一種水肥藥一體化灌溉系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于節水灌溉領域，特別涉及了一種水肥藥一體化灌溉系統，適用于不同株高作物，特別是小麥玉米一年兩熟生產進行節水灌溉及水肥藥一體、精準化、智能化管理。
【背景技術】
[0002]1、冬小麥、夏玉米復種連作一年兩熟制是我國黃淮海區域的主要耕作制度，對保障國家糧食安全具有極其重要的作用。但目前該區域糧食生產面臨著水資源短缺、水肥藥浪費嚴重、勞動力不足的問題，傳統的高產技術往往人力投入大、管理環節多，不能適應現代農業機械化發展及精簡化栽培的需求，嚴重制約了糧食生產的進一步發展，急需創新節水、省肥、減藥技術。
[0003]2、水肥藥一體化管理可以統籌水肥藥供應，大大減少人力物力投入，具有省水省工節約成本生態環保等優勢。經對現有技術文獻檢索，中國發明專利“一種水肥一體化的微噴灌溉施肥系統(CN201410587147) ”公開了微噴灌溉的水肥一體化技術，中國發明專利“小麥玉米周年生產變量肥水一體化灌溉系統(CN201410499375) ”公開了采用微噴帶進行小麥玉米周年水肥一體化管理的技術，中國發明專利“一種適于北方茶園水肥一體化技術模式(CN201310000482)”公開了北方茶園使用微噴帶進行水肥一體化管理的技術，但均不涉及水肥藥一體化智能管理技術。
[0004]3、另外，現有的固定噴灌、微噴灌技術需要的設備多，成本高；移動式噴灌技術的移動功能并不完善，往往只能實現單方向移動的自動化。
[0005]4、現有的植保噴霧機械多數難以在如玉米一類的高桿作物上使用，雖有高地隙等噴霧機械的發明，但一般需要特殊的拖拉機牽引，采用一般的拖拉機牽引則需要留出專門的車道，浪費耕地面積。
[0006]5、節水灌溉技術與植保噴霧技術在供水設備、管道系統、噴頭等方面的設計要求差異極大，難以利用現有的節水灌溉或植保噴霧設施和技術實現水肥藥一體化的管理。

【發明內容】

[0007]本發明的目的是針對現有技術的缺陷，提供一種水肥藥一體化灌溉系統，適用于對不同株高作物進行水肥藥一體、精準化、智能化管理。
[0008]一種水肥藥一體化灌溉系統，包括水肥藥一體化作業平臺、牽引裝置、電路系統、噴灌系統、噴霧系統和水肥藥自動化控制系統；
[0009]所述的水肥藥一體化作業平臺，包括移動高架、懸掛升降系統、噴桿、水噴頭和霧喂'頭；
[0010]所述的移動高架包括立柱、橫梁、斜拉桿和車輪；所述車輪包括大車輪和小車輪；所述的立柱包括通過橫梁連接在一起的一根中立柱和兩根對稱安裝在中立柱兩側的側立柱；兩根側立柱與中立柱的間距可調；中立柱用于安裝懸掛升級系統，其基部安裝有兩個小車輪，在兩個小車輪中間安裝有掛鉤，兩側立柱的基部各安裝一個大車輪，橫梁通過螺絲連接在中立柱和兩根側立柱的頂部，兩側立柱與中立柱的間距可根據作物的行距調節；斜拉桿頂部連接在中立柱與橫梁連接處，斜拉桿底部也安裝有兩個小車輪，在兩個小車輪中間也安裝有掛鉤；斜拉桿與中立柱位于橫梁中心的同一垂直平面上。中立柱和側立柱上設有銷孔，用于固定升降滑塊和噴桿。
[0011]所述的懸掛升降系統，包括鋼索卷揚輪、升降滑塊、升降鋼索和滑輪；所述的鋼索卷揚輪裝有搖把，可人工調節升降滑塊的位置；滑輪安裝在中立柱頂端，鋼索卷揚輪安裝在中立柱的中下部，升降鋼索一端連接升降滑塊，其另一端沿中立柱垂直向上穿過滑輪后沿中立柱垂直向下與鋼索卷揚輪連接。
[0012]所述的噴桿中部可活動地安裝在升降滑塊上，并可通過插銷分別固定在中立柱和兩側立柱上；
