我国现代化温室、日光温室和塑料大棚等设施农业种植面积很大,设施农业自动化作业装备技术也得到了长足发展,不仅微滴灌系统被广泛应用,能一次完成灌溉和施肥的自动灌溉施肥机也逐步得到了推广应用。自动灌溉施肥机可按照设施作物的需要,在灌溉的同时将各种肥料和营养物质按设定的比例自动配兑成各种比例的营养液一起精确地供给到设施作物的根部土壌,通过精确控制灌溉量、施肥量、灌溉及施肥时间,不但可以有 效提高水肥利用率,节约资源、减少环境污染,而且能实现全自动作业,极大地提高作业效率,适应大規模生产的需要。自动灌溉施肥机工作状态监测装置及监测方法,混肥罐内设有混肥罐液位检测装置;EC值传感器、pH值传感器、混肥罐液位检测装置和流量计的输出信号分别连接智能控制器;施肥控制电磁阀、混肥控制电磁阀、灌溉控制电磁阀、灌区控制电磁阀、吸肥控制电磁阀、供水泵和施肥泵分别连接到电气控制系统,电气控制系统连接智能控制器;实现自动灌溉施肥机从供水、吸肥、营养液配制到灌溉/施肥的全工作过程的状态监测,确保营养液的实际肥料配比符合预先设定的配比要求。
自动灌溉施肥机一般由供水装置、注肥装置、混肥装置、灌溉/施肥控制装置、电气控制系统、智能测控系统以及相应的管路和线路等组成,结构复杂、故障率较高,且一旦发生故障,就会给设施农业生产造成直接影响。为此,自动灌溉施肥机一般都设置有一定的状态监测装置,以便能及时发现系统故障并作出紧急处理。全自动灌溉施肥过滤一体化机在每个文丘里注肥器前都安装有一个吸肥速度指示装置,以便对吸肥状态进行人工监测。但以上系统或装置都没有实现自动灌溉施肥机从供水、吸肥、营养液配制到灌溉/施肥的全工作过程的状态监测,尤其是无法实现吸肥环节的自动监測。而当多路肥料母液中的一路发生吸肥故障时,往往通过其他肥料母液的加量注入,也能达到要求的营养液EC值/pH值,从而导致营养液EC值/pH值监测环节无法发现此故障,不仅故障难以发现,而且会直接导致实际肥料配比远远偏离预期要求,有可能会对设施作物造成重大损害。
欣仰邦实现自动灌溉施肥机全工作过程状态监测的监测装置和监测方法。利用该系统可以对自动灌溉施肥机的供水、吸肥、营养液配制和灌溉/施肥等各个环节的工作状态进行监测。
自动灌溉施肥机包括有供水管路、灌溉管路、注肥管路、混肥管路、施肥管路、电气控制系统和智能控制器,供水管路包括供水泵、施肥控制电磁阀、混肥罐依次连通;灌溉管路包括灌溉压カ调节装置、灌溉控制电磁阀、流量计和灌区控制电磁阀依次连通;注肥管路包括肥料罐、吸肥速度指示装置、吸肥控制电磁阀和文丘里注肥器依次连通;混肥管路包括施肥泵、并联的EC值传感器和pH值传感器、文丘里注肥器和混肥罐依次连通构成;施肥管路由施肥泵与施肥压カ调节装置相连通并依次连通混肥控制电磁阀、流量计和灌区控制电磁阀构成;施肥压カ调节装置的回流管路连接混肥罐;混肥罐内设有混肥罐液位检测装置;EC值传感器、pH值传感器、混肥罐液位检测装置和流量计的输出信号分别连接智能控制器;所述施肥控制电磁阀、混肥控制电磁阀、灌溉控制电磁阀、灌区控制电磁阀、吸肥控制电磁阀、供水泵和施肥泵分别连接到电气控制系统,电气控制系统连接智能控制器。
灌溉工作过程的状态监测:智能控制器通过流量计检测出实际灌溉流量,与理论灌溉流量进行比较,若差值在预定限度之内,则灌溉工作过程运行正常;施肥工作过程供水的状态监测:首先查询当前施肥工作状态,如果是只注水不施肥,智能控制器9通过混肥罐液位检测装置检测混肥罐实际液位,与上次的液位检测结果进行比较,得出混肥罐液位的实际变化趋势,若液位上升则供水正常;如果是边注水边施肥,通 过混肥罐液位检测装置检测混肥罐实际液位并计算混肥罐液位的实际变化趋势,若与理论变化趋势相符则供水正常;施肥工作过程吸肥的状态监测:肥料经注肥管路被文丘里注肥器吸入混肥管路,对应的吸肥速度指示装置的浮子浮起,吸肥状态监测装置输出到智能控制器的信号发生变化,若营养液配比中包含某一肥料组份,而对应吸肥状态监测装置没有检测到状态变化,则是该路吸肥或吸肥状态监测有故障;施肥工作过程营养液配制的状态监测:智能控制器通过EC值传感器和pH值传感器对营养液的EC值/pH值进行实时检測,并与设定值进行比较,智能控制器根据实测值与设定值的比较值调节吸肥控制电磁阀的开/闭占空比以调节吸肥速度;施肥工作过程施肥的状态监测:智能控制器通过流量计检测出实际施肥流量与理论施肥流量进行比较,若差值在预定限度之内,则施肥环节エ作正常;施肥工作过程的状态监测:首先依次对供水、吸肥、营养液配制和施肥进行状态检测,如果一切正常,则施肥工作过程运行正常,累计施肥量。