一种稻田用随水施肥的灌排系统转让专利
申请号 : CN202110496295.6
文献号 : CN113057005B
文献日 : 2021-11-19
发明人 : 乔亚 , 葛坤 , 周威 , 周帆
申请人 : 安徽迪万科技有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种稻田用随水施肥的灌排系统,包括云端、通信单元、监测单元以及执行单元,所述监测单元以及执行单元通过通信单元与云端信号连接,其特征在于:所述云端包括数据库、决策单元以及显控单元,所述监测单元包括多个安装在田块内的水位传感器、流速传感器、视频传感器、土壤墒情传感器以及土壤氮磷钾传感器,所述执行单元包括智能水闸以及施肥设备,所述智能水闸包括安装在进水渠入水口处的进水闸、安装在排水渠出水口处的排水阀以及多个分别安装在两个田块交接处进水渠以及排水渠的田间水闸,所述施肥设备包括多个与田间水闸相对应的肥料桶(5)以及用于控制肥料桶(5)的施肥控制器,所述肥料桶(5)外端固定连接有带有电磁阀的施肥管道(4),所述施肥管道(4)靠近肥料桶(5)外壁的端部固定连接有度气块(6),所述度气块(6)上端固定连接有充气管(7),所述充气管(7)与外界气源连接,所述肥料桶(5)内壁固定连接有一对气动搅带,所述施肥管道(4)下端部正对进水渠,所述田间水闸包括水闸壳体(2),所述水闸壳体(2)上端安装有太阳能板(3),所述水闸壳体(2)内安装有水闸控制器,所述施肥控制器安装在水闸壳体(2)内,所述水闸控制器信号连接有闸片(1),所述闸片(1)位于水渠内;
所述气动搅带包括两个分别与肥料桶(5)内壁固定连接的气动抖带(8)以及连接在两个气动抖带(8)之间的联动横绳(9),所述度气块(6)内部开凿有度气腔(71)和一对度气孔(72),所述充气管(7)、度气孔(72)和度气腔(71)相通,靠近所述施肥管道(4)的气动抖带(8)端部固定贯穿肥料桶(5)并与度气孔(72)相通。
2.根据权利要求1所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述进水渠、田块以及出水渠的深度梯度降低,所述进水渠深度为40‑50cm,且相邻两个间梯度差不低于
10cm。
3.根据权利要求1所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述田块的长度为200米,宽度为100米,同一田块上相邻两个所述田间水闸之间的距离不大于50m。
4.根据权利要求1所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述气动抖带(8)包括定型管端(81)以及连接在定型管端(81)远离肥料桶(5)内壁一端的抖动端(82),所述抖动端(82)为柔性材料制成,所述定型管端(81)为硬质材料制成。
5.根据权利要求4所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:靠近所述施肥管道(4)一侧的抖动端(82)为双层多通透孔结构,且双层的抖动端(82)通过定型管端(81)与度气孔(72)相通。
6.根据权利要求1所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述联动横绳(9)为非弹性材料制成,且联动横绳(9)处于松弛状态。
7.根据权利要求1所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述肥料桶(5)内底端固定连接有起伏底片(11),所述起伏底片(11)与联动横绳(9)之间固定连接有多个联动纵绳(10)。
