一种温室智能滴灌设备

摘要

本发明涉及一种温室智能滴灌设备，其特征在于该设备包括硬件和软件两大部分，其中硬件包括模块化设计的六个部分：反冲洗过滤机构，原料液供给机构、原料液混合机构、营养液滴灌机构、电气控制机构和营养液检测机构；其中，所述反冲洗过滤机构包括反冲洗装置及外接的阀门和压力传感器；原料液供给机构包括并接的三条支路：母液A₁供给支路、母液B₁供给支路和酸/碱液供给支路：原料液混合机构包括储液罐、与储液罐配装的上盖和搅拌泵；电气控制机构包括工控机控制的泵和电磁阀两条控制支路；所述的软件部分包括营养液检测及控制程序：控制程序包括一个主程序、四个子程序和一个知识库。

主权项

1. 一种温室智能滴灌设备，其特征在于该设备包括硬件和软件两大部分，其中硬件包括模块化设计的六个部分：反冲洗过滤机构，原料液供给机构、原料液混合机构、营养液滴灌机构、电气控制机构和营养液检测机构；所述的反冲洗过滤机构包括反冲洗装置以及与其外接的进水控制阀、出水控制阀、反冲洗控制阀和压力传感器，反冲洗装置包括立式设计的筒体、与筒体密封配装的筒盖，在筒体壁的下部开有进水口，进水口安装进水控制阀，且进水口在筒体内部的一端装有开合盖板，进水口与筒体壁之间连接压力传感器，在筒体的上部开有出水口，出水口安装出水控制阀，在筒体壁下部与所述进水口对应的另一侧开有排污口，排污口安装排污阀；在筒盖的中心开有反冲洗口，反冲洗口安装反冲洗控制阀；在筒体内安装有过滤网，过滤网的底边固定在筒体的底部，过滤网的顶端位置高于所述的出水口；所述的进水控制阀、出水控制阀、反冲洗控制阀均由控制机构的压力传感器控制；所述的原料液供给机构包括并接的三条支路，一条是母液A1供给支路：母液A1储液罐依次管路连接的母液A1稳压过滤阀、母液A1泵和母液A1流量控制阀，并接入储液罐；第二条支路是母液B1供给支路：母液B1储液罐依次管路连接的母液B1稳压过滤阀、母液B1泵和母液B1流量控制阀，并接入储液罐；第三条是酸/碱液供给支路：酸/碱储液罐依次管路连接的酸/碱稳压过滤阀、酸/碱泵和酸/碱流量控制阀，并接入储液罐；所述的原料液混合机构包括储液罐、与储液罐配装的开启式上盖和搅拌泵；储液罐的顶部是待混合溶液的输入口，在储液罐的一侧开有搅拌输入口和滴灌输出口，另一侧是搅拌输出口；所述搅拌输入口管接搅拌泵的一端，所述搅拌输出口管接搅拌泵的另一端，形成营养液混合搅拌回路；在混合搅拌回路上平行设计有液体截留管路，截留管路内部放置浓度传感器和PH值传感器，所述滴灌输出口与滴灌泵管接；所述储液罐内部设有交错平行安装的3—5块挡板，挡板构成S形的营养液流动通道，储液罐内还安装有液位传感器和温度传感器；所述的营养液滴灌机构包括管路连接的滴灌泵、滴灌控制阀、换向控制阀和稳压过滤阀；滴灌泵的入口与储液罐一侧的滴灌输出口管接，滴灌泵的出口依次管接滴灌控制阀、稳压阀和换向控制阀；所述的电气控制机构包括工控机、控制阀、接触器、固态继电器和电源构成的两条控制支路，一条是所述各个泵的控制支路；另一条是所述各个电磁阀的控制支路：所述的营养液检测机构包括浓度测量电路、酸度测量电路、温度测量电路、液位测量电路及压力测量电路；浓度检测电路包括浓度传感器，浓度传感器的一端连接信号发生器，另一端依次与电压跟随器、单运放放大器和A/D转化器连接；酸度检测电路包括酸度传感器，酸度传感器通过三运放高共模抑制比放大电路连接到A/D转化器；温度测量电路包括温度传感器，温度传感器通过单运放的温度补偿电路连接到A/D转化器；液位检测电路包括液位传感器，液位传感器通过同相放大器连接到A/D转化器；压力测量电路包括压力传感器，压力传感器通过三运放高共模抑制比放大电路连接到A/D转化器，A/D转化器与工控机连接；所述的软件部分包括营养液检测及控制程序：控制程序包括一个主程序、四个子程序和一个知识库；所述主程序包括：系统初始化设置、按键判断、液位判断、管道堵塞时压力判断、营养液参数检测、执行模糊控制、滴灌输出、滴灌天数和滴灌次数判断以及分别调用相应的四个子程序的程序；所述四个子程序包括：参数输入子程序、低液位溶液加入子程序、高液位溶液加入子程序和反冲洗子程序；所述的模糊控制采用人工设定营养液输出时的浓度和酸度值，系统通过浓度传感器、酸度传感器检测实时值，然后将检测的实时值与标准值相比较得出差值，根据浓度和酸度值的偏差调用相应二维模糊控制规则表内的母液A1、母液B1、酸/碱液的输入开关量，通过闭环控制进行系统循环检测，实现实时配液、实时滴灌；所述知识库包括：常见农作物营养液配方表及种植知识表；营养液配方表含有不同农作物不同时期营养液成分配方；种植知识表中包含常用农作物不同时期营养液的需求值。