本實(shí)用新型涉及沼氣技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域、農(nóng)用器械領(lǐng)域及自動(dòng)控制與智能檢測(cè)領(lǐng)域,具體涉及一種智能沼液施用裝置。
背景技術(shù):
沼液為有機(jī)廢棄物如樹葉、秸稈、木屑及畜禽糞便等在沼氣池內(nèi)經(jīng)厭氧發(fā)酵后的剩余廢液。經(jīng)發(fā)酵后的沼液,無味且肥效往往是普通化學(xué)合成肥料的10倍以上,含有的常規(guī)營養(yǎng)成分主要有氮、磷、鉀等多種元素及少量微量元素,含有的活性有機(jī)成分有腐植酸、赤霉素、細(xì)胞分裂素等植物激素,含有的B族維生素有Bl、B2、B5等,此外,還含有多種氨基酸、蛋白質(zhì)、水解酶以及多種無機(jī)酸和某些抗菌素等。這些成分之間互相協(xié)調(diào)作用,并以速效養(yǎng)分和生物農(nóng)藥的形式存在于沼液中,可直接迅速地被作物吸收和殺死有害病菌和蟲卵、刺激作物生長(zhǎng)、促進(jìn)作物代謝、提高作物自身抗逆性能等。同時(shí),沼液的水質(zhì)特性極易被作物吸收,因而沼液施用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用,既可用作肥料,又可用于果樹?;ū9?、防病治蟲等。
純沼液濃度較高,特別是大中型沼氣工程中,為便于儲(chǔ)存與運(yùn)輸,沼液往往需進(jìn)行濃縮處理。這樣高濃度的沼液直接施用會(huì)燒傷植物的幼小葉片,因此大部分情況下需要先將沼液進(jìn)行稀釋后方可應(yīng)用于田間。邵艷偉公開了(授權(quán)公告號(hào):CN201294746)一種沼液噴施裝置,其結(jié)構(gòu)主要由沼液槽、水槽、水泵及噴頭構(gòu)成,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),利用手工操作閥門,調(diào)節(jié)沼液槽和水槽的出口流量,實(shí)現(xiàn)不同濃度沼液的稀釋,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,使用方便。但該裝置并未考慮沼液中存在的雜質(zhì)可能會(huì)堵塞管路和噴頭,以及單純經(jīng)水稀釋后的沼液可能無法滿足作物營養(yǎng)需求等問題。雖然厭氧發(fā)酵沼液的利用,既能為農(nóng)林業(yè)等提供有效資源,又能解決固體廢棄物處理造成的環(huán)境污染問題,然而,目前對(duì)于有機(jī)廢棄物發(fā)酵沼液的認(rèn)識(shí)利用還不夠充分,比如厭氧消化后沼液成分的不穩(wěn)定,所帶來的養(yǎng)分的有效性及營養(yǎng)元素含量難以控制等問題,是長(zhǎng)期待解決的問題。邊文范等公開了(專利公開號(hào):CN 102249775 A)一種基于戶用沼氣池沼液的葉面肥及其制備方法,通過配制氮、磷、鉀及微量元素專用營養(yǎng)包與沼液混合的方式制成沼液葉面肥,該葉面肥考慮了沼液中的營養(yǎng)成分比例問題,但局限于戶用,且為純手工調(diào)配,不利于大規(guī)模施用和精確控制。
綜上,目前不管是沼液的稀釋,還是沼液肥與其他肥料混合搭配施用的方式,基本上都依靠經(jīng)驗(yàn)和手工操作,隨機(jī)性較大,調(diào)配過程復(fù)雜且不夠精確,不能很好滿足作物對(duì)營養(yǎng)及防病害等的需求,不利于現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和大規(guī)模沼液施用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種克服現(xiàn)有沼液施用技術(shù)中存在的上述不足,提供一種智能沼液施用裝置,實(shí)現(xiàn)沼液施用濃度的精確控制及施用沼液中對(duì)作物影響較大的營養(yǎng)元素,如氮、磷、鉀及其他微量元素濃度的智能控制和調(diào)配。并提供不同智能控制模式,滿足不同作物及作物不同季節(jié)、不同生長(zhǎng)期、不同施用目的等的沼液施用需求。同時(shí),結(jié)合供給的沼液原液特點(diǎn)與作物的實(shí)際需求,采用智能控制模式加人工參數(shù)優(yōu)化的形式,使用戶能根據(jù)作物及其環(huán)境特點(diǎn)選用最經(jīng)濟(jì)、合理的參數(shù),滿足實(shí)際情況中各種復(fù)雜條件下的沼液施用要求,實(shí)現(xiàn)智能控制與自主調(diào)節(jié)相結(jié)合的智能沼液施用模式。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案:
一種智能沼液施用裝置,包括儲(chǔ)液?jiǎn)卧?、輸液?jiǎn)卧白詣?dòng)控制單元;所述儲(chǔ)液?jiǎn)卧?,包括水槽、沼液槽、氮營養(yǎng)液槽、磷營養(yǎng)液槽、鉀營養(yǎng)液槽及微量元素營養(yǎng)液槽;所述水槽、沼液槽、氮營養(yǎng)液槽、磷營養(yǎng)液槽、鉀營養(yǎng)液槽及微量元素營養(yǎng)液槽,均設(shè)相應(yīng)的輸出支管;所述輸液?jiǎn)卧?,包括輸液泵、輸液管;所述自?dòng)控制單元,包括DDC控制器、自動(dòng)取樣器、元素分析單元及所述水槽、沼液槽、各營養(yǎng)液槽輸出支管上安裝的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組和傳感器。
所述自動(dòng)取樣器與所述元素分析單元,通過自動(dòng)取樣管連接;
所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組,由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、水過濾器、旁通管及相應(yīng)的閘閥組成;
所述水槽,在側(cè)上端設(shè)補(bǔ)水管,所述補(bǔ)水管上設(shè)水過濾器,所述過濾器前后設(shè)閘閥;
所述輸液?jiǎn)卧械妮斠汗?,包括水輸出支管、沼液輸出支管、氮營養(yǎng)液輸出支管、磷營養(yǎng)液輸出支管、鉀營養(yǎng)液輸出支管、微量元素營養(yǎng)液輸出支管、輸液干管Ⅰ、輸液干管Ⅱ、合流管及輸液總管;所述水輸出支管及所述沼液輸出支管,與所述輸液干管Ⅰ相連;所述各營養(yǎng)液輸出支管,與所述輸液干管Ⅱ相連;所述輸液干管Ⅰ和所述輸液干管Ⅱ,與所述合流管相連。
所述輸液泵,入口端與所述合流管相連,出口端與所述輸液總管相連;所述輸液泵入口端的合流管上,沿混合液流動(dòng)方向,依次設(shè)閘閥和水過濾器;所述輸液泵出口端的輸液總管上,沿混合液流動(dòng)方向,依次設(shè)止回閥和閘閥;
所述輸液總管,連接至沼液施用系統(tǒng),所述沼液施用系統(tǒng)可以是沼液噴滴灌系統(tǒng)中的任意一種;
所述自動(dòng)取樣器,安裝在所述合流管上;
所述沼液輸出支管上,在所述沼液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組前,沿沼液流動(dòng)方向,先后安裝沼液過濾器、重金屬離子分離器;
所述DDC控制器,通過數(shù)據(jù)線,與所述輸液泵、自動(dòng)取樣器、元素分析單元及所述水槽、沼液槽、各營養(yǎng)液槽輸出支管上安裝的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組和傳感器相連;
作為優(yōu)選,所述輸液泵,采用污水泵;
作為優(yōu)選,所述補(bǔ)水管,用于為所述水槽注水,且所注的水為有機(jī)廢水經(jīng)過沉淀及生化處理后得到的中水;
作為優(yōu)選,所述輸液?jiǎn)卧械妮斠汗埽捎肞VC(聚氯乙烯)管;
作為優(yōu)選,所述氮、磷、鉀營養(yǎng)液,可分別選用尿素、磷酸二氫鉀及氯化鉀溶液;
作為優(yōu)選,所述微量元素營養(yǎng)液槽中的微量元素,為鐵、鋅、硼、鎂、錳、鉬中的任意一種元素,或者其中任意兩種或兩種以上元素的組合,具體可采用七水合硫酸亞鐵、一水合硫酸鋅、硼酸、硫酸鋅、七水合硫酸錳、及鉬酸銨溶液中的任意一種或者其中任意兩種或兩種以上溶液的組合
作為優(yōu)選,所述水槽、沼液槽及各營養(yǎng)液槽,采用不銹鋼材料制作;
作為優(yōu)選,所述沼液槽中的沼液,取自正常產(chǎn)氣三個(gè)月以上的沼氣池,且為經(jīng)沉淀、過濾后的新鮮沼液;
作為優(yōu)選,所述智能沼液施用裝置,可安裝在噴灑車或噴灑飛機(jī)上,進(jìn)行移動(dòng)噴灑作業(yè)。
本實(shí)用新型的有益效果:
(1)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了沼液施用濃度,尤其是施用沼液中對(duì)作物影響較大的營養(yǎng)元素,如氮、磷、鉀及其他微量元素濃度的智能控制和調(diào)配,避免傳統(tǒng)沼液施用中由于對(duì)所施沼液成分認(rèn)識(shí)不夠,以及因手工操作和全憑工作人員經(jīng)驗(yàn)而造成的主觀性和誤差性較大、較為盲目的沼液施用方式。
(2)本實(shí)用新型提供三種典型的沼液施用智能控制模式,以滿足不同作物及作物不同季節(jié)、不同生長(zhǎng)期、不同施用目的等的沼液施用需求,施用的針對(duì)性、目的性更強(qiáng),應(yīng)用范圍更廣。
(3)本實(shí)用新型在沼液施用智能控制模式下,增加人工參數(shù)優(yōu)化的形式,使用戶能根據(jù)作物實(shí)際情況選用最經(jīng)濟(jì)、合理的參數(shù),實(shí)現(xiàn)智能控制與自主調(diào)節(jié)相結(jié)合的智能沼液施用模式,以滿足實(shí)際情況中各種復(fù)雜條件下的沼液施用要求,靈活性大,經(jīng)濟(jì)性好,實(shí)際可操作性強(qiáng)。