8.根据权利要求7所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述起伏底片(11)为柔性透水材料制成,所述联动纵绳(10)为非弹性材料制成。
9.根据权利要求7所述的一种稻田用随水施肥的灌排系统,其特征在于:所述肥料桶(5)内底端为弧面凹陷状,且起伏底片(11)在肥料桶(5)内底端的横向跨度大于肥料桶(5)左右内壁之间的距离。
说明书 :
一种稻田用随水施肥的灌排系统
技术领域
背景技术
期和灌浆期对水分的反应较敏感,而幼苗期、分蘖期和结实期对水分反应较迟钝。因此,水
稻各生育时期的水分管理,首先应保证重点生育时期对水分的要求,其次根据水稻生育状
况和气候变化特点,进行合理灌溉。科学灌溉不仅满足水稻生理、生态需水,提高单产,改善
品质,改善稻田生态,而且能显著节水节本。具体要求,掌握浅水移栽、薄水促菜、够苗晒田、
寸水护苞、后期干湿交替、以湿为主,收获前10天左右断水晾田的原则。
颗粒状存在时,就将液体肥随水施用,这种情况下,一方面,前后施用的液体肥浓度相差较
大,容易导致目标田块施肥后的均匀性较差,导致稻子生长存在一定的差异,另一方面,未
来得及溶解的水溶肥易在管道内沉积,造成管道堵塞,影响施肥效率。
发明内容
面,使气动搅带呈现波浪抖动状,从而对肥料桶底部的液体肥产生一定的搅动作用,另一方
面,溢出的气体对液体肥产生一定的冲击作用,有效提高水溶肥的均匀性,另外,通过联动
纵绳将抖动力纵向引导至起伏底片处,使其起伏,带动未溶解的水溶肥动荡,相较于现有技
术,显著加速水溶肥的溶解,从而有效避免施肥管道被堵塞的情况发生,提高施肥效率,同
时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,进而有效避免稻子生长不均匀的情况发生。
元以及显控单元,所述监测单元包括多个安装在田块内的水位传感器、流速传感器、视频传
感器、土壤墒情传感器以及土壤氮磷钾传感器,所述执行单元包括智能水闸以及施肥设备,
所述智能水闸包括安装在进水渠入水口处的进水闸、安装在排水渠出水口处的排水阀以及
多个分别安装在两个田块交接处进水渠以及排水渠的田间水闸,所述施肥设备包括多个与
田间水闸相对应的肥料桶以及用于控制肥料桶的施肥控制器,所述肥料桶外端固定连接有
带有电磁阀的施肥管道,所述施肥管道靠近肥料桶外壁的端部固定连接有度气块,所述度
气块上端固定连接有充气管,所述充气管与外界气源连接,所述肥料桶内壁固定连接有一
对气动搅带,所述施肥管道下端部正对进水渠,所述田间水闸包括水闸壳体,所述水闸壳体
上端安装有太阳能板,所述水闸壳体内安装有水闸控制器,所述施肥控制器安装在水闸壳
体内,所述水闸控制器信号连接有闸片,所述闸片位于水渠内,在进行施肥之前,向肥料桶
内充入惰性气体,使其进入到气动抖带上并溢出,一方面,使气动搅带呈现波浪抖动状,从
而对肥料桶底部的液体肥产生一定的搅动作用,另一方面,溢出的气体对液体肥产生一定
的冲击作用,有效提高水溶肥的均匀性,另外,通过联动纵绳将抖动力纵向引导至起伏底片
处,使其起伏,带动未溶解的水溶肥动荡,相较于现有技术,显著加速水溶肥的溶解,从而有
效避免施肥管道被堵塞的情况发生,提高施肥效率,同时,使液体肥前后施用时浓度相差不
大,进而有效避免稻子生长不均匀的情况发生。
气管、度气孔和度气腔相通,靠近所述施肥管道的气动抖带端部固定贯穿肥料桶并与度气
孔相通,在进行施肥之前,通过充气管向气动抖带内加压通入惰性气体,惰性气体沿着靠近
施肥管道一侧的气动抖带上溢出,一方面,气体溢出时,对抖动端产生一定的冲击力,使抖
动端呈现波浪抖动状,使其对肥料桶底部的液体肥产生一定的搅动作用,同时在联动横绳
作用下,将该抖动力传递至另一侧的气动抖带上,从而有效扩大抖动范围,使对液体肥的搅
