一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统，包括工控机、PLC控制器、Internet网络装置、移动客户端、水肥系统、数据采集系统、执行系统；所述的工控机作为上位机，所述的工控机左侧与Internet网络装置相连；所述的工控机下端与PLC控制器相连；所述的PLC控制器上端与工控机相连；所述的PLC控制器下端分别与水肥系统、数据采集系统、执行系统相连，实现精良农业水肥灌溉的智能化、自动化的控制。本实用新型专利技术完全实现精良农业水肥灌溉的智能化、自动化的控制，节省了人力，提高了生产效率，能够产生很好的经济效益和社会效益。

A PLC controlled irrigation and fertilizer irrigation system for agriculture

The utility model discloses a PLC control of excellent agricultural irrigation water system, including industrial computer, PLC controller, Internet network device, mobile client, water system, data acquisition system and execution system; the IPC as the host computer is connected with the Internet network device IPC left the lower computer; the PLC controller is connected with the upper end is connected with the PLC controller; control the machine; the PLC controller is respectively connected with the water and fertilizer system, data acquisition system, execution system is to achieve excellent agricultural irrigation water and fertilizer intelligent and automatic control. The utility model fully realizes the intelligent and automatic control of the irrigation of water and fertilizer in an excellent agriculture, saves manpower, improves the production efficiency, and produces good economic and social benefits.

【技术实现步骤摘要】
一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统
本技术涉及PLC控制技术、传感技术、网络信息化技术、计算机智能化的管理技术，具体涉及水肥灌溉的PLC控制系统，更具体的说，涉及一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统。
技术介绍
灌溉施肥是一种新型的施肥技术。这项技术是将施肥与灌溉结合在一起，达到既可给水，又可供肥，还可节约劳力。灌溉施肥是将水溶性的化肥（特别是氮肥）溶解在灌溉水中，使肥料随着灌溉水进入土壤。灌溉施肥的方式主要有水渠施肥、喷灌施肥和滴灌施肥三种。水渠施肥最为简单，即在灌溉水渠溶入化肥，随水进入田地。这种灌溉施肥对化肥要求不高，但这种水渠灌溉不利于节水要求，因此最好采用喷灌施肥和滴灌施肥。这两种灌溉施肥方式，一是要求专用的灌溉设施，二是对化肥要求较高，一定要全水溶性，若有机械杂质或非水溶性物，易造成灌溉设施的腐蚀和堵塞。灌溉施肥最适用于氮肥，其施肥浓度一般在0．2％0．3％，尿素可高达0．5％。其它也适用于钾肥和微量元素肥料，特别是微量元素肥料，因为用量少，由于溶解于水中，可以均匀施肥，一般浓度为0．01％0．％，避免固体施肥造成偏施现象。至于磷肥，只要全溶于水，不与灌溉水发生化学变化，或产生沉淀物质，也可适用，否则不仅降低了肥效，而且还会堵塞管道、喷头和滴孔。灌溉施肥技术有如下优点：1．