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水肥一体化智能配比系统
- 作品编号:2021A0353
- 所属领域:A3智能田间管理农业装备发明
- 作品层次:本科生
- 所在高校:山东农业大学
- 所在院/系:机电学院
- 作品所处阶段:B、中试阶段
- 作品展示形式:实物模型
- 制作成本估算:0.8万元
作品简介:
水肥一体化技术是用于滴灌农业生产的一种新型农业技术,我国正全面大力推广高效节水灌溉技术,发展前景广阔。本产品首创水肥智能配比系统,动态配比设计,使产品具有较强的自适应性,可根据进水端流量变化,自动调整母液流量,从而达到设定浓度值。闭环设计,不需要人工调节,且精度更高且更可控,极大的提高了自动化程度。动态配比设计,节约成本且占地空间小。采用核心算法,实现快速准确配比。本设备可采集混肥管中液体瞬时EC值,通过标准增量式PID算法调节水泵转速使混肥管中液体浓度趋近于设定浓度,可在10秒内达到稳定,此后输出设定浓度肥液。产品配备自动警示添加母液功能,当母液桶中母液较少时,系统会停止工作并加入足量母液后产品将再次工作。
主要创新点:
1.自动配比系统设计。通过主控芯片调节水泵功率达到控制吸肥量变化,设计并在混肥管中安装液体浓度检测模块,主控芯片通过采集浓度检测模块数据以获取当前混肥管中肥液浓度,调节吸肥泵功率。
2.提醒添加肥料原液装置设计。该装置基于高精度液位传感器设计,主控芯片通过采集液位传感器数据,提醒操作人员添加肥料。
3.液体流量监测装置设计。通过主控芯片启动流量计并采集流量计数据,积分算法计算总流量,判断是否达到设定流量。
技术关键和主要技术指标:
技术路线:首创水肥智能配比系统,动态配比设计,使产品具有较强的自适应性,可根据进水端流量变化,自动调整母液流量,从而达到设定浓度值。闭环设计,不需要人工调节,且精度更高且更可控,极大的提高了自动化程度。动态配比设计,节约成本且占地空间小。系统采用标准增量式PID算法,可在10秒内达到稳定,此后输出设定浓度肥液。产品配备自动提醒添加母液功能,当母液桶中母液较少时,系统会停止工作并加入足量母液后产品将再次工作。采用核心算法,实现快速准确配比。本设备可采集混肥管中液体瞬时EC值,通过标准增量式PID算法调节水泵转速使混肥管中液体浓度趋近于设定浓度。
推广应用价值:
水肥一体化技术是用于滴灌农业生产的一种新型农业技术,这种方法省料节水,针对性高。相较于国外,国内自主研发从智能性、精准性这些方面入手。本团队所研制的水肥一体化智能配比系统操作简便,配比精确高。在同等水平产品中性能突出。可适用于果树、蔬菜、经济作物以及温室大棚灌溉,在干旱缺水的地方也可用于大田作物灌溉。本产品能够提高水肥利用效率,提高作物产量与质量,降低劳动成本,减轻作物病虫害等优点。
作品视频: