水肥一体化系统构成图.pdf

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农田水肥一体化智能灌溉系统

一、概述

水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一

体化是借助压力系统(或地形自然落差)，将可溶性固体或液体肥料，

按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉

水一起，通过可控管道系统供水、供肥，使水肥相融后，通过管道、

喷枪或喷头形成喷灌、均匀、定时、定量，喷洒在作物发育生长区域，

使主要发育生长区域土壤始终保持疏松和适宜的含水量，同时根据不

同的作物的需肥特点，土壤环境和养分含量状况，需肥规律情况进行

不同生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给

作物。

二、水肥一体化系统原理图

水肥一体化系统通常包括水源工程、部枢纽、田间输配水管网系

统和灌水器等四部分，实际生产中由于供水条件和灌溉要求不同，施

肥系统可能仅由部分设备组成。

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三、水肥一体机

水肥一体机系统结构包括：控制柜、触摸屏控制系统、混肥硬件

设备系统、无线采集控制系统。支持pc端以及微信端实施查看数据

以及控制前端设备；水肥一体化智能灌溉系统可以帮助生产者很方便

的实现自动的水肥一体化管理。系统由上位机软件系统、区域控制柜、

分路控制器、变送器、数据采集终端组成。通过与供水系统有机结合，

实现智能化控制。可实现智能化监测、控制灌溉中的供水时间、施肥

浓度以及供水量。变送器（土壤水分变送器、流量变送器等）将实时

监测的灌溉状况，当灌区土壤湿度达到预先设定的下限值时，电磁阀

可以自动开启，当监测的土壤含水量及液位达到预设的灌水定额后，

可以自动关闭电磁阀系统。可根据时间段调度整个灌区电磁阀的轮流

工作，并手动控制灌溉和采集墒情。整个系统可协调工作实施轮灌，

充分提高灌溉用水效率，实现节水、节电，减少劳动强度，降低人力

投入成本。

四、施肥系统

水肥一体化施肥系统原理由灌溉系统和肥料溶液混合系统两部

分组成。灌溉系统主要由灌溉泵、稳压阀、控制器、过滤器、田间灌

溉管网以及灌溉电磁阀构成。肥料溶液混合系统由控制器、肥料灌、

施肥器、电磁阀、传感器以及混合罐、混合泵组成。

4.1：输配水管网系统

由干管、支管、毛管组成。干管一般采用PVC管材，支管一般采

用PE管材或PVC管材，管径根据流量分配置,毛管目前多选用内镶式

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滴灌带或边缝迷宫式滴灌带；部及大口径阀门多采用铁件。干管或分

干管的端进水口设闸阀，支管和辅管进水口处设球阀。

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输配水管网的作用是将部处理过的水,按照要求输送到灌水单

元和灌水器，毛管是微灌系统的末一管道，在滴灌系统中，即为滴灌

管，在微喷系统中，毛管上安装微喷头。

4.2：环境数据采集器

环境数据采集器由低功耗气象传感器、低功耗气象数据采集控制

器和计算机气象软件三部分组成。可同时监测大气温度、大气湿度、

土壤温度、土壤湿度、雨量、风速、风向、气压、辐射、照度等诸多

气象要素；具有高精度高可靠性的特点，可实现定时气象数据采集、

实时时间显示、气象数据定时存储、气象数据定时上报、参数设定等

功能。

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4.3：无线阀门控制器

阀门控制器是接收由田间工作站传来的指令并实施指令的下端。

阀门控制器直接与管网布置的电磁阀相连接，接收到田间工作站的指

令后对电磁阀的开闭进行控制，同时也能够采集田间信息，并上传信

息至田间工作站，一个阀门控制器可控制多个电磁阀。

电磁阀是控制田间灌溉的阀门，电磁阀由田间节水灌溉设计轮灌

组的划分来确定安装位置及个数。