智能水肥一体化系统
智能水肥一体化系统
系统简介
智能水肥一体化系统通过检测灌溉溶液营养成分及酸碱度,并通过控制系统 PID 运算进行释放不同肥料原液参与混合搅拌,达到所需要的灌溉肥水,最后进行定向位置释放。系统可实现定向位置种植作物进行定时、定量、精量营养液或清水输灌。特别在现代无土栽培、潮汐灌溉、滴灌应用极为广泛且实用。
系统主要包括中心控制系统、水肥一体机(人机界面、传感器水肥检测装置、混肥腔)、肥料原液罐、主管路、供水系统及灌溉系统。
中心控制系统:PLC 控制程序,可控制整个灌区灌溉程序,实现自动灌水、施肥。
人机界面:操作界面直观易懂,可实时动画显示现工作状态。
传感器水肥检测装置:精准版施肥机自带 EC/PH 自动检测、调整仪器,可实现带肥料浓度和酸碱度的自动调整,满足不同作物不同种植模式的需求。
混肥腔:省去传统自背式混肥桶,由水利学原理实现机器自身管路混肥,简易方便,混肥效果佳。
肥料原液罐:用于装肥料原液,与施肥机相连接,施肥机从肥料罐中依据文丘里原理抽取肥料。
主管路、供水系统及灌溉系统需根据现场实际情况进行配置。
系统组成
系统组成 |
功能细分 |
|||
硬件部分 |
物联网水肥一体机 |
机架 |
由铝合金型材组成,全部采用防水设计,外型美观 |
|
混液系统 |
由混肥腔、注水管路组成,它的主要功能就是将含肥料的水和清水在此混合 |
|||
压力检测系统 |
施肥机设备自带压力表,实时显示系统工作压力 |
|||
检测系统 |
主要由管路和一个 PH 传感器、一个 EC 传感器及它们的显示器组成。PH传感器用于测量灌溉水的酸碱度,并在控制箱的显示器中显示出来,并可实现定期的传感器校正;EC 传 感器用于检测灌溉水中的电导率,并在控制箱的显示器上显示出来,并可实现定期的传感器的校正,通过灌溉水的电导率来反映灌溉水中肥料的浓度高低 |
|||
主管路系统 |
主要由主泵和相应的管路组成,其功能主要是为灌溉系统提供满足条件的压力和流量,另外为注肥系统提供一个压力差,以满足注肥器工作的需要 |
|||
注肥系统 |
由文丘里注肥器、流量调节器、注肥电磁阀、浮子流量计和相应的管路组成,其中文丘里注肥器是注肥的关键元件,在其两端产生一个压差,利用它的水力特性,将肥料吸入灌溉系统中。流量调节器用于对其吸入肥料量的调节,结合浮子流量计可估算出混合后的肥料浓度。注肥电磁阀用于通过控制系统对注肥的控制 |
|||
控制系统 |
控制系统是整台施肥机的核心部分,由 PLC主控板、模拟量采集模块、西门子汉字显示屏等部分组成。它的主要功能是:控制整个施肥机的运行;对施肥机进行系统设置;编制灌溉施肥程序;存储用户所编制的灌溉施肥程序;控制外部灌溉阀的启闭;控制注水系统的运行或停止;接受外部控制信号;监控制施肥机及系统的运行 |
|||
供水系统 |
根据现场水源情况选配抽水泵及过滤系统 |
|||
储肥罐 |
根据现场灌溉面积配置 |
|||
灌溉系统 |
无线阀控器 |
采用锂电供电,可选太阳能供电,脉冲阀控制功能,带有一路采集接口,可同时完成一个节点的数据采集和设备控制。内置contiki 操作系统,增强芯片处理能力,改善设备的实时性。低功耗芯片,基于 LORA的 CAD 加地址唤醒,可以广播唤醒或者单点唤醒。采用TDMA 技术,在各自的时间点上传采集数据,避免数据碰撞 |
||
脉冲电磁阀 |
根据现场规划确定数量,采用低功耗脉冲电 磁阀,启动电压 DC3-24V |
|||
土壤湿度传感器 |
根据现场规划确定数量,量程 0-100%VOL,分辨率:0.1%VOL |
|||
喷头 |
根据现场规划确定数量,喷头压力 150-300kpa,流量 22-31L/H,射程 2-3 米 |
|||
主管道(自备核算) |
PE40,1 批,材质PE,承压 1.0MPA,壁厚 2.6mm |
|||
支管道(自备核算) |
PE32,1 批,材质PE,承压 1.0MPA,壁厚 2.2mm |
|||
分支管道(自备核算) |
PE20,1 批,材质 PE,承压1.0MPA,壁厚 1.6mm |
|||
毛管(自备核算) |
¢4*7mm,1 批,材质 PE |
|||
滴灌带(自 备核算) |
¢16,1 批,材质 PE,承压 0.6MPA |
|||
管道配件(自备核 算) |
PE,一批,三通、直通、连接头、管接等 |
|||
设备连线/ 附件 |
1 批,通讯线缆,数据线缆、控制线缆、电源线等 |
|||
软件部分 |
物联网系统监控平台 |
B/S 架构版(WEB),一套 1、具有环境参数信息(包括环境温湿度、土壤温湿度、光照度等数据实施显示); 2、实时数据曲线绘制图表显示,历史数据表格显示,导出 EXCEL 报表; 3、查看设备在线状态,设备执行状态、滴灌、灌溉等; 4、查看监控视频图像信息,控制视频云台设备 360°运行动作功能 |
||
|
手机 APP (选配) |
安卓系统手机 APP 一套 1、具有环境参数信息(包括环境温湿度、土壤温湿度、光照度等数据实施显示); 2、实时数据曲线绘制图表显示,历史数据表格显示,导出 EXCEL 报表; 3、查看设备在线状态,设备执行状态、滴灌、灌溉等; 4、查看监控视频图像信息,控制视频云台设备 360°运行动作功能 5、具有查看地块信息(地理位置、地块简介、 种植信息) 6、查看作物信息(生长过程:基本信息、生成图片、施肥、农药、农事管理) |