CN106444445A - 精控施肥控制*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种精控施肥控制***，其特征在于：它包括以：蓝牙控制模块、信息采集模块、电源控制模块、速度计算模块、电机控制模块，主控制器、显示器、有机肥机械施用模块、施肥配方模块。本发明就控制***而言其精准包含以下几个方面：一是根据所绑定的农机行车速度实时调整无机肥排肥机构的排肥量；而是根据农田所处的地理位置实时调整无机肥排肥机构的排肥量；三是根据肥料自身的特性调整无机肥排肥机构的排肥量；从而可根据作物、农机、农田的自身肥力可自由调节，以满足不同作物、地域甚至是每地块的施肥要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种精控施肥控制***，属于施肥设备技术领域。
背景技术
随着农用机械的普及及推广，各类农耕用具已被农民所接受。现有的机械化用施肥机种类繁多，但其多为纯机械控制其施肥量，最常见的施肥机控制结构为，在肥料盛装箱的出料口处设置一个出料口开口调节板，肥料量的多少由出料口大小来控制；这种施肥机结构简单、造价低、应用面很广，但随着农作物精细化程度的提高，这种施肥机的弊端也愈发突出，其主要体现在：1、因耕作后的大田不平整，农机受颠簸后上下运动，导致每次的下肥量会出现明显不均；2、现有施肥采用按亩均施，在施肥时没有考虑该耕地的土壤肥力情况，这种施肥方法容易出现烧苗，即影响作物产量、又存在较大浪费。
同时现有无机肥也存过量施用、盲目施用等问题，带来了成本的增加和环境的污染，为此，农业部制订《到2020年化肥使用量零增长行动方案》。故为应对农业部的零增长方案，又能保障生产、节本增效，无机肥的有效合理利用则为现有施肥机械着力要解决的问题。现有进行施肥调控的方法很多，如由北京农业信息技术研究中心申请的专利号为02149019，名称为“精准变量施肥机“的专利公开了以下内容“它是由拖拉机和悬挂的施肥机用GPS定位***通过拖拉机固定的机载电脑为机械控制***提供定位位置处的化肥施用量信息,通过调整排肥轮的转速达到调整施肥量的目的。排肥轮由液压马达的转速来控制,排肥开始和停止可以通过施肥控制开关强制控制。根据预先确定整个地块的处方进行变量施肥,可提高肥料利用率40-50%,粮食产量提高30%,减少由于不合理施用化肥给环境造成的污染。”，另有本申请在2012年申请的专利名称为“精控智能化施肥机”，申请号为201210087751的专利公开了以下内容“它包括智能控制器、调速电机和排肥装置，智能控制器包括：GPS单元、土壤养分信息存储模块、施肥模型管理模块、排肥控制模块，排肥装置包括壳体（1）、转轴（2）和星轮（3），在星轮（3）的上端设有肥料盛装斗（4），在星轮（3）的下端设有排肥口。本发明即可控制单位时间的排肥量，又能根据土壤自身的养分情况调节排肥量，这样不仅给作物的生长带来更好的生长环境，而且可提高农民的收入，减少肥料的浪费。”，上述两件专利均公开了根据土壤肥效来实时调整排肥量的构思，但具体如何实现高精度排肥并无公开，还需进一步完善。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种精控施肥控制***，可以克服现有技术的不足。
本发明的技术方案是：精控施肥控制***，它包括以下模块：
蓝牙控制模块，它将数据采集控制器接收到的各种传感信息上传主控制器，并接受主控制器发回的控制信息传送至电机控制模块；
信息采集模块，收集需采集的传感信息，并将收集的传感信息传至数据采集控制器；
电源控制模块，给各种传感器供电，给电机控制部分供电；
速度计算模块，记录测速传感器上传的脉冲信息，并根据预置的各种参数设定，计算农机行进速度，并通过蓝牙控制模块上传主控制器；
电机控制模块，将主控制器送达的转速信息转换为伺服电机脉冲信息控制伺服电机转速，伺服电机驱动无机肥排肥机构运转；
主控制器，利用收集到的定位信息，速度信息，通过调取该位置坐标的电子施肥配方模块中的电子施肥配方图，通过施肥量计算出伺服电机的轴转速，并实时通过蓝牙控制模块发送给电机控制模块，完成精准控制施肥；同时通过互联网将实时施肥数据上传后台服务器。
显示器，显示各种传感器信息，利用触屏进行各种精控施肥需要的参数设定，并在数据异常时发布警报，展示精控施肥机的运作进程；
有机肥机械施用模块，控制有机肥排肥机构随无机肥排肥机构同步运转；控制防空鼓旋转轮和施肥输送带的运转；
施肥配方模块，存储不同坐标位置信息下的电子施肥配方图，并能通过通过互联网自动获取特定地域的电子施肥配方图。