(4)本實(shí)用新型通過設(shè)置重金屬離子分離器及沼液過濾器等,消除了沼液中可能存在的重金屬及雜質(zhì)、沼渣等對(duì)沼液施用系統(tǒng)造成的潛在危害,實(shí)現(xiàn)沼液的安全、高效施用。
(5)本實(shí)用新型采用作為沼氣工程剩余廢液的沼液為作物施用肥料,采用有機(jī)廢水處理后的中水作為沼液稀釋用水,在充分利用有機(jī)廢棄資源的同時(shí),改善了環(huán)境污染問題,促進(jìn)了生態(tài)農(nóng)業(yè)、循環(huán)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的一種智能沼液噴施裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
圖2是本實(shí)用新型的一種智能沼液噴施裝置的帶控制點(diǎn)流程圖。
圖3是本實(shí)用新型的一種智能沼液噴施裝置的控制沼液濃度模式程序流程圖。
圖4是本實(shí)用新型的一種智能沼液噴施裝置的控制沼液營養(yǎng)元素濃度模式程序流程圖。
圖5是本實(shí)用新型的一種智能沼液噴施裝置的控制沼液濃度和營養(yǎng)元素濃度模式程序流程圖。
圖中:1.水槽, 2.沼液槽, 3.氮營養(yǎng)液槽, 4.磷營養(yǎng)液槽, 5.鉀營養(yǎng)液槽, 6.微量元素營養(yǎng)液槽, 7.氮營養(yǎng)液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 8.磷營養(yǎng)液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 9.鉀營養(yǎng)液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 10.微量元素營養(yǎng)液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 11.氮營養(yǎng)液流量傳感器, 12.氮營養(yǎng)液輸出支管, 13.磷營養(yǎng)液流量傳感器, 14.磷營養(yǎng)液輸出支管, 15.鉀營養(yǎng)液流量傳感器, 16.鉀營養(yǎng)液輸出支管, 17.微量元素營養(yǎng)液流量傳感器,18.微量元素營養(yǎng)液輸出支管, 19.水流量傳感器, 20.水電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 21.水輸出支管, 22. 沼液流量傳感器, 23.沼液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組, 24.重金屬離子分離器, 25.沼液過濾器, 26.沼液輸出支管, 27.輸液干管Ⅰ, 28.輸液干管Ⅱ, 29.元素分析單元, 30.自動(dòng)取樣管, 31.自動(dòng)取樣器, 32.合流管, 33.閘閥, 34.水過濾器, 35.輸液泵, 36.止回閥, 37.閘閥, 38.輸液總管, 39.補(bǔ)水管, 40.閘閥, 41.水過濾器, 42.閘閥。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例一:
如圖1所示,一種智能沼液施用裝置,包括儲(chǔ)液?jiǎn)卧⑤斠簡(jiǎn)卧白詣?dòng)控制單元;所述儲(chǔ)液?jiǎn)卧?,包括水?、沼液槽2、氮營養(yǎng)液槽3、磷營養(yǎng)液槽4、鉀營養(yǎng)液槽5及微量元素營養(yǎng)液槽6;所述水槽1、沼液槽2、氮營養(yǎng)液槽3、磷營養(yǎng)液槽4、鉀營養(yǎng)液槽5及微量元素營養(yǎng)液槽6,均設(shè)相應(yīng)的輸出支管;所述輸液?jiǎn)卧?,包括輸液?5、輸液管;所述自動(dòng)控制單元,包括DDC控制器、自動(dòng)取樣器31、元素分析單元29及所述水槽、沼液槽、各營養(yǎng)液槽輸出支管上安裝的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組和傳感器。
所述自動(dòng)取樣器31與所述元素分析單元29,通過自動(dòng)取樣管30連接;
所述電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組,由電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、水過濾器、旁通管及相應(yīng)的閘閥組成;
所述水槽1,在側(cè)上端設(shè)補(bǔ)水管39,所述補(bǔ)水管39上設(shè)水過濾器41,所述過濾器前后設(shè)閘閥40、42;
