水肥一體化的技術(shù)模式

   循環(huán)式技術(shù)模式

循環(huán)式技術(shù)模式是目前節(jié)水節(jié)肥效果的技術(shù)模式，該技術(shù)模式由控制系統(tǒng)、澆灌系統(tǒng)、栽植系統(tǒng)三部分組成。存儲(chǔ)罐內(nèi)存放的營(yíng)養(yǎng)液體是根據(jù)作物生長(zhǎng)發(fā)育不同階段所需營(yíng)養(yǎng)元素及比例專門配制而成的，可以完全滿足作物不同生長(zhǎng)發(fā)育期對(duì)各種養(yǎng)分的需要。作物栽植后，控制系統(tǒng)會(huì)按設(shè)定的時(shí)間段，啟動(dòng)、關(guān)閉澆灌系統(tǒng)。澆灌系統(tǒng)啟動(dòng)后，在一定的時(shí)間段內(nèi)營(yíng)養(yǎng)液體在循環(huán)裝置的控制下，不間斷地從PVC管的前端流向末端，再流回到存儲(chǔ)裝置內(nèi)。作物也在營(yíng)養(yǎng)液體循環(huán)過程中，吸收到了水分和養(yǎng)分。試驗(yàn)表明，用循環(huán)式水肥一體化栽培技術(shù)模式栽培草莓，每畝用水僅為40.9方，用肥45.5公斤；與滴灌式水肥一體化栽培技術(shù)模式相比，每畝節(jié)水近90方，節(jié)省化肥14.5公斤。該技術(shù)模式因其技術(shù)含量較高，再加上投資也較高，適合在觀光園區(qū)應(yīng)用。

  水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)特點(diǎn)

本系統(tǒng)采用了擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)思路，在設(shè)計(jì)架構(gòu)上注重考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。整個(gè)系統(tǒng)由多組網(wǎng)關(guān)及ZigBee自組織網(wǎng)絡(luò)單元組成。每個(gè)網(wǎng)關(guān)作為個(gè)ZigBee 局域網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)中心，該網(wǎng)絡(luò)中包含多個(gè)節(jié)點(diǎn)，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)由土壤水分采集儀或遠(yuǎn)程設(shè)備控制器組成，分別連接土壤水分傳感器和施肥機(jī)。本系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需求，方便快速地組建智能灌既系統(tǒng)。用戶只需增加各級(jí)設(shè)備的數(shù)量，即可實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的容，原有的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)無(wú)需改動(dòng)。

   水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（1）系統(tǒng)布局由于本系統(tǒng)的通信子模塊采用具有結(jié)構(gòu)靈活、自組網(wǎng)絡(luò)、就近識(shí)別等特點(diǎn)的Zigbee無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于土壤濕度傳感器的控制器節(jié)點(diǎn)的布設(shè)相對(duì)靈活。根據(jù)園區(qū)種植作物種類的不同及各種作物對(duì)土壤含水量需求的不同，布設(shè)土壤濕度傳感器。根據(jù)園區(qū)內(nèi)鋪設(shè)的灌溉管道、施肥機(jī) 水肥一體機(jī) 的位置及作物的分時(shí)段、分區(qū)域供水需要安裝遠(yuǎn)程控制器設(shè)備（每套遠(yuǎn)程控制器設(shè)備包括核心控制器、無(wú)線通信模塊、若干個(gè)控制器擴(kuò)展模組及其安裝配件）,每套控制器設(shè)備依據(jù)就近原則安裝在施肥機(jī)旁邊，實(shí)現(xiàn)示范區(qū)灌溉的遠(yuǎn)程智能控制功能;此外，通過控制設(shè)備自動(dòng)檢測(cè)水肥一體機(jī)開閉狀態(tài)信號(hào)及視頻信號(hào)，遠(yuǎn)程查看實(shí)時(shí)掌握灌溉設(shè)備的開閉狀態(tài)，

在項(xiàng)目的實(shí)施中，根據(jù)示范區(qū)的具體情況（包括地理位置、地理環(huán)境、作物分布、區(qū)域劃分等）安裝墑情監(jiān)測(cè)站。遠(yuǎn)程控制設(shè)備后期需要安裝在灌溉設(shè)備的控制柜旁，通過引線的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)施肥機(jī)包括水肥一體化基礎(chǔ)設(shè)施的遠(yuǎn)程控制。

（2）網(wǎng)絡(luò)布局土壤墑情監(jiān)測(cè)設(shè)備和遠(yuǎn)程控制器設(shè)備分別內(nèi)置ZigBee模塊和GPRS模塊，都作為通信網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。嵌人式智能網(wǎng)關(guān)是定區(qū)域內(nèi)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，共同組成一個(gè)小型的局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)園區(qū)相應(yīng)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)通信，并通過2G/3G網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)對(duì)接。

   水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)的組成部分。

　1、水源系統(tǒng)：江河、渠道、湖泊、井、水庫(kù)均可作為水源，只要水質(zhì)是符合要求的，都可以作為灌溉的水源。

　2、首部樞紐系統(tǒng)：水泵、過濾器、壓力和流量檢測(cè)設(shè)備、壓力保護(hù)裝置、施肥設(shè)備(肯波特水肥一體機(jī))和自動(dòng)化控制設(shè)備。

　3、肯波特水肥一體機(jī);控制柜、觸摸屏控制系統(tǒng)、混肥硬件設(shè)備系統(tǒng)、無(wú)線采集控制系統(tǒng)。

　4、施肥系統(tǒng)：(1)灌溉系統(tǒng)，其中灌溉系統(tǒng)包括：泵、穩(wěn)壓閥、控制器、過濾器、灌溉管網(wǎng)、灌溉電磁閥。(2)肥料溶液混合系統(tǒng)，包括：肥料罐、控制器、施肥器、電磁閥、傳感器、混合罐、混合泵。