农业种植物在生产过程中，需要给予精心护理，才利于农作物的高产，推动农业的快速发展。对此，农民应认识到现代化农业机械设备的作用，比如，结合水肥一体化设备的应用，可以在开展农作物施肥阶段进行洒水，确保植物的营养充足。但基于水肥一体化设备的机械化特点，其在长期应用阶段，一些故障问题随时可能发生，对此，为了确保农业工作的稳定持续进行，有关人员应加强对该设备常见故障的研究，掌握排障方法。
1水肥一体化农机设备类型
在早期的水肥一体化设备研发过程中，主要针对农业生产环节的洒水和施肥需要，给予分别考虑，设计阶段也侧重于单项功能的使用。如针对洒水施工而言，只需将水装载于农业机械设备上，便可以实现农田的洒水作业，具有效率高、洒水全面的特点;施肥同样结合庄稼的实际状态，给予固定有序的施肥，通过类似于洒水方式的施工操作，完成施肥。而现代化的水肥一体设备通常要兼具多种功能，如可以在洒水阶段同时施肥，一次性作业完成多项农田管理项目，极大地提升了农田管理质量。水肥一体化农机的实际应用中，按照功能性可以分为两种或多种肥液同时播洒模式，具体的施肥操作要结合农田的实际需求，配置有关液体肥料。配置肥料的过程中，应结合植物幼苗的特点，精准控制水和肥料的比例，然后使用农业机械设备，将肥料洒向农田。对农业作物进行肥料供给时，主要有氮、磷、钾等微量元素肥，基于含量需求的不同，给予不同比例的配比。另外，针对农作物的不同生长阶段，肥液的配比控制同样不同，对此，要求水肥一体化设备能够有效调节肥液的百分比，合理控制施肥量。此外，基于现代化信息技术的广泛应用，在农业施肥阶段结合智能化、数字化技术的应用，利于提升洒水、施肥工作的效率，从实际效果来看，显著提高了劳动效率，减轻了农民的负担，对于推动农业农村的发展具有重要意义[1]。
2水肥一体化设备的工作原理
水肥一体化机械设备的工作原理主要是结合水泵、传感器、控制单元等，在水泵的动力支持下，完成水肥的播洒工作。水肥一体化设备主要由肥料、罐、肥料搅拌机、肥料泵、主水泵、流量计、压力传感器、水肥控制单元、环境采集控制器、环境监测传感器、电磁阀、主管路和滴液管路、网关等组成。针对施肥与洒水而言，其主要区别是洒水与施肥系统不同，可分开为两条路径;针对两种施肥方式与多种施肥方式而言，其不同点主要在于施肥控制上的不同。现代化的水肥一体化农机设备的应用中，控制方式主要为开环控制与智能闭环控制。开环控制主要指由种植人员结合种植经验，采用手动控制方法，对农田给予施肥、浇灌，这种方式具有粗放性特点，操作过程简单、方便，但需要基于工作人员的经验，在实际的操作过程中，若工作人员缺乏经验，很容易导致施肥阶段的少施肥或施肥过量现象发生。少施肥不利于庄稼作物的健康成长，施肥过量很容易导致植物幼苗产生灼伤现象，不利于庄稼的丰收。闭环控制是指基于现代科学技术的智能闭环控制，整体控制由智能监测系统跟踪检测，当需要施肥灌溉时，会按照科学的配比有序施肥、洒水。具有控制精度高、响应迅速等特点。现代化智能闭环控制系统的主要工作方式为：通过采集环境信息，具体使用的设备包含土壤温湿度传感器、空气温湿度传感器、光照传感器、植物叶片形态传感器、果实膨大率传感器等。相关传感器会将检测到的信号传递到控制单元，控制单元经计算分析后，会把水肥的灌溉量计算出来，透过对环境光、雨水情况的分析，判断是否需要洒水或浇肥。当控制单元判断可以施肥浇水后，智能控制单元会自动启动肥料搅拌机并开启肥料泵，主水泵会向滴灌管路输送肥料液体。此时，压力传感器、流量传感器、EC传感器、pH传感器都会启动运作，系统内部的压力、流量、液体导电率、液体的酸碱度等都会转变为电信号返回到水肥控制单元。水肥主控系统会结合传感器接收到的信号，控制肥料配比、施肥时间等，有序开展自动化的洒水施肥作业[2]。
3水肥一体化设备的常见故障
从结构上来看，机械设备主要分为水路部分、电气部分以及通信部分。水路部分的常见故障为管道堵塞、喷头堵塞、管道漏水等。管道堵塞问题主要是由于肥料沉淀，一些沉淀物的堆积导致管道堵塞问题，这种故障现象常导致喷头喷洒异常问题，一旦出现这种故障现象，将直接影响到洒水施肥的有序开展。针对堵塞问题，通常需要给予拆修处理，设计中，为了有效解决这种问题现象，常将其设置成易拆卸管道，与此同时，为了有效喷洒，还设有过滤网装置。针对管道漏水故障，导致该现象的原因有多种，包括管道的质量问题、设计问题等，一旦出现漏水故障问题，需要及时给予检查，判断产生问题的根源，确定故障问题的根本原因后，给予合理解决。电路故障问题，电路是现代机械设备的控制单元，该部门包括线路故障、传感器信号异常等。