所述輸液?jiǎn)卧械妮斠汗?,包括水輸出支?1、沼液輸出支管26、氮營養(yǎng)液輸出支管12、磷營養(yǎng)液輸出支管14、鉀營養(yǎng)液輸出支管16、微量元素營養(yǎng)液輸出支管18、輸液干管Ⅰ27、輸液干管Ⅱ28、合流管32及輸液總管38;所述水輸出支管21及所述沼液輸出支管26,與所述輸液干管Ⅰ27相連;所述各營養(yǎng)液輸出支管12、14、16及18,與所述輸液干管Ⅱ28相連;所述輸液干管Ⅰ27和所述輸液干管Ⅱ28,與所述合流管相連32。
所述輸液泵35,入口端與所述合流管32相連,出口端與所述輸液總管38相連;所述輸液泵35入口端的合流管32上,沿混合液流動(dòng)方向,依次設(shè)閘閥33和水過濾器34;所述輸液泵出口端的輸液總管38上,沿混合液流動(dòng)方向,依次設(shè)止回閥36和閘閥37;
所述輸液總管38,連接至沼液施用系統(tǒng),所述沼液施用系統(tǒng)可以是沼液噴滴灌系統(tǒng)中的任意一種;
所述自動(dòng)取樣器31,安裝在所述合流管32上;
所述沼液輸出支管26上,在所述沼液電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組23前,沿沼液流動(dòng)方向,先后安裝沼液過濾器25、重金屬離子分離器24;
所述DDC控制器,通過數(shù)據(jù)線,與所述輸液泵35、自動(dòng)取樣器31、元素分析單元29及所述水槽、沼液槽、各營養(yǎng)液槽輸出支管上安裝的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥組20、23及7~10和傳感器19、22、11、13、15及17相連;其控制方法,如圖2所示;
作為優(yōu)選,所述輸液泵35,采用污水泵;
作為優(yōu)選,所述補(bǔ)水管39,用于為所述水槽1注水,且所注的水為有機(jī)廢水經(jīng)過沉淀及生化處理后得到的中水;
作為優(yōu)選,所述輸液?jiǎn)卧械妮斠汗?,采用PVC(聚氯乙烯)管;
作為優(yōu)選,所述氮、磷、鉀營養(yǎng)液,可分別選用尿素、磷酸二氫鉀及氯化鉀溶液;
作為優(yōu)選,所述微量元素營養(yǎng)液槽中的微量元素,為鐵、鋅、硼、鎂、錳、鉬中的任意一種元素,或者其中任意兩種或兩種以上元素的組合,具體可采用七水合硫酸亞鐵、一水合硫酸鋅、硼酸、硫酸鋅、七水合硫酸錳、及鉬酸銨溶液中的任意一種或者其中任意兩種或兩種以上溶液的組合
作為優(yōu)選,所述水槽1、沼液槽2及各營養(yǎng)液槽3~6,采用不銹鋼材料制作;
作為優(yōu)選,所述沼液槽中的沼液,取自正常產(chǎn)氣三個(gè)月以上的沼氣池,且為經(jīng)沉淀、過濾后的新鮮沼液;
作為優(yōu)選,所述智能沼液施用裝置,可安裝在噴灑車或噴灑飛機(jī)上,進(jìn)行移動(dòng)噴灑作業(yè);
加料(或補(bǔ)料)時(shí),打開所述補(bǔ)水管閥門40、42,在所述水槽1中注入所述中水;在所述沼液槽2中注入所述沼液;在所述氮、磷、鉀及微量元素營養(yǎng)液槽3、4、5及6中,分別注入相應(yīng)所述的氮、磷、鉀及微量元素營養(yǎng)液;
加料完成后,運(yùn)行所述智能沼液施用裝置,即可對(duì)作物進(jìn)行噴施或滴灌了。
實(shí)施例二:
一種基于所述智能沼液施用裝置的控制沼液濃度模式下的智能沼液施用方法:
控制沼液濃度模式,主要基于作物防蟲害期的施用需求而設(shè)置的。該種智能控制模式,通過自動(dòng)控制沼液稀釋濃度達(dá)到作物防蟲害需求的濃度,來實(shí)現(xiàn)施用目的。如圖3所示,該種智能控制模式下的具體智能沼液施用方法,包括以下步驟:
(1)初始狀態(tài)
使如技術(shù)方案所述的一種智能沼液施用裝置的所有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20、23及7~10均處于關(guān)閉狀態(tài),輸液泵35處于停止?fàn)顟B(tài);
(2)用戶設(shè)定沼液流量及稀釋倍數(shù)
用戶根據(jù)所述裝置智能系統(tǒng)面板中所提示的不同作物防蟲害期適宜施用的參考沼液濃度,并結(jié)合具體作物及其生長(zhǎng)環(huán)境,設(shè)定需要的沼液流量和稀釋倍數(shù);
(3)DDC控制器控制沼液流量及稀釋倍數(shù)至用戶設(shè)定值
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào):開啟所述沼液槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23,并調(diào)節(jié)開度至如上述步驟(2)用戶設(shè)定的沼液流量;開啟所述水槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20,并調(diào)節(jié)開度至如上述步驟(2)用戶設(shè)定的稀釋倍數(shù);同時(shí),開啟所述輸液泵35;