易吸收、肥效快因为肥料养分呈溶液状态，可以较快地渗入土壤，被作物根系吸收，同时喷洒在作物叶片上的养分，也可为叶面吸收。2．既节水、又节肥灌溉施肥可以采用“少吃多餐”的施肥，以满足作物生长对养分的要求，可避免一次集中施肥带来大量化肥对作物的危害，以及化肥的损失。据试验测算：喷灌施肥可以节约肥料11％29％，滴灌施肥可节约肥料44％57％。由于采用喷灌和滴灌，可以大量节约用水。3．防止土壤板结喷灌施肥可避免施肥机械的运行把土壤压板结，有利于保护土壤结构。4．节劳省时，降低成本目前，灌溉施肥已开始用于农田和设施农业，其中喷灌施肥主要用于大面积的大田作物，如小麦、玉米等，滴灌施肥主要用于大棚蔬菜和果树等，除了都能获得较好的增产效果外，还节约了施肥的劳动力和施肥的时间，因而降低了农业成本。国外为适应灌溉施肥的推广和应用，开发了许多肥料品种和型号，特别是在满足灌溉施肥中，如何提高化肥利用率的肥料。如美国胜利者工业公司开发具有养分缓释的肥料——离子交换肥料。这种肥料由带天然负电荷的矿物粘土混合物制成。在灌溉施肥中，这种肥料浸入灌溉的土壤里承载水中的养分。常规肥料在施入土壤后，作物吸收其当时所需的养分，其余养分就流失了。而离子交换肥料可以通过离子交换形式将承载的养分根据作物生长的需要，有选择性地缓慢释放养分，使肥效延长，利用率得到提高。再次灌溉施肥时，可以继续承载肥料养分。灌溉施肥技术研究和推广中存在的问题我国设施灌溉技术的推广还处于起步阶段，灌溉技术与施肥技术脱离。灌溉施肥工程管理水平低，灌溉施肥设备生产技术装备落后，针对性设备和产品的研究和开发不足。灌溉施肥技术的成本较高，而农产品的价格偏低，这是目前技术推广的最大障碍。发展灌溉施肥应注意的问题肥料和土壤的相互作用、肥料之间的相互作用问题应该注意协调，在某些肥料产品中还没有得到解决，有时出现沉淀造成施肥不匀，甚至造成大量的堵塞，影响肥水一体化的效果。我们的设备的防腐性能不好，经常造成肥料对设备的腐蚀，对实行水肥一体化的操作技术还没有深入普及、掌握不好，这也是影响施肥和灌溉的效果的一个重要方面。水是一切生命过程中不可替代的基本要素，水资源是国民经济和社会发展的重要基础资源。我国是世界上13个贫水国之一，人均水资源占有量2300立方米，只有世界人均水平的1/4，居世界第109位。而且时空分布很不均匀，南多北少，东多西少；夏秋多，冬春少；占国土面积50％以上的华北、西北、东北地区的水资源量仅占全国总量的20％左右。近年来，随着人口增加、经济发展和城市化水平的提高，水资源供需矛盾日益尖锐，农业干旱缺水和水资源短缺已成为我国经济和社会发展的重要制约因素，而且加剧了生态环境的恶化。按现状用水量统计，全国中等干旱年缺水358亿立方米，其中农业灌溉缺水300亿立方米。20世纪90年代以来，我国农业年均受旱面积达2000万公顷以上，全国660多个城市中有一半以上发生水危机，北方河流断流的问题日益突出，缺水已从北方蔓延到南方的许多地区。由于地表水资源不足导致地下水超采，全国区域性地下水降落漏斗面积已达8.2万平方公里。发达国家的农业用水比重一般为总用水量的50％左右。目前，我国农业用水比重已从1980年的88％下降到目前的70％左右，今后还会继续下降，农业干旱缺水的局面不可逆转。北方地区水资源开发利用程度已经很高，开源的潜力不大。南方还有一些开发潜力，但主要集中在西南地区。我国农业灌溉用水量大，灌溉效率低下和用水浪费的问题普遍存在。目前全国灌溉水利用率约为43％，单方水粮食生产率只有10公斤左右，大大低于发达国家灌溉水利用率70-80%、单方水粮食生产率2.0公斤以上的水平。通过采用现代节水灌溉技术改造传统灌溉农业，实现适时适量的“精细灌溉”，具有重要的现实意义和深远的历史意义。在灌溉系统合理地推广自动化控制，不仅可以提高资源利用率，缓解水资源日趋紧张的矛盾，还可以增加农作物的产量，降低农产品的成本。我国是缺水国家，农业又是用水大户，因此我国提倡节水农业，为此合理灌溉和灌溉施肥必将成为我国农业持续发展的重要措施。配合农业政策和农业技术发展是我国化肥工业肥料生产的新亮点。