一种可移动式水肥一体化首部枢纽

摘要

本实用新型公开了一种可移动式水肥一体化首部枢纽，属于农业机械设备技术领域，包括推车、设于推车上储存灌溉水肥的水箱、设于水箱上的单片机和单片机相连接的报警机构、设于水箱内的混肥机构、从水箱接出并接入灌溉管网的输水管、以及设于输水管上的施肥机构，混肥机构和施肥机构分别与单片机相连接，推车上设有紧急供电的锂电池。本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，解决了现有灌溉系统首部枢纽不能移动更换地点取水、只能固定引水灌溉以及重复建设技术问题，节省了建设成本，可实现可快速更换地点取水灌溉的便利性。

说明书

技术领域

本实用新型属于农业机械设备技术领域，具体涉及一种可移动式水肥一体化首部枢纽。

背景技术

烤烟移栽后，随着烟株的生长发育，养分的吸收量也随之增加。还苗成活后需要及时追肥，促进烟株早生快发。为了有效提高肥料利用率，追肥提信兑水浇施，滴灌追施，中后期视烟株营养情况将肥料兑水叶面喷施，均衡营养。

水肥一体化，是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，通过管道和滴头形成滴灌，均匀、定时、定量浸润烤烟根系发育生长区域，使主要根系土壤始终保持疏松和适宜的含水量；同时根据不同需肥特点，土壤环境和养分含量状况，不同生长期需水、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，按比例直接供给。

灌溉首部是灌溉组成部件之一，是水泵、过滤等集中于泵房中的设备。它的主要作用就是对灌溉用水进行过滤和在此处加入肥料使肥料随水流一起进入到田间。使用灌溉首部进行浇灌田地，不但可以有效除去水中的杂质，而且还可以结合肥料更好的作用于田地。目前烤烟湿润育苗期间灌水施肥工量大，工作环境恶劣及传统的水肥一体化首部建设成本高，不利于推广。并且水肥一体化系统中首部泵站占地面积大，不可移动，或因土地性质不允许建设泵房。而烤烟育苗棚比较分散，若多处重复建设水肥一体化首部，建设成本极高。

因此，提供了一种可移动式水肥一体化首部枢纽，解决现有灌溉系统首部枢纽不能移动更换地点取水、只能固定引水灌溉以及重复建设等，用于节省成本，实现可快速更换地点取水灌溉的便利性，成为所属技术领域技术人员亟待解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是：提供一种可移动式水肥一体化首部枢纽，解决现有灌溉系统首部枢纽不能移动更换地点取水、只能固定引水灌溉以及重复建设的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种可移动式水肥一体化首部枢纽，包括推车、设于推车上储存灌溉水肥的水箱、设于水箱上的单片机和单片机相连接的报警机构、设于水箱内的混肥机构、从水箱接出并接入灌溉管网的输水管、以及设于输水管上的施肥机构，混肥机构和施肥机构分别与单片机相连接，推车上设有紧急供电的锂电池。

进一步地，混肥机构包括设于水箱内底壁加速药肥溶解的搅拌器、以及设于水箱内侧壁监测水肥指标的传感器，搅拌器和传感器分别与单片机相连接。

进一步地，传感器至少包括电导率传感器、pH传感器和浊度传感器。

进一步地，施肥机构包括沿着水流方向依次设于输水管上的水泵、过滤器、压力表和流量计，水泵、过滤器、压力表和流量计分别与单片机相连接。

进一步地，输水管上设有单向阀和泄压阀，单向阀位于水箱和水泵之间，泄压阀与单片机相连接。

进一步地，锂电池连接有插板。

进一步地，水箱顶部开设有进药口和进水口，水箱底部连接有开排污管，排污管上设有排污阀门。

进一步地，水箱内设有与单片机相连接的液位传感器，水箱上设有水位观察柱，水位观察柱上设有水位刻度线，水位观察柱内设有浮漂。

进一步地，水箱上设有与单片机相连接的液晶显示屏。

进一步地，报警机构为声光警报器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型结构简单、设计科学合理，使用方便，解决了现有灌溉系统首部枢纽不能移动更换地点取水、只能固定引水灌溉以及重复建设技术问题，节省了建设成本，可实现可快速更换地点取水灌溉的便利性。

