水肥一體化的技術模式

   循環(huán)式技術模式

循環(huán)式技術模式是目前節(jié)水節(jié)肥效果的技術模式，該技術模式由控制系統(tǒng)、澆灌系統(tǒng)、栽植系統(tǒng)三部分組成。存儲罐內(nèi)存放的營養(yǎng)液體是根據(jù)作物生長發(fā)育不同階段所需營養(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發(fā)育期對各種養(yǎng)分的需要。作物栽植后，控制系統(tǒng)會按設定的時間段，啟動、關閉澆灌系統(tǒng)。澆灌系統(tǒng)啟動后，在一定的時間段內(nèi)營養(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，再流回到存儲裝置內(nèi)。作物也在營養(yǎng)液體循環(huán)過程中，吸收到了水分和養(yǎng)分。試驗表明，用循環(huán)式水肥一體化栽培技術模式栽培草莓，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模式相比，每畝節(jié)水近90方，節(jié)省化肥14.5公斤。該技術模式因其技術含量較高，再加上投資也較高，適合在觀光園區(qū)應用。

  水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)特點

本系統(tǒng)采用了擴展性的設計思路，在設計架構上注重考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。整個系統(tǒng)由多組網(wǎng)關及ZigBee自組織網(wǎng)絡單元組成。每個網(wǎng)關作為個ZigBee 局域網(wǎng)絡的網(wǎng)絡中心，該網(wǎng)絡中包含多個節(jié)點，每一個節(jié)點由土壤水分采集儀或遠程設備控制器組成，分別連接土壤水分傳感器和施肥機。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)。用戶只需增加各級設備的數(shù)量，即可實現(xiàn)整個系統(tǒng)的容，原有的系統(tǒng)結(jié)構無需改動。

   水肥一體化智能灌溉系統(tǒng)設計

（1）系統(tǒng)布局由于本系統(tǒng)的通信子模塊采用具有結(jié)構靈活、自組網(wǎng)絡、就近識別等特點的Zigbee無線局域網(wǎng)絡，對于土壤濕度傳感器的控制器節(jié)點的布設相對靈活。根據(jù)園區(qū)種植作物種類的不同及各種作物對土壤含水量需求的不同，布設土壤濕度傳感器。根據(jù)園區(qū)內(nèi)鋪設的灌溉管道、施肥機 水肥一體機 的位置及作物的分時段、分區(qū)域供水需要安裝遠程控制器設備（每套遠程控制器設備包括核心控制器、無線通信模塊、若干個控制器擴展模組及其安裝配件）,每套控制器設備依據(jù)就近原則安裝在施肥機旁邊，實現(xiàn)示范區(qū)灌溉的遠程智能控制功能;此外，通過控制設備自動檢測水肥一體機開閉狀態(tài)信號及視頻信號，遠程查看實時掌握灌溉設備的開閉狀態(tài)，

在項目的實施中，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)測站。遠程控制設備后期需要安裝在灌溉設備的控制柜旁，通過引線的方式實現(xiàn)對施肥機包括水肥一體化基礎設施的遠程控制。

（2）網(wǎng)絡布局土壤墑情監(jiān)測設備和遠程控制器設備分別內(nèi)置ZigBee模塊和GPRS模塊，都作為通信網(wǎng)絡的節(jié)點。嵌人式智能網(wǎng)關是定區(qū)域內(nèi)的ZigBee網(wǎng)絡的中心節(jié)點，共同組成一個小型的局域網(wǎng)絡，實現(xiàn)園區(qū)相應區(qū)域的網(wǎng)絡通信，并通過2G/3G網(wǎng)絡實現(xiàn)與服務器的數(shù)據(jù)對接。

   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、壓力和流量檢測設備、壓力保護裝置、施肥設備(肯波特水肥一體機)和自動化控制設備。

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