水肥一體化設(shè)計(jì)共享

咸寧市農(nóng)高區(qū)農(nóng)業(yè)高新技術(shù)研究開發(fā)試驗(yàn)區(qū)智慧農(nóng)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)項(xiàng)目，用現(xiàn)代化裝備武裝農(nóng)業(yè)，引進(jìn)和組裝先進(jìn)應(yīng)用技術(shù)，運(yùn)用自動(dòng)化、半自動(dòng)化規(guī)模化生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)質(zhì)量，依靠技術(shù)創(chuàng)新，努力解決制約我國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展的突出問(wèn)題，形成可復(fù)制、可擴(kuò)展的模式，提高農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展水平建設(shè)高科技農(nóng)業(yè)、新型農(nóng)業(yè)、科技農(nóng)業(yè)、特色農(nóng)業(yè)，通過(guò)本項(xiàng)目的建設(shè)帶動(dòng)咸寧地方特色經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。

該項(xiàng)目由物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)兩部分組成，物聯(lián)網(wǎng)硬件設(shè)備包括物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)智能控制設(shè)備、物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)化肥一體化設(shè)備?；ヂ?lián)網(wǎng)軟件系統(tǒng)包括農(nóng)業(yè)大數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)、互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備智能控制系統(tǒng)、農(nóng)產(chǎn)品跟蹤系統(tǒng)和附帶的移動(dòng)應(yīng)用軟件。

項(xiàng)目將軟硬件結(jié)合，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)的智能化、自動(dòng)化、少數(shù)化控制，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)智能農(nóng)業(yè)云平臺(tái)的大數(shù)據(jù)支持，向用戶提供農(nóng)業(yè)知識(shí)傳播、農(nóng)產(chǎn)品跟蹤、農(nóng)產(chǎn)品種植區(qū)分析和建議等，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)全自動(dòng)化控制，提高產(chǎn)量、降低人力成本、增加凈利潤(rùn)、降低農(nóng)業(yè)種植風(fēng)險(xiǎn)。

系統(tǒng)范圍方案簡(jiǎn)介

智能水肥綜合灌溉系統(tǒng)功能主要包括智能灌溉和智能肥料。系統(tǒng)通過(guò)土壤氮磷鉀傳感器、土壤PH、土壤EC傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)農(nóng)作物土壤養(yǎng)分含量，通過(guò)土壤養(yǎng)分監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)自動(dòng)控制肥料系統(tǒng)，在土壤養(yǎng)分低于標(biāo)準(zhǔn)值的情況下，可以自動(dòng)開啟肥料系統(tǒng)，當(dāng)土壤養(yǎng)分達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值時(shí)，可以自動(dòng)關(guān)閉肥料系統(tǒng)。通過(guò)這樣數(shù)據(jù)支撐的肥料，可以使農(nóng)作物的肥料更加合理。

另外，智能防守費(fèi)一體化系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了手機(jī)方面的對(duì)接。手機(jī)端可以實(shí)時(shí)觀察農(nóng)作物土壤溫度、濕度、氮、磷、鉀等養(yǎng)分?jǐn)?shù)據(jù)，從而更直觀、及時(shí)地掌握農(nóng)作物的環(huán)境狀況，手機(jī)端也可以實(shí)現(xiàn)控制功能。例如，通過(guò)手動(dòng)打開灌溉系統(tǒng)和手動(dòng)關(guān)閉灌溉系統(tǒng)，可以大大提高種植效率。

智能水肥一體化互聯(lián)網(wǎng)智能灌溉設(shè)備安裝示意圖如圖所示，首先通過(guò)自動(dòng)過(guò)濾設(shè)備過(guò)濾來(lái)自水塔的灌溉水源，水塔的水質(zhì)雜質(zhì)少，水肥機(jī)械使用三套自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器充分過(guò)濾水雜質(zhì)，防止灌溉過(guò)程中水滴堵塞。水肥一體機(jī)主要采用三通道吸入，根據(jù)作物所需營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行精密比例混合灌溉，主要目標(biāo)是節(jié)水、省力、高產(chǎn)高效。將壓力表、自動(dòng)卸壓閥、排氣閥、止回閥等設(shè)備安裝在水肥機(jī)械前端，可以更好地監(jiān)控水管壓力和卸壓情況，通過(guò)止回閥防止管道回流，造成不必要的損失。為了保證營(yíng)養(yǎng)液和水充分混合，實(shí)現(xiàn)正確的肥料效果，利用營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行二次混合，正確的比例，最后通過(guò)灌溉管道分配到各個(gè)溫室進(jìn)行智能灌溉。