本实用新型以可移动式结构取代了固定建设结构，使其不受使用限制，仅需移动就可应用于多个烤烟育苗棚，大大降低了传统一棚一站的建设维护费用。本实用新型采用推车作为移动载体，占地面积小、搬运灵活，通过在可移动式推车上改进设备布置，提高水肥一体化首部枢纽的利用率，降低水肥一体化的推广建设成本，具有维护的便利性，适用性强，可应用于农业、园林等灌溉方面，尤其适用于南方丘陵山地的小规模种植户。

本实用新型包括推车、水箱、单片机、混肥机构、输水管和施肥机构，单片机将推车上的各机构整合为一体化的集成结构，能够实现一键启动和关闭，免去繁琐的操作过程。除此之外，混肥机构和施肥机构可由单片机实现监测控制，确保了系统运行安全。推车上还设有锂电池，弥补了现有灌溉系统首部枢纽在停电的状态下无法继续灌溉的缺陷，确保了系统运行稳定。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为本实用新型各电学设备连接图。

图3为本实用新型水位观察柱示意图。

其中，附图标记对应的名称为：

1-推车，2-水箱，3-输水管，4-锂电池，5-单片机，6-搅拌器，7-传感器，8-水泵，9-过滤器，10-压力表，11-流量计，12-单向阀，13-泄压阀，14-插板，15-液晶显示屏，21-进药口，22-进水口，23-排污管，24-排污阀门，25-液位传感器，26-水位观察柱，27-浮漂。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本实用新型进一步详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此其不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；当然的，还可以是机械连接，也可以是电连接；另外的，还可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于用新型中的具体含义。

如图1-3所示，本实用新型提供的一种可移动式水肥一体化首部枢纽，结构简单、设计科学合理，使用方便，解决了现有灌溉系统首部枢纽不能移动更换地点取水、只能固定引水灌溉以及重复建设技术问题，节省了建设成本，可实现可快速更换地点取水灌溉的便利性。

本实用新型包括推车1、设于推车1上储存灌溉水肥的水箱2、设于水箱2上的单片机5和单片机5相连接的报警机构、设于水箱2内的混肥机构、从水箱2接出并接入灌溉管网的输水管3、以及设于输水管3上的施肥机构，混肥机构和施肥机构分别与单片机5相连接，推车1上设有紧急供电的锂电池4。本实用新型以可移动式结构取代了固定建设结构，使其不受使用限制，仅需移动就可应用于多个烤烟育苗棚，大大降低了传统一棚一站的建设维护费用。本实用新型采用推车1作为移动载体，占地面积小、搬运灵活，通过在可移动式推车1上改进设备布置，提高水肥一体化首部枢纽的利用率，降低水肥一体化的推广建设成本，具有维护的便利性，适用性强，可应用于农业、园林等灌溉方面，尤其适用于南方丘陵山地的小规模种植户。单片机5将推车上的各机构整合为一体化的集成结构，能够实现一键启动和关闭，免去繁琐的操作过程。除此之外，混肥机构和施肥机构可由单片机5实现监测控制，确保了系统运行安全。推车1上的锂电池4，弥补了现有灌溉系统首部枢纽在停电的状态下无法继续灌溉的缺陷，确保了系统运行稳定。

本实用新型混肥机构包括设于水箱2内底壁加速药肥溶解的搅拌器6、以及设于水箱2内侧壁监测水肥指标的传感器7。混肥机构可有效解决施肥时复合肥溶解不彻底产生堵塞的问题。传感器至少包括电导率传感器、pH传感器和浊度传感器。上述各传感器可在混肥搅拌的过程中分别对肥液的EC/PH值、浊度等进行检测，使肥料达到最佳的溶解度，减少肥料使用过程中由于溶解不彻底的残留对灌水器的堵塞。

