水肥一體化技術(shù)是將灌溉與施肥融為一體的農(nóng)業(yè)新技術(shù)。水肥一體化是借助噴灌機(jī)灌溉的同時(shí)，將可溶性固體或液體肥料，按土壤養(yǎng)分含量和作物種類的需肥規(guī)律和特點(diǎn)，配兌成的肥液與灌溉水一起，通過使水肥相融后，均勻、定時(shí)、定量，根據(jù)不同生*需水，需肥規(guī)律情況進(jìn)行不同作物生育期的需求設(shè)計(jì)，把水分、養(yǎng)分定時(shí)定量，按比例直接提供給作物。水肥一體化是一項(xiàng)綜合農(nóng)業(yè)灌溉技術(shù)，涉及到農(nóng)田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多個(gè)方面。

智能水肥一體機(jī)主要包含以下幾個(gè)方面：主控系統(tǒng)、太陽能供電系統(tǒng)、智能攪拌系統(tǒng)、智能施肥系統(tǒng)、智能補(bǔ)水系統(tǒng)。

一、主控系統(tǒng)

包含彩色觸摸屏模塊、控制程序；帶有備用繼電器輸出，用于備用加入其他控制灌溉。

主控系統(tǒng)操作流程包括：主界面、操作頁面、操作報(bào)警記錄、數(shù)據(jù)曲線、操作說明等。

主界面中選擇包括各個(gè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)運(yùn)行數(shù)據(jù)，如下圖：

操作頁面是整個(gè)設(shè)備操作運(yùn)行的控制頁面。如下圖：

首*行模式選擇：

1、選擇遠(yuǎn)程時(shí)智能使用手機(jī)APP或者電腦對(duì)各個(gè)主設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)停止，本頁面無法操作運(yùn)行。

2、選擇就地時(shí)可使用本頁面對(duì)各個(gè)設(shè)備的操作進(jìn)行啟動(dòng)停止，具體操作如下：

1.1對(duì)注肥機(jī)/攪拌機(jī)/加肥器/注水閥選擇手動(dòng)模式，這時(shí)再按下下方的啟動(dòng)按鈕，當(dāng)運(yùn)行指示變綠時(shí)說明注肥機(jī)/攪拌機(jī)/加肥器/注水閥啟動(dòng)完成。

1.2對(duì)注肥機(jī)/攪拌機(jī)/加肥器/注水閥選擇自動(dòng)模式，這時(shí)會(huì)出現(xiàn)提示輸入每小時(shí)加肥量，設(shè)置每小時(shí)加肥量后整個(gè)設(shè)備的加肥、攪拌、注肥水、補(bǔ)水等自動(dòng)運(yùn)行。

1.3 電池電壓充電根據(jù)客戶個(gè)人需求進(jìn)行手動(dòng)操作。

操作報(bào)警記錄中報(bào)警信息可以隨時(shí)記錄操作設(shè)備時(shí)間、報(bào)警時(shí)間、操作對(duì)象、和時(shí)間描述，設(shè)備運(yùn)行出現(xiàn)問題，系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警。如下圖：

二、太陽能供電系統(tǒng)

太陽能供電系統(tǒng)由太陽能板組件、反充電控制器、電池組組成。

太陽能板采用轉(zhuǎn)換效率的單晶硅電池片，主要優(yōu)點(diǎn)有：

1) 長(zhǎng)壽命:晶體硅太陽能電池組件的一般使用年限是15-20年。

2) 高性能:晶體硅太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)具有抗潮濕、抗紫外輻照等特點(diǎn)，組件系統(tǒng)可以在零下40度到零上70度環(huán)境下正常工作。

3) 無需職守:運(yùn)行中無需人員職守，像常規(guī)能源一樣能向負(fù)載供電。

4) 無間斷供電:系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)考慮到當(dāng)?shù)氐年幱晏鞖馇闆r，將平時(shí)多余的電能存儲(chǔ)在蓄電池內(nèi)，可確保用戶在陰雨天仍有足夠的電能可供使用。

5) 直流無干擾電源:太陽能電池發(fā)電設(shè)備，無噪聲、電源無高次諧波干擾，特別適用于通信電源。

6) 不受地理環(huán)境影響:平原、河道、海洋、高山、雪原、海島、森林地區(qū)，任何需電的地方都可以使用晶體硅太陽能電池發(fā)電系統(tǒng)。

電池組采用高效鋰電池，主要有點(diǎn)有：

1) 能量比較高。具有高儲(chǔ)存能量密度，目前已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；

2) 使用壽命長(zhǎng)，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池1C（*DOD）充放電，有可以使用10,000次的記錄；

3) 額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V），約等于3只鎳鎘或鎳氫充電電池的串聯(lián)電壓，便于組成電池電源組；

4) 具備高功率承受力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；

5) 自放電率很低，這是該電池的*性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；

6) 重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/6-1/5；

7) 高低溫適應(yīng)性強(qiáng)，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；

8) 綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。

三、智能攪拌系統(tǒng)

溶肥桶內(nèi)裝有溶肥攪拌機(jī)，使投入的可溶性肥料迅速均勻的溶解后，再由微型高壓注肥泵連續(xù)不斷的注入噴灌機(jī)入水管水流中進(jìn)行第二次稀釋混合，然后均勻的噴灑出去，形成水肥一體噴灌

四、智能施肥系統(tǒng)

溶肥水桶上部裝有加肥桶，加肥桶為錐形容器，下端設(shè)有自動(dòng)加肥器，加肥器由微型電機(jī)減速后驅(qū)動(dòng)加肥輪。肥量投入是由可設(shè)置加肥量的控制器驅(qū)動(dòng)加肥。配合噴頭車的行走速度可以達(dá)到精準(zhǔn)灌溉施肥量的效果。

五、智能補(bǔ)水系統(tǒng)

智能補(bǔ)水系統(tǒng)由液位傳感器智能控制電磁閥的開關(guān)來自動(dòng)控制加水量或利用手動(dòng)閥控制加水量。

六、水肥一體化的使用

水肥一體化可配套噴灌機(jī)使用對(duì)大田作物進(jìn)行施肥灌溉，下圖為配套噴灌機(jī)現(xiàn)場(chǎng)安裝圖

根據(jù)地形、田塊、土壤質(zhì)地、作物種植方式、水源特點(diǎn)等基本情況，灌區(qū)面積等選擇一臺(tái)適當(dāng)型號(hào)的卷盤式噴灌機(jī)。水肥一體化的灌水方式可采用單噴頭噴灌、桁架噴灌或桁架多管出流方式等進(jìn)行灌溉施肥。

與卷盤式噴灌機(jī)進(jìn)水管相配套連接的快速連接管上設(shè)有兩個(gè)水管接頭，供施肥系統(tǒng)分別用于加水及注入肥水管道的連接。如下圖：

七、可選配水肥監(jiān)控設(shè)備及墑情設(shè)備

其中包括：監(jiān)視土壤濕度、土壤水分、溫度、EC液溫、土壤緊實(shí)度、系統(tǒng)可根據(jù)覆蓋面積覆蓋傳感器，此項(xiàng)根據(jù)要求可選配，已墑情監(jiān)控設(shè)備來實(shí)時(shí)監(jiān)控測(cè)量土壤容積含水量。

目前常用到的土壤濕度傳感器有FDR型和TDR型

目前比較流行的是FDR型