[0013]噴桿上設有水噴頭和霧噴頭，水噴頭和霧噴頭分別平均分布在中立柱的兩側；水噴頭由水管連接，并通過位于噴桿中部的三通和快接頭與噴灌系統PE管的出水端連接；兩側的霧噴頭由藥管連接，并通過位于噴桿中部的三通和快接頭與輸藥管的出藥端連接；
[0014]所述的牽引裝置，包括回形鋼索、固定套環、凹槽輪、驅動輪和鋼索驅動電機；所述的凹槽輪分別安裝在田塊的兩端，其中的一個凹槽輪通過帶傳動或鏈傳動與驅動輪連接，驅動輪通過帶傳動與鋼索驅動電機連接，鋼索驅動電機與電路系統連接；回形鋼索嵌在兩凹槽輪的凹槽內，隨凹槽輪的轉動而轉動，用鋼索扣在回形鋼索上固定兩個套環，兩套環之間的距離與移動高架中立柱基部掛鉤和斜拉桿基部掛鉤之間的距離一致；將兩個掛鉤分別掛在回形鋼索的兩個套環上，開動鋼索驅動電機驅動凹槽輪和鋼索旋轉，可帶動移動高架在田間行走；所述的牽引裝置在田間每隔一定距離安裝一套，彼此平行排列；一臺移動高架在其中一套牽引裝置上完成水肥藥施用作業后，可以移動到其他牽引裝置上繼續該牽引裝置所對應區域的水肥藥施用作業；也可多臺移動高架同時進行水肥藥施用作業。
[0015]所述的電路系統采用地埋式，沿農田一側鋪設，在每套牽引裝置一端均設置線路接口 ；
[0016]所述的噴灌系統，包括潛水泵、過濾器、主輸水管道、分支管道、PE管、PE管卷盤和噴灌車架；
[0017]所述的主輸水管道的進水端與潛水泵連接；分支管道的進水端與主輸水管道連接；過濾器安裝在主輸水管道和分支管道之間；PE管卷盤安裝在噴灌車架上，PE管卷盤上纏繞PE管，三者構成一個相對獨立的系統，可以自由移動；PE管的進水端與分支管道連接，出水端與噴桿上水噴頭組的快接頭連接；
[0018]所述的噴霧系統，包括噴霧車架及安裝在噴霧車架上的藥液箱、滾子泵、滾子泵電機、輸藥管和輸藥管卷盤；整個噴霧系統相對獨立，可以自由移動；
[0019]所述的輸藥管纏繞在輸藥管卷盤上，其進藥端與滾子泵連接，滾子泵再與藥液箱連接；滾子泵電機與滾子泵連接；需要噴霧系統工作時，先將輸藥管的出藥端與噴桿上霧噴頭組的快接頭連接，再將滾子泵電機與電路系統連接；
[0020]所述的水肥藥智能化控制系統，包括可編程邏輯控制器、水壓傳感器、流量傳感器、可變流量注肥器、潛水泵電機及其變頻器、鋼索驅動電機及其變頻器、滾子泵電機、管道系統狀態報告按鈕、土壤濕度傳感器。所述的可編程邏輯控制器通過信號線或無線透傳模塊分別與可變流量注肥器、水壓和流量傳感器、土壤濕度傳感器、潛水泵電機變頻器、鋼索驅動電機變頻器、滾子泵電機和管道系統狀態報告按鈕連接；所述的可變流量注肥器，安裝于主輸水管道與分支管道連接處前端；所述的水壓和流量傳感器安裝于主輸水管道上，位于可變流量注肥器的前端；所述的土壤濕度傳感器安裝于田間，偏離各牽引裝置回形鋼索一側1.5?2.5米；所述的管道系統狀態報告按鈕安裝于所述牽引裝置的鋼索驅動電機一側；每個土壤濕度傳感器檢測的土壤含水量通過信號線傳入可編程邏輯控制器；
[0021]當噴灌系統的管道、電路在某一套牽引裝置及其水肥藥一體化作業平臺上連接妥當后，按下該套牽引裝置鋼索驅動電機一側的管道系統狀態報告按鈕，可編程邏輯控制器即可根據該套牽引裝置附近土壤濕度傳感器的檢測值和水肥施用處方計算該套牽引裝置所對應區域的灌水量和施肥量，進而控制潛水泵開關，并根據水壓傳感器信號，通過潛水泵電機變頻器調節潛水泵供水水壓，并通過鋼索驅動電機變頻器控制鋼索驅動電機的旋轉方向與轉速，同時控制可變流量注肥器上的電動流量調節閥，調節注肥流量，實現肥水精準化、智能化管理；
[0022]當噴霧系統的管道、電路在某一套牽引裝置及其水肥藥一體化作業平臺上連接妥當后，按下該套牽引裝置鋼索驅動電機一側的管道系統狀態報告