拌效果更好,有效加速水溶肥的溶解,另一方面,惰性气体从液体肥内向上溢出的过程中,
对液体肥产生一定的搅动效果,有效提高水溶肥的均匀性,进而有效避免施肥管道被堵塞
的情况发生,提高施肥效率,同时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,进而有效避免稻子
生长不均匀的情况发生。
动现象,有效保证对液体肥的搅动,有效加速水溶肥的溶解,降低其堵塞施肥管道的情况发
生,所述定型管端为硬质材料制成,便于连接并固定气动抖带的位置。
保证其抖动效果。
传递至起伏底片处,使起伏底片在动态的联动横绳作用下,产生一定的上下起伏,进而有效
带动沉积在其表面未溶解的水溶肥颗粒在肥料桶动荡,进而进一步加快其溶解。
绳为非弹性材料制成,使气动抖带的抖动力能够更好的传递至起伏底片处。
桶底部的中心处,使起伏底片在起伏时,能够带动大部分未溶解的水溶肥颗粒动荡,使溶解
更快。
用,另一方面,溢出的气体对液体肥产生一定的冲击作用,有效提高水溶肥的均匀性,另外,
通过联动纵绳将抖动力纵向引导至起伏底片处,使其起伏,带动未溶解的水溶肥动荡,相较
于现有技术,显著加速水溶肥的溶解,从而有效避免施肥管道被堵塞的情况发生,提高施肥
效率,同时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,进而有效避免稻子生长不均匀的情况发
生。
相通,靠近施肥管道的气动抖带端部固定贯穿肥料桶并与度气孔相通,在进行施肥之前,通
过充气管向气动抖带内加压通入惰性气体,惰性气体沿着靠近施肥管道一侧的气动抖带上
溢出,一方面,气体溢出时,对抖动端产生一定的冲击力,使抖动端呈现波浪抖动状,使其对
肥料桶底部的液体肥产生一定的搅动作用,同时在联动横绳作用下,将该抖动力传递至另
一侧的气动抖带上,从而有效扩大抖动范围,使对液体肥的搅拌效果更好,有效加速水溶肥
的溶解,另一方面,惰性气体从液体肥内向上溢出的过程中,对液体肥产生一定的搅动效
果,有效提高水溶肥的均匀性,进而有效避免施肥管道被堵塞的情况发生,提高施肥效率,
同时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,进而有效避免稻子生长不均匀的情况发生。
证对液体肥的搅动,有效加速水溶肥的溶解,降低其堵塞施肥管道的情况发生,定型管端为
硬质材料制成,便于连接并固定气动抖带的位置。
效果。
片处,使起伏底片在动态的联动横绳作用下,产生一定的上下起伏,进而有效带动沉积在其
表面未溶解的水溶肥颗粒在肥料桶动荡,进而进一步加快其溶解。
制成,使气动抖带的抖动力能够更好的传递至起伏底片处。
心处,使起伏底片在起伏时,能够带动大部分未溶解的水溶肥颗粒动荡,使溶解更快。
附图说明
具体实施方式
本发明中的实施例;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;都属于本发明保护的范围。
肥含量、土质肥含量、进水流速、施肥流速、视频图像等数据;记录水田准备开始、稻谷收割
结束此阶段水稻生长状态作为水稻有机可溯源证据,数据可作研究人员分析研究,主要记
录水稻用水情况、施肥情况、用药情况后续扩展、长势情况、气象情况等;可以根据已知水位
深度、水位标准深度,判断是否需要进水,依据深度差和田块面积计算进水量,开闸读取水
闸流速,测算进水时间长度闸闭合条件,进水时间到闭合水闸;并且存储有肥料需求模型。
助计算排水量、给出开始终止条件;判断是否需要施肥、施肥类型、辅助计算肥料质量,提供
施肥方案计算水肥流量计速度;
稻田地理信息为主界面的图形化显控界面类似百度地图,可实现田块漫游、缩放、查找和实