1、水肥一體化

水肥一體機(jī)主要采用三通道吸入，根據(jù)作物所需營(yíng)養(yǎng)液進(jìn)行精密比例混合灌溉，主要目標(biāo)是節(jié)水、省力、高產(chǎn)高效。

關(guān)于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境及場(chǎng)地等因素，調(diào)查當(dāng)天與現(xiàn)場(chǎng)工作人員進(jìn)行了溝通，確認(rèn)水肥機(jī)設(shè)置在2號(hào)溫室大棚南空地，建立水肥室、水肥機(jī)及主管道設(shè)示意圖。一方面可以減少溫室面積的占用，提高作物種植面積。另一方面，附近可以得到水，水塔管道已經(jīng)鋪在2號(hào)溫室大棚的南邊，很容易得到水。

2、自動(dòng)過(guò)濾設(shè)備

灌溉水源主要是水塔集中供水，水塔的水質(zhì)過(guò)濾的雜質(zhì)較少，水肥機(jī)采用三套自動(dòng)反沖洗過(guò)濾器，充分過(guò)濾水源中的雜質(zhì)，防止灌溉過(guò)程中滴水堵塞。

3、營(yíng)養(yǎng)池二次精密比

為了使?fàn)I養(yǎng)液和水充分混合，達(dá)到正確的肥料效果，使用營(yíng)養(yǎng)場(chǎng)進(jìn)行二次混合。為了達(dá)到灌溉效果及灌溉市長(zhǎng)/市場(chǎng)時(shí)間，營(yíng)養(yǎng)池的平面圖和剖面圖如圖4所示，采用兩個(gè)2000*2000*1500mm營(yíng)養(yǎng)池、營(yíng)養(yǎng)池壁厚250mm水泥混凝土、內(nèi)外兩層防水滲漏，保證營(yíng)養(yǎng)池的密封性，營(yíng)養(yǎng)池底部采用漏斗低地設(shè)計(jì)，后期清理營(yíng)養(yǎng)池更為方便。營(yíng)養(yǎng)組頂部采用250毫米水泥先制板，在先制板頂部分別留下進(jìn)水口和排水口，注入母液和清水，并用混合合肥吸灌。預(yù)制板上面預(yù)定了600*600mm清洗口，工人可以去營(yíng)養(yǎng)水槽操作。

4、灌溉施肥泵

灌溉肥料泵主要從兩個(gè)營(yíng)養(yǎng)罐進(jìn)行肥料灌溉，每個(gè)吸入口都設(shè)置過(guò)濾網(wǎng)，防止滴灌帶堵塞。每個(gè)營(yíng)養(yǎng)池管道安裝電動(dòng)蝶閥，可以進(jìn)行遠(yuǎn)程智能控制。

5、營(yíng)養(yǎng)液PH/EC監(jiān)測(cè)

母液和清水注入營(yíng)養(yǎng)水箱后，比例混合后通過(guò)水質(zhì)PH和水質(zhì)EC傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè)，達(dá)到作物所需營(yíng)養(yǎng)值后自動(dòng)灌溉。PH和EC值可在水肥機(jī)械和軟件平臺(tái)上實(shí)時(shí)顯示。

6、管道和脈沖電磁閥智能控制

灌溉主管管使用PE63管，主管管鋪在溫室走廊一側(cè)，深度30厘米左右，事后維修方便，地主管使用PE50管，溫室走廊兩側(cè)各建“Z”形灌溉出口，便于兩側(cè)作物區(qū)灌溉。每個(gè)出口都設(shè)有脈沖電磁閥，脈沖閥通過(guò)解碼器連接到水肥機(jī)，水肥機(jī)可以進(jìn)行分區(qū)計(jì)時(shí)。定量精確灌溉。各出口在脈閥中間安裝“U”型球閥控制開關(guān)，防止脈閥故障灌溉，并配備肥料通道檢測(cè)裝置。

  物聯(lián)網(wǎng)高端全智能灌溉水肥一體機(jī)