(4)分析并顯示稀釋后沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào),開啟所述自動(dòng)取樣器31,獲取所述輸液泵入口前合流管32中的混合樣液(即稀釋后的沼液),并經(jīng)所述自動(dòng)取樣管30輸送至所述自控中心的元素分析單元29進(jìn)行元素及其相應(yīng)濃度的分析,得到稀釋后沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度分別為:CN、CP、CK、CM ,并在所述裝置智能系統(tǒng)面板中顯示這些濃度值;
(5)沼液施用
通過所述沼液輸液總管38,將最終處理后的沼液輸送至沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行噴施或滴灌施用。
實(shí)施例三:
一種基于所述智能沼液施用裝置的控制沼液營養(yǎng)元素濃度模式下的智能沼液施用方法:
控制沼液營養(yǎng)元素濃度模式,主要基于沼液原液濃度較低,作物環(huán)境溫度較低(如春秋冬三季)且生長(zhǎng)期處于老葉期時(shí),以追肥施用的形式滿足作物對(duì)營養(yǎng)元素的需求而設(shè)置的。該種智能控制模式,通過最大限度利用沼液原液中含有的營養(yǎng)元素,并補(bǔ)充其中缺失或含量不足的營養(yǎng)元素,來滿足該生長(zhǎng)期和環(huán)境的作物對(duì)營養(yǎng)元素的需求。并在此基礎(chǔ)上,通過人工參數(shù)優(yōu)化的形式,來滿足實(shí)際作物施用中可能遇到的各種復(fù)雜條件下,作物的實(shí)際最優(yōu)營養(yǎng)元素配比,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、靈活的沼液施用目的。如圖4所示,該種智能控制模式下的具體智能沼液施用方法,包括以下步驟:
(1)初始狀態(tài)
使如技術(shù)方案所述的一種智能沼液施用裝置的所有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20、23及7~10均處于關(guān)閉狀態(tài),輸液泵35處于停止?fàn)顟B(tài);
(2)用戶設(shè)定沼液流量
用戶根據(jù)所述裝置智能系統(tǒng)面板中所提示的不同作物在環(huán)境溫度較低且生長(zhǎng)期處于老葉期時(shí)適宜施用的參考沼液濃度,并結(jié)合具體作物及其生長(zhǎng)環(huán)境,設(shè)定需要的沼液流量;
(3)DDC控制器控制沼液流量至用戶設(shè)定值
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào):開啟所述沼液槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23,并調(diào)節(jié)開度至如上述步驟(2)用戶設(shè)定的沼液流量;同時(shí),開啟所述輸液泵35;
(4)分析并顯示沼液原液中氮、磷、鉀及微量元素濃度
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào),開啟所述自動(dòng)取樣器31,獲取所述輸液泵入口前合流管32中的沼液原液樣液,并經(jīng)所述自動(dòng)取樣管30輸送至所述自控中心的元素分析單元29進(jìn)行元素及其相應(yīng)濃度的分析,得到沼液原液中氮、磷、鉀及微量元素濃度分別為:CN、CP、CK、CM ,并在所述裝置智能系統(tǒng)面板中顯示這些濃度值。
(5)用戶設(shè)定施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度目標(biāo)參數(shù)
用戶根據(jù)如上述步驟(4)中分析得到的沼液原液中氮、磷、鉀及微量元素濃度CN、CP、CK及CM值,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、作物的耐受性等實(shí)際需求,設(shè)定最終施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度目標(biāo)參數(shù)分別為:CN0、CP0、CK0、CM0;
(6)DDC控制器控制施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度至用戶設(shè)定值
令Cmax=max{CN-CN0,CP-CP0,CK-CK0,CM-CM0},即Cmax取CN-CN0,CP-CP0,CK-CK0,CM-CM0中的最大值;
