水肥一体化技术是将灌溉与施肥融为一体的农业新技术。水肥一体化是借助喷灌机灌溉的同时，将可溶性固体或液体肥料，按土壤养分含量和作物种类的需肥规律和特点，配兑成的肥液与灌溉水一起，通过使水肥相融后，均匀、定时、定量，根据不同生*需水，需肥规律情况进行不同作物生育期的需求设计，把水分、养分定时定量，按比例直接提供给作物。水肥一体化是一项综合农业灌溉技术，涉及到农田灌溉、作物栽培和土壤耕作等多个方面。

智能水肥一体机主要包含以下几个方面：主控系统、太阳能供电系统、智能搅拌系统、智能施肥系统、智能补水系统。

一、主控系统

包含彩色触摸屏模块、控制程序；带有备用继电器输出，用于备用加入其他控制灌溉。

主控系统操作流程包括：主界面、操作页面、操作报警记录、数据曲线、操作说明等。

主界面中选择包括各个设备运行状态及整个系统的各个运行数据，如下图：

操作页面是整个设备操作运行的控制页面。如下图：

首*行模式选择：

1、选择远程时智能使用手机APP或者电脑对各个主设备进行启动停止，本页面无法操作运行。

2、选择就地时可使用本页面对各个设备的操作进行启动停止，具体操作如下：

1.1对注肥机/搅拌机/加肥器/注水阀选择手动模式，这时再按下下方的启动按钮，当运行指示变绿时说明注肥机/搅拌机/加肥器/注水阀启动完成。

1.2对注肥机/搅拌机/加肥器/注水阀选择自动模式，这时会出现提示输入每小时加肥量，设置每小时加肥量后整个设备的加肥、搅拌、注肥水、补水等自动运行。

1.3 电池电压充电根据客户个人需求进行手动操作。

操作报警记录中报警信息可以随时记录操作设备时间、报警时间、操作对象、和时间描述，设备运行出现问题，系统能够自动报警。如下图：

二、太阳能供电系统

太阳能供电系统由太阳能板组件、反充电控制器、电池组组成。

太阳能板采用转换效率的单晶硅电池片，主要优点有：

1) 长寿命:晶体硅太阳能电池组件的一般使用年限是15-20年。

2) 高性能:晶体硅太阳能电池发电系统具有抗潮湿、抗紫外辐照等特点，组件系统可以在零下40度到零上70度环境下正常工作。

3) 无需职守:运行中无需人员职守，像常规能源一样能向负载供电。

4) 无间断供电:系统设计时考虑到当地的阴雨天气情况，将平时多余的电能存储在蓄电池内，可确保用户在阴雨天仍有足够的电能可供使用。

5) 直流无干扰电源:太阳能电池发电设备，无噪声、电源无高次谐波干扰，特别适用于通信电源。

6) 不受地理环境影响:平原、河道、海洋、高山、雪原、海岛、森林地区，任何需电的地方都可以使用晶体硅太阳能电池发电系统。

电池组采用高效锂电池，主要有点有：

1) 能量比较高。具有高储存能量密度，目前已达到460-600Wh/kg，是铅酸电池的约6-7倍；

2) 使用寿命长，使用寿命可达到6年以上，磷酸亚铁锂为正极的电池1C（*DOD）充放电，有可以使用10,000次的记录；

3) 额定电压高（单体工作电压为3.7V或3.2V），约等于3只镍镉或镍氢充电电池的串联电压，便于组成电池电源组；

4) 具备高功率承受力，便于高强度的启动加速；

5) 自放电率很低，这是该电池的优越性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到镍氢电池的1/20；

6) 重量轻，相同体积下重量约为铅酸产品的1/6-1/5；

7) 高低温适应性强，可以在-20℃--60℃的环境下使用，经过工艺上的处理，可以在-45℃环境下使用；

8) 绿色环保，不论生产、使用和报废，都不含有、也不产生任何铅、汞、镉等有毒有害重金属元素和物质。

三、智能搅拌系统

溶肥桶内装有溶肥搅拌机，使投入的可溶性肥料迅速均匀的溶解后，再由微型高压注肥泵连续不断的注入喷灌机入水管水流中进行第二次稀释混合，然后均匀的喷洒出去，形成水肥一体喷灌

四、智能施肥系统

溶肥水桶上部装有加肥桶，加肥桶为锥形容器，下端设有自动加肥器，加肥器由微型电机减速后驱动加肥轮。肥量投入是由可设置加肥量的控制器驱动加肥。配合喷头车的行走速度可以达到精准灌溉施肥量的效果。

五、智能补水系统

智能补水系统由液位传感器智能控制电磁阀的开关来自动控制加水量或利用手动阀控制加水量。

六、水肥一体化的使用

水肥一体化可配套喷灌机使用对大田作物进行施肥灌溉，下图为配套喷灌机现场安装图

根据地形、田块、土壤质地、作物种植方式、水源特点等基本情况，灌区面积等选择一台适当型号的卷盘式喷灌机。水肥一体化的灌水方式可采用单喷头喷灌、桁架喷灌或桁架多管出流方式等进行灌溉施肥。

与卷盘式喷灌机进水管相配套连接的快速连接管上设有两个水管接头，供施肥系统分别用于加水及注入肥水管道的连接。如下图：

七、可选配水肥监控设备及墒情设备

其中包括：监视土壤湿度、土壤水分、温度、EC液温、土壤紧实度、系统可根据覆盖面积覆盖传感器，此项根据要求可选配，已墒情监控设备来实时监控测量土壤容积含水量。

目前常用到的土壤湿度传感器有FDR型和TDR型

目前比较流行的是FDR型