时视频画面,水闸和施肥装置的添加、删除、下达指令和状态信息,传感器的添加、删除、工
作状态和数据信息。
以及水闸、施肥装置的流速和工作状态信息。
水渠的田间水闸,主要功能是完成智能水闸、施肥装置的开、闭操作;设计两种操作模式:一
是现场人工操作;二是接收显控单元的指令并执行相应操作,实时反馈工作状态给显控单
元。
行人工指令,同时反馈工作状态给显控单元,显控单元当前操作指令被代替。
桶5外壁的端部固定连接有度气块6,度气块6上端固定连接有充气管7,充气管7与外界气源
连接,肥料桶5内壁固定连接有一对气动搅带,施肥管道4下端部正对进水渠,田间水闸包括
水闸壳体2,水闸壳体2上端安装有太阳能板3,水闸壳体2内安装有水闸控制器,施肥控制器
安装在水闸壳体2内,水闸控制器信号连接有闸片1,闸片1位于水渠内,进水渠、田块以及出
水渠的深度梯度降低,进水渠深度为40‑50cm,且相邻两个间梯度差不低于10cm,田块的长
度为200米,宽度为100米,同一田块上相邻两个田间水闸之间的距离不大于50m。
气管7、度气孔72和度气腔71相通,靠近施肥管道4的气动抖带8端部固定贯穿肥料桶5并与
度气孔72相通,在进行施肥之前,通过充气管7向气动抖带8内加压通入惰性气体,惰性气体
沿着靠近施肥管道4一侧的气动抖带8上溢出,一方面,气体溢出时,对抖动端82产生一定的
冲击力,使抖动端82呈现波浪抖动状,使其对肥料桶5底部的液体肥产生一定的搅动作用,
同时在联动横绳9作用下,将该抖动力传递至另一侧的气动抖带8上,从而有效扩大抖动范
围,使对液体肥的搅拌效果更好,有效加速水溶肥的溶解,另一方面,惰性气体从液体肥内
向上溢出的过程中,对液体肥产生一定的搅动效果,有效提高水溶肥的均匀性,进而有效避
免施肥管道4被堵塞的情况发生,提高施肥效率,同时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,
进而有效避免稻子生长不均匀的情况发生。
生抖动现象,有效保证对液体肥的搅动,有效加速水溶肥的溶解,降低其堵塞施肥管道4的
情况发生,定型管端81为硬质材料制成,便于连接并固定气动抖带8的位置,靠近施肥管道4
一侧的抖动端82为双层多通透孔结构,且双层的抖动端82通过定型管端81与度气孔72相
通,使气体能够从抖动端82表面溢出进入到液体肥内,从而有效保证其抖动效果,联动横绳
9为非弹性材料制成,且联动横绳9处于松弛状态,使联动横绳9不易对气动抖带8的抖动造
成限制。
中心处,使起伏底片11在起伏时,能够带动大部分未溶解的水溶肥颗粒动荡,使溶解更快,
且肥料桶5内底端固定连接有起伏底片11,起伏底片11与联动横绳9之间固定连接有多个联
动纵绳10,在通堵惰性气体时,气动抖带8的抖动,在纵向上通过联动横绳9传递至起伏底片
11处,使起伏底片11在动态的联动横绳9作用下,产生一定的上下起伏,进而有效带动沉积
在其表面未溶解的水溶肥颗粒在肥料桶5内动荡,进而进一步加快其溶解,起伏底片11为柔
性透水材料制成,使液体肥能够穿过起伏底片11,当联动纵绳10带动起伏底片11在纵向起
伏时,有效降低液体肥对起伏底片11移动的阻力,联动纵绳10为非弹性材料制成,使气动抖
带8的抖动力能够更好的传递至起伏底片11处。
搅动作用,另一方面,溢出的气体对液体肥产生一定的冲击作用,有效提高水溶肥的均匀
性,另外,通过联动纵绳10将抖动力纵向引导至起伏底片11处,使其起伏,带动未溶解的水
溶肥动荡,相较于现有技术,显著加速水溶肥的溶解,从而有效避免施肥管道4被堵塞的情
况发生,提高施肥效率,同时,使液体肥前后施用时浓度相差不大,进而有效避免稻子生长
不均匀的情况发生。
改进构思加以等同替换或改变;都应涵盖在本发明的保护范围内。