當(dāng)Cmax=0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素中,某種或幾種元素的濃度剛好為用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度,而其他元素的濃度均小于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),開啟濃度小于用戶設(shè)定目標(biāo)濃度的相應(yīng)元素營養(yǎng)液槽中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中該元素濃度達(dá)到用戶設(shè)定值;
當(dāng)Cmax<0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素濃度,均小于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),同時(shí)開啟所述氮、磷、鉀及微量元素營養(yǎng)液槽中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20、23及7~10,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中相應(yīng)元素濃度達(dá)到用戶設(shè)定值;
當(dāng)Cmax>0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素中,某種或幾種元素的濃度高于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度,而其他元素的濃度均小于或等于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),開啟所述水槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20進(jìn)行稀釋,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中該元素或該幾種元素的濃度均小于等于用戶設(shè)定值,即Cmax=0,接下來按上述Cmax=0時(shí)的情況,進(jìn)行相應(yīng)控制操作;同時(shí),在所述裝置智能系統(tǒng)面板中顯示沼液稀釋倍數(shù);
(7)沼液施用
通過所述沼液輸液總管38,將最終處理后的沼液輸送至沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行噴施或滴灌施用。
實(shí)施例四:
一種基于所述智能沼液施用裝置的控制沼液濃度和營養(yǎng)元素濃度模式下的智能沼液施用方法:
控制沼液濃度和營養(yǎng)元素濃度模式,主要基于作物環(huán)境溫度較高(如夏季)或生長(zhǎng)期處于幼苗、嫩葉期時(shí)設(shè)置的;此時(shí)的作物,沼液施用濃度不宜過高,否則會(huì)造成燒苗現(xiàn)象而毀壞作物,同時(shí),該條件下的作物對(duì)營養(yǎng)元素仍有較大需求;此外,該種模式也適用于沼液原液濃度較高(或經(jīng)濃縮處理后的沼液),作物環(huán)境溫度較低(如春秋冬三季)且生長(zhǎng)期處于老葉期時(shí)的沼液施用情況。該種智能控制模式,在稀釋沼液的前提下,還需兼顧施用沼液中營養(yǎng)元素的含量和配比,來滿足作物的營養(yǎng)需求;并在此基礎(chǔ)上,通過人工參數(shù)優(yōu)化的形式,來滿足實(shí)際作物施用中可能遇到的各種復(fù)雜條件下,作物的最優(yōu)營養(yǎng)元素配比,實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、靈活的沼液施用目的。該種智能控制模式下的智能沼液施用方法,較前兩種方法,應(yīng)用范圍更廣,更為常用,具體方法,如圖5所示,包括以下步驟:
(1)初始狀態(tài)
使如技術(shù)方案所述的一種智能沼液施用裝置的所有電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20、23及7~10均處于關(guān)閉狀態(tài),輸液泵35處于停止?fàn)顟B(tài);
(2)用戶設(shè)定沼液流量及稀釋倍數(shù)
用戶根據(jù)所述裝置智能系統(tǒng)面板中所提示的不同作物在環(huán)境溫度較高(如夏季)或生長(zhǎng)期處于幼苗、嫩葉期時(shí)適宜施用的參考沼液濃度,并結(jié)合具體作物及其生長(zhǎng)環(huán)境,設(shè)定需要的沼液流量和稀釋倍數(shù);
(3)DDC控制器控制沼液流量及稀釋倍數(shù)至用戶設(shè)定值
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào):開啟所述沼液槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥23,并調(diào)節(jié)開度至如上述步驟(2)用戶設(shè)定的沼液流量;開啟所述水槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20,并調(diào)節(jié)開度至如上述步驟(2)用戶設(shè)定的稀釋倍數(shù);同時(shí),開啟所述輸液泵35;