本实用新型施肥机构包括沿着水流方向依次设于输水管3上的水泵8、过滤器9、压力表10和流量计11。水箱2内的水肥依次经水泵8加压、过滤器9过滤后高压输送至各灌溉管网内。过滤器9能进一步过滤去除水肥液中未溶解的肥料和其他杂质，减少对终端灌水器的堵塞。而压力表10可实时监测水压，流量计11实时监测水流量，便于实时掌握水肥液输出情况。输水管3上设有单向阀12和泄压阀13，单向阀12位于水箱2和水泵8之间，避免水肥液回流；当水肥液内部杂质过多而造成输水管3内压力激增时，泄压阀13可发挥泄压作用，避免其他部件损坏。

混肥机构内的搅拌器6和传感器7分别与单片机5相连接，施肥机构内的水泵8、过滤器9、压力表10和流量计11分别与单片机5相连接。通过单片机5可实现对水肥液溶解、水肥液输送进行实时监测，实现半自动水肥一体化控制，实现水肥的均匀混合和系统的安全运行。具体为：传感器7可将水肥液的溶解数据(肥液EC值、pH值和浊度值等)实时传输至单片机5，单片机5可根据上述溶解数据及时调节搅拌器6的启停，以保持肥料的最佳溶解。压力表10和流量计11可将水肥液的输送数据(施肥流量和系统压力)实时传输至单片机5，单片机5由水压和水流判断输送是否异常堵塞，当输送异常即压力表10读数高于设定值，则由单片机5控制泄压阀13开启泄压。

本实用新型锂电池4连接有插板14。当在停电或其他无外接电源的状态下，本枢纽可通过自身锂电池4继续完成灌溉，插板14可便于各用电设备的连接。

本实用新型水箱2顶部开设有进药口21和进水口22，进药口21便于固液药液投入，进水口22通过输水管与外接水源相连接。水箱2底部连接有开排污管23，利于内部水肥的清理，排污管23上设有排污阀门24。

本实用新型水箱2内设有与单片机5相连接的液位传感器25，可实时了解内部水位。水箱2上设有水位观察柱26，水位观察柱26与水箱2底部相连通，水位观察柱26上设有水位刻度线，水位观察柱26内设有浮漂27，外界可由浮漂27直接观察内部水肥液的容量。

水箱2上设有与单片机5相连接的液晶显示屏15。液晶显示屏15固定于水箱2外部，液晶显示屏15可用于单片机5接收的各监测数据的实时显示，便于外界对灌溉参数的了解。推车1上设有报警机构，报警机构与单片机5相连接，当发生异常情况，如压力表10压力异常、或液位传感器25液位低于设定值等，报警机构运行以此提醒运行异常。报警机构为声光警报器。

本实用新型所用单片机5、锂电池4、搅拌器6、电导率传感器、pH传感器、浊度传感器、水泵8、过滤器9、压力表10、流量计11、泄压阀13、液位传感器25、液晶显示屏15和声光警报器均为现有已知电气设备，并且均可在市场上直接购买使用，其结构、电路、以及控制原理均为现有已知技术，因此关于其结构、电路、以及控制原理在此不赘述。单片机5优选STM32F103VE。水泵8优选流量为24L/min、电压为24V、功率为0.053kw的直流水泵。

本实用新型推车1底部四角分别设有一个脚刹轮，推车1上还设有便于人工推移的推手。输水管3上设有活接管头，便于与灌溉管网快速连接。

最后应说明的是：以上各实施例仅仅为本实用新型的较优实施例用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，当然更不是限制本实用新型的专利范围；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围；也就是说，但凡在本实用新型的主体设计思想和精神上作出的毫无实质意义的改动或润色，其所解决的技术问题仍然与本实用新型一致的，均应当包含在本实用新型的保护范围之内；另外，将本实用新型的技术方案直接或间接的运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。