，配合渗灌系统实现多模态、高针对性的灌溉。CN114982454ACN114982454A权利要求书1/2页1.一种多模态水肥一体化自动灌溉系统，包括喷灌装置以及渗灌系统，所述渗灌系统包括储水罐、液肥罐、第一泵、第二泵、第一流量计、第二流量计、第一换路阀、第二换路阀、供水插管以及供肥插管；其特征在于，所述储水罐、第一泵、第一流量计依次串接，构成第一供给支路，所述液肥罐、第二泵依次串接，构成第二供给支路，所述第一供给支路与第二供给支路一端共同连接到第一换路阀；所述供水插管顺次连接于第一流出支路，所述供肥插管顺次连接于第二流出支路，所述第一流出支路与第二流出支路一端共同连接到第二换路阀；且，所述第二流量计串接于所述第一换路阀与第二换路阀之间。2.根据权利要求1所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统，其特征在于，所述供水插管及供肥插管均包括外管及内管，所述内管外径为外管内径的2/3，所述内管能够相对于外管伸缩。3.根据权利要求2所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统，其特征在于，所述内管的下端为尖端，上端外圆周设有与所述外管的内壁相贴合的阻水环。4.根据权利要求3所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统，其特征在于，所述外管自上而下被配置为具有第一部分和第二部分，所述第一部分不具有开口，所述第二部分外周均匀设置有第一开口，所述第一开口具有第一孔径。5.根据权利要求4所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统，其特征在于，所述内管外周均匀设置有第二开口，所述第二开口的孔径自上而下依次减小，且所述第二开口的最大孔径为第一孔径。6.根据权利要求1所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统，其特征在于，所述喷灌装置包括套接在供水管路上的多组喷头，每组喷头由相互紧邻设置的三个子喷头构成，所述三个子喷头相互呈120°夹角，且每个所述子喷头的喷出量及雾珠大小均可调。7.一种应用于如权利要求1‑6任意一项所述的多模态水肥一体化自动灌溉系统的自动灌溉方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：设定供水量；S2：储水罐中的水通过第一泵、第一流量计、第一换路阀、第二流量计、第二换路阀供给到第一流出支路，并通过供水插管向土壤中提供水；S3：将储水罐、第一泵、第一流量计、第二流量计均定义为节点，各相邻节点间构成一段流路，通过储水罐中的液位传感器、第一泵的检测部件、第一流量计、第二流量计分别获得对应节点处的总水流量；S4：将各对应节点处的总水流量分别与设定供水量进行比较，若差值的绝对值均小于等于第一阈值，则进行步骤S6，若至少一个差值的绝对值大于第一阈值，则进行步骤S5；S5：将该至少一个差值的绝对值所对应的节点处的总水流量与其前一个节点处的总水流量进行比较，若差值的绝对值大于第二阈值，则确定该段流路泄露，若差值的绝对值小于等于第二阈值，则确定该段流路及其前一段流路泄露；S6：在确保任一段流路没有泄露后，比较第一流量计以及第二流量计的读数，若二者读数在误差允许范围内，则进行步骤S7，若二者读数超出误差允许范围，则对第二流量计进行修正；S7：继续通过供水插管向土壤中提供水，在供水量达到设定值后，通过第二流出支路向2CN114982454A权利要求书2/2页土壤提供液肥。8.根据权利要求7所述的自动灌溉方法，其特征在于，上述步骤S7具体包括：S71：设定液肥供应量；S72：液肥罐中的液肥通过第二泵、