(4)分析并顯示稀釋后沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度
所述裝置的DDC控制器,發(fā)出信號(hào),開啟所述自動(dòng)取樣器31,獲取所述輸液泵入口前合流管32中的稀釋后沼液樣液,并經(jīng)所述自動(dòng)取樣管30輸送至所述自控中心的元素分析單元29進(jìn)行元素及其相應(yīng)濃度的分析,得到稀釋后沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度分別為:CN、CP、CK、CM ,并在所述裝置智能系統(tǒng)面板中顯示這些濃度值。
(5)用戶設(shè)定施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度目標(biāo)參數(shù)
用戶根據(jù)如上述步驟(4)中分析得到的稀釋后沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度CN、CP、CK及CM值,并結(jié)合經(jīng)濟(jì)性、作物的耐受性等實(shí)際需求,設(shè)定最終施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度目標(biāo)參數(shù)分別為:CN0、CP0、CK0、CM0;
(6)DDC控制器控制施用沼液中氮、磷、鉀及微量元素濃度至用戶設(shè)定值
令Cmax=max{CN-CN0,CP-CP0,CK-CK0,CM-CM0},即Cmax取CN-CN0,CP-CP0,CK-CK0,CM-CM0中的最大值;
當(dāng)Cmax=0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素中,某種或幾種元素的濃度剛好為用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度,而其他元素的濃度均小于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),開啟濃度小于用戶設(shè)定目標(biāo)濃度的相應(yīng)元素營養(yǎng)液槽中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中該元素濃度達(dá)到用戶設(shè)定值;
當(dāng)Cmax<0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素濃度,均小于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),同時(shí)開啟所述氮、磷、鉀及微量元素營養(yǎng)液槽中的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20、23及7~10,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中相應(yīng)元素濃度達(dá)到用戶設(shè)定值;
當(dāng)Cmax>0時(shí),即沼液原液中的氮、磷、鉀及微量元素中,某種或幾種元素的濃度高于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度,而其他元素的濃度均小于或等于用戶設(shè)定的施用沼液中的目標(biāo)濃度;此時(shí),所述DDC控制器發(fā)出信號(hào),開啟所述水槽電動(dòng)調(diào)節(jié)閥20進(jìn)行稀釋,并調(diào)節(jié)開度至施用沼液中該元素或該幾種元素的濃度均小于等于用戶設(shè)定值,即Cmax=0,接下來按上述Cmax=0時(shí)的情況,進(jìn)行相應(yīng)控制操作;同時(shí),在所述裝置智能系統(tǒng)面板中顯示最終沼液稀釋倍數(shù);
(7)沼液施用
通過所述沼液輸液總管38,將最終處理后的沼液輸送至沼液施用系統(tǒng)進(jìn)行噴施或滴灌施用。
上述本實(shí)施例序號(hào)僅僅為了描述,不代表實(shí)施例的優(yōu)劣。
上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式,但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受上述實(shí)施例的限制,其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化,均應(yīng)為等效的置換方式,都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。