因此，采用PLC控制的水肥供给进行温室大棚的集中水肥智能化灌溉控制，传统的水肥灌溉控制系统存在以下缺点：（一）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用工控机、PLC控制器进行控制，其控制方式效果不佳、不易于实现水肥灌溉控制的信息化、自动化的控制；（二）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用工控机、PLC控制器、Internet网络装置、移动客户端、水肥系统、数据采集系统、执行系统，其组合结构比较复杂、操作不便；（三）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用供水缸、施肥装置、滴灌，水肥灌溉的控制效果不佳，也同时存在诸多安全隐患，其费时费力、效率低下；（四）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用EC传感器、溶氧传感器、液位传感器、土壤水分传感器、雨量传感器，水肥灌溉信号检测效果不佳；（五）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用施肥阀1、…、施肥阀n，施肥阀执行动作不灵敏，也没有采用滴灌阀1、…、滴灌阀n，滴灌灌溉效果不佳；（六）、传统的水肥灌溉控制系统没有采用智能终端，不能实现水肥供热的信息化控制；也没有采用存储器，其存储效果范围不广，不能节省了人力，生产效率较低，更不能够产生很好的经济效益和社会效益。
技术实现思路
本技术是为了克服上述不足，给出了一种PLC控制的水肥供热系统。本专利技术的技术方案如下：一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统，包括工控机、PLC控制器、Internet网络装置、移动客户端、水肥系统、数据采集系统、执行系统；所述的工控机作为上位机，所述的工控机左侧与Internet网络装置相连；所述的工控机下端与PLC控制器相连，所述的Internet网络装置又与移动客户端相连，所述的Internet网络装置包括Internet网络、路由器、GP本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统，其特征在于：包括工控机、PLC控制器、Internet网络装置、移动客户端、水肥系统、数据采集系统、执行系统；所述的工控机作为上位机，所述的工控机左侧与Internet网络装置相连；所述的工控机下端与PLC控制器相连，所述的Internet网络装置又与移动客户端相连，所述的Internet网络装置包括Internet网络、路由器、GPRS装置，用于接收Internet网络信号、GPRS网络信号；所述的移动客户端包括智能手机、平板电脑，所述的智能手机具有接收PLC控制的精良农业水肥灌溉的GPRS网络信号的智能手机，所述的平板电脑具有接收PLC控制的精良农业水肥灌溉的Internet网络信号、GPRS网络信号的平板电脑；所述的PLC控制器上端与工控机相连；所述的PLC控制器下端分别与水肥系统、数据采集系统、执行系统相连，实现精良农业水肥灌溉的智能化、自动化的控制。

【技术特征摘要】
1.一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统，其特征在于：包括工控机、PLC控制器、Internet网络装置、移动客户端、水肥系统、数据采集系统、执行系统；所述的工控机作为上位机，所述的工控机左侧与Internet网络装置相连；所述的工控机下端与PLC控制器相连，所述的Internet网络装置又与移动客户端相连，所述的Internet网络装置包括Internet网络、路由器、GPRS装置，用于接收Internet网络信号、GPRS网络信号；所述的移动客户端包括智能手机、平板电脑，所述的智能手机具有接收PLC控制的精良农业水肥灌溉的GPRS网络信号的智能手机，所述的平板电脑具有接收PLC控制的精良农业水肥灌溉的Internet网络信号、GPRS网络信号的平板电脑；所述的PLC控制器上端与工控机相连；所述的PLC控制器下端分别与水肥系统、数据采集系统、执行系统相连，实现精良农业水肥灌溉的智能化、自动化的控制。2.根据权利要求1所述的一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统，其特征在于：所述的水肥系统包括供水缸、施肥装置、滴灌；（1）、所述的供水缸由椭圆形水缸构成，供水缸还设有软水管、水阀、潜水泵，所述的供水缸放置在一种PLC控制的精良农业水肥灌溉系统的左侧；（2）、所述的施肥装置包括施肥桶、施肥罐、自动施肥泵、注肥系统、比例施肥器、施肥阀、水表、过滤器、压力计；所述的施肥罐包括施肥罐1、…、施肥罐n；所述的施肥阀包括施肥电磁阀、逆止阀；（3）、所述的滴灌包括滴灌...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨海平，王晶，任世科，张万军，苟小平，苟和平，
申请(专利权)人：庆阳阳光惠农生态科技有限公司，张万军，苟小平，
类型：新型
国别省市：甘肃,62