前述的精控智能化有机无机施肥一体机是，信息采集模块所收集的传感信息包括电压，伺服电机状态，外接定位模块传送的位置信息，测速传感器信息。所述速度计算模块中的需预制的各种参数为轮径，转速比。
现有技术比较，本发明就控制***而言其精准包含以下几个方面：一是根据所绑定的农机行车速度实时调整无机肥排肥机构的排肥量；而是根据农田所处的地理位置实时调整无机肥排肥机构的排肥量；三是根据肥料自身的特性调整无机肥排肥机构的排肥量；为实现上述第一点，本申请采用了实时监测农机非驱动轮的转速，并换算成行进速度，进行实时调控；为实现第二点，通过建立一个数学模型，在模型中汇编好土壤养分与所施肥量的公式，土壤养分由土壤养分信息存储模块提供，土壤养分信息存储模块中存储有由操作人员定点采样的土壤数据和坐标，调取该那块区域的土壤采集信息由GPS单元提供坐标，得出该区域的施肥量后由排肥控制模块生成单位时间电机的转速信息，传送给调速电机，完成区域区域施肥量的精确控制；其具体过程为，当农耕机械行驶到需施肥区域，打开本***，GPS单元对区域定位，主控***调取预先编制好施肥配方图，并根据所采集的其它信息转换成实时控制无机肥排肥机构排肥量控制信号，实现坐标区域的精控施肥。 通过连接在主控制器上的施肥因素测试模块，可对装入料斗的施用肥料进行测试，得到肥料特性，比如比重等，可以进一步增加精准度。
附图说明
图1为精控施肥控制***的结构框图。
具体实施方式
实施例1，如图1所示， 有机肥排肥机构的精控***，该部分包括以下模块：
蓝牙控制模块，采用蓝牙4.0，它将数据采集控制器接收到的各种传感信息上传主控制器，并接受主控制器发回的控制信息传送至电机控制模块；
信息采集模块，收集需采集的传感信息，并将收集的传感信息传至数据采集控制器；
电源控制模块，给各种传感器供电，给电机控制部分供电；
速度计算模块，记录测速传感器上传的脉冲信息，并根据预置的各种参数设定，计算农机行进速度，并通过蓝牙控制模块上传主控制器；
电机控制模块，将主控制器送达的转速信息转换为伺服电机脉冲信息控制伺服电机转速，伺服电机驱动无机肥排肥机构运转；
主控制器，利用收集到的定位信息，速度信息，通过调取该位置坐标的电子施肥配方模块中的电子施肥配方图，通过施肥量计算出伺服电机的轴转速，并实时通过蓝牙控制模块发送给电机控制模块，完成精准控制施肥；同时通过互联网将实时施肥数据上传后台服务器。
显示器，显示各种传感器信息，利用触屏进行各种精控施肥需要的参数设定，并在数据异常时发布警报，展示精控施肥机的运作进程；
有机肥机械施用模块，控制有机肥排肥机构随无机肥排肥机构同步运转；控制防空鼓旋转轮和施肥输送带的运转；
施肥配方模块，存储不同坐标位置信息下的电子施肥配方图，并能通过通过互联网自动获取特定地域的电子施肥配方图。
上述机构的硬件可以由安装***的智能手机代替。
Claims (3)
1.一种精控施肥控制***，其特征在于：它包括以下模块：
蓝牙控制模块，它将数据采集控制器接收到的各种传感信息上传主控制器，并接受主控制器发回的控制信息传送至电机控制模块；
信息采集模块，收集需采集的传感信息，并将收集的传感信息传至数据采集控制器；
电源控制模块，给各种传感器供电，给电机控制部分供电；
速度计算模块，记录测速传感器上传的脉冲信息，并根据预置的各种参数设定，计算农机行进速度，并通过蓝牙控制模块上传主控制器；
电机控制模块，将主控制器送达的转速信息转换为伺服电机脉冲信息控制伺服电机转速，伺服电机驱动无机肥排肥机构运转；
主控制器，利用收集到的定位信息，速度信息，通过调取该位置坐标的电子施肥配方模块中的电子施肥配方图，通过施肥量计算出伺服电机的轴转速，并实时通过蓝牙控制模块发送给电机控制模块，完成精准控制施肥；同时通过互联网将实时施肥数据上传后台服务器；
显示器，显示各种传感器信息，利用触屏进行各种精控施肥需要的参数设定，并在数据异常时发布警报，展示精控施肥机的运作进程；
施肥配方模块，存储不同坐标位置信息下的电子施肥配方图，并能通过通过互联网自动获取特定地域的电子施肥配方图。
2.根据权利要求1所述的精控智能化有机无机施肥一体机，其特征在于：信息采集模块所收集的传感信息包括电压，伺服电机状态，外接定位模块传送的位置信息，测速传感器信息；所述速度计算模块中的需预制的各种参数为轮径，转速比。
3.根据权利要求1所述的精控智能化有机无机施肥一体机，其特征在于：它还包括有机肥机械施用模块，其用于控制有机肥排肥机构随无机肥排肥机构同步运转；控制防空鼓旋转轮和施肥输送带的运转。
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