线路故障产生的原因与机械设备的工作环境存在直接关联，如实际的运行状态下，机械设备存在刮碰，极有可能会导致线路损坏;线路在长期振动磨损条件下，也极为容易出现损坏问题。针对明显的线路损坏现象，应给予及时更换，若存在磨损严重现象，应给予及时固定，预防振动性磨损。针对传感器元件的故障问题而言，基于传感器元件的精密性，其在应用过程中一旦出现检测探头被污染现象，则会直接导致检测信号的失真问题。因此，农机设备在出现信号检测问题时，首先应针对传感器设备进行清洁性检测，再深入分析。一般较为常见的电气元件故障有空气开关损坏、中继器运行问题、接触器的故障等。机械故障一般是指较为明显的故障，易于判断解决，如在机械设备施肥洒水过程中，存在压力不足现象，很可能是泵的问题，若泵出现故障，系统运行会直接停止。当压力不足时，洒水施肥的动力会不足。针对机械故障，其现象特征较为明显，维修过程也较为方便。如判定为泵的故障，给予直接更换即可;若是其他机械故障，同样在判定后，给予更换即可。网络故障一般就是通信故障。随着物联网设备的增多，服务器的压力也随之增大，所表现的现象为远程操作不灵、远程采集信息滞后等[3]。
4故障案例及排除方法
4.1故障案例1
1)地点：某农业生产基地，属于日光温室类型。种植作物有韭菜、西红柿等，日常的田间管理工作中，洒水施肥是重要的工作项目。该基地决定采用水肥一体化机械设备，该设备在日常应用中的某一天出现故障。2)故障现象：设备能够正常运转，滴、灌水都正常，但设备显示电导率值与设定值存在较大差距，设定中的传感器指数为18ms/cm，实际的显示情况为1.3ms/cm。3)排除方法：对故障现象给予分析，一般影响导电率变化的因素主要为水质变化情况、肥料百分比情况、肥料堵塞等。诊断阶段决定采用排除法，通过对肥料桶、管道、电磁阀、施肥泵逐一排查，发现是因为施肥泵管路接头密封不严导致，对此，给予及时处理，机械设备的运行恢复正常。
4.2故障案例2
1)地点：新疆某兵团连栋温室。种植作物：多萝西(黄瓤西瓜)。种植面积：4000m2。2)故障现象：表现为水泵运行正常，设备显示压力为0.5kg，但设定压力为1.5kg，压力不够。故障原因：①电机电压不够;②水源不足或供水阻力过大;③管路出口出现阻塞。3)排除方法：通过现场电气人员排查，为水泵反转;通过改变水泵线序，解决此问题。
4.3故障案例3
1)地点：河南某农业开发有限公司。2)故障现象：表现为所有设备正常运行，滴灌带没水。故障原因：①滴灌带管路阻塞;②总泵压力不足;③管路有气阻;④电磁阀阻塞。3)排除方法：现场人员对以上因素一一排查，发现电磁阀不出水。对于这种故障的排查可以采用万用表对电磁阀进行测量，看是否存在带电情况。如果发现有带电问题，可以对电磁阀进行拆卸检查，确认主阀体是否存在问题;如果没有问题，继续检查水口是否堵塞，如果控制水口存在堵塞可以对其进行疏通。此外，大多数堵塞都是水质偏硬造成的，如果这种问题较为频繁可以通过加酸调整水质来进行预防[4]。
4.4故障案例4
1)地点：北京市某农业发展有限公司。2)故障现象：设备正常，但远程通信延迟5个多小时。故障原因：①各式各样的数据在网络介质中通过网络协议(如TCP/IP)进行传输，如果信息量过大，超额的网络流量会导致设备反应缓慢，造成网络延迟;②网关工作负荷过大;③远程服务器负荷过大。3)排除方法：设备断电2min后合闸，问题没有解决。通过联系网络工程师后，远程重启服务器，问题得到解决。
5结语
综上所述，随着时代的快速发展，现代的农耕技术逐渐成熟，大大节省了人力，提升了工作效率，减轻了工作人员的负担。水肥一体化设备是集合现代化工艺及科学技术的产物，能够有效实现农田的洒水施肥工作，然而结合该设备的实际应用阶段来看，一些问题也经常性发生，妨碍设备的有效应用。对此，农业人员应加强对水肥一体化设备的常见故障研究，加强有关排障方法的学习，及时维护保养设备。
参考文献：
[1]赵子龙.水肥一体化施肥机常见故障诊断与排除[J].吉林林业科技，2020，49(6)：46-48.
[2]马伟顺，李超，李元宝，等.一种水肥一体化渗灌机：cn209234251U[P].2019-08-13.
[3]陈囡囡，朱德兰，柏杨，等.水肥一体化灌溉施肥机吸肥性能试验研究[J].节水灌溉，2019(5)：17-20+26.
[4]刘宝勇，刘欣玲，张成，等.水肥一体化模式下不同施肥处理对沙地土壤理化性状及土壤酶活性的影响[J].安徽农业科学，2020，48(9)：167-171.
《水肥一体化设备常见故障诊断与排除》来源：《南方农机》，作者:王力 王玉 许延卢
