CN108849434A - 一种草坪智能养护***及其在足球场草坪护理中的应用 - Google Patents

Abstract

本发明涉及草坪养护技术领域，提供了一种草坪智能养护***，包括控制***、土壤温度和湿度检测器、土壤养分检测器、草坪高度检测器、喷灌装置以及显示器，控制***包括通信连接的控制器和处理器，土壤温度和湿度检测器包括第一数据传输模块、土壤养分检测器包括第二数据传输模块、草坪高度检测器包括第三数据传输模块，第一数据传输模块、第二数据传输模块以及第三数据传输模块与处理器通信连接，处理器与显示器连接，控制器与喷灌装置通信连接。该草坪智能养护***使用方便，对草坪的养护效果好，节省人力成本。上述的草坪智能养护***应用在足球场草坪护理中时，足球场草坪的养护方便，效果好，人力成本低。

Description

一种草坪智能养护***及其在足球场草坪护理中的应用

技术领域

本发明涉及草坪护理技术领域，具体而言，涉及一种草坪智能养护***及其在足球场草坪护理中的应用。

背景技术

目前，现有的草坪养护工作通常是通过养护人员人工经验观察判断草坪内草的生长情况来对草坪进行人工手动养护。此种方式过分依赖养护人员，养护过程较为麻烦，人力成本高，并且存在对草坪的草的生长情况和草坪下土壤理化情况判断失误的现象发生。

鉴于此，特提出本申请。

发明内容

本发明提供了一种草坪智能养护***，旨在改善现有草坪养护过程麻烦、人力成本高，且存在草坪的各项指标判断失误的问题。

本发明提供的草坪智能养护***在足球场草坪护理中的应用时，使得足球场草坪养护智能、方便、人力成本低。

本发明是这样实现的：

一种草坪智能养护***，包括控制***、土壤温度和湿度检测器、土壤养分检测器、草坪高度检测器、喷灌装置以及显示器，控制***包括通信连接的控制器和处理器，土壤温度和湿度检测器包括第一数据传输模块、土壤养分检测器包括第二数据传输模块、草坪高度检测器包括第三数据传输模块，第一数据传输模块、第二数据传输模块以及第三数据传输模块与处理器通信连接，处理器与显示器连接，控制器与喷灌装置通信连接。

上述的草坪智能养护***在足球场草坪护理中的应用，土壤温度和湿度检测器与土壤养分检测器均埋设于足球场草坪内，草坪高度检测器设置于足球场草坪的边缘，喷灌装置也设置于足球场草坪的边缘。

本发明的有益效果是：本发明通过上述设计得到的草坪智能养护***，由于采用能够对土壤各个理化指标进行检测的检测器将检测到的信号自动发送给控制***，经此***将草坪的各理化性质通过显示屏反映出来，使得工作人员能够远程对草坪情况进行监控，而控制***还能根据各检测器检测到的草坪土壤的理化性质控制灌溉装置进行灌溉或通过灌溉装置进行施肥及打药，该***使用方便，不需要工作人员时常实地查看，便能得到草坪生长情况，并且该草坪智能养护***能自动控制灌溉、施肥或打药，能大大降低人工成本，并且由于草坪智能养护***是通过仪器检测反映土壤的理化指标及草的生长情况，相较于人工判断更准确，进而使得养护效果更好。

本发明提供的草坪智能养护***在足球场草坪护理中应用时，使得足球场草坪能够便于维护，相较于传统的足球场养护更智能，且人工成本更低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施方式提供的草坪智能养护***的结构示意图；

图2是图1中土壤养分检测器的各部件信号传递方向示意图；

图3是图1中草坪高度检测器的各部件信号传递方向示意图；

图4是本发明实施方式提供的草坪智能养护***应用于足球场草坪护理时的示意图。

图标：100-草坪智能养护***；110-控制***；111-处理器；112-控制器；120-土壤温度和湿度检测器；121-第一数据传输模块；130-土壤养分检测器；131-土壤钾离子传感器；132-土壤铵离子传感器；133-土壤硝酸根离子传感器；134-第二数据传输模块；140-草坪高度检测器；141-第三数据传输模块；142-红外线发射模块；143-红外线接收模块；144-第一时间控制器；150-喷灌装置；151-地埋式可伸缩喷头；160-喷药装置；170-显示器；180-空气温度和湿度检测器；181-第四数据传输模块；190-图片采集器；191-第五数据传输模块。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

本发明实施例提供了一种草坪智能养护***100及其应用。

如图1所示，一种草坪智能养护***100，包括控制***110、土壤温度和湿度检测器120、土壤养分检测器130、草坪高度检测器140、喷灌装置150以及显示器170，控制***110包括通信连接的控制器112和处理器111，土壤温度和湿度检测器120包括第一数据传输模块121、土壤养分检测器130包括第二数据传输模块134、草坪高度检测器140包括第三数据传输模块141，第一数据传输模块121、第二数据传输模块134以及第三数据传输模块141与处理器111通信连接，处理器111与显示器170连接，控制器112与喷灌装置150通信连接。

土壤温度和湿度检测器120用于检测土壤的温度和湿度，其包括用于检测温度的温度传感器和用于检测湿度的湿度传感器，温度传感器将检测到的土壤温度信息通过第一数据传输模块121发送至处理器111，湿度传感器将检测到的土壤湿度信息通过第一数据传输模块121发送至处理器111，处理器111将土壤温度和湿度信息分析处理后发送至显示器170，在显示器170上以数字的形式反映出来，同时处理器111在分析处理过程中，当测得的土壤温度高于预设值或土壤湿度小于30％时，处理器111将信号同时发送至控制器112，控制器112此时控制喷灌装置150对草坪浇水，以提高土壤湿度，降低土壤温度，并且，通过对土壤温度的监测，能预估到草可能的发病期，能提前做好防御工作，当土壤湿度大于70％时，控制器112此时控制喷灌装置150停止对草坪浇水。

土壤养分检测器130能够检测土壤中营养物质含量，并通过第二数据传输模块134将土壤养分的信息发送至处理器111，处理器111将土壤养分信息分析处理后发送至显示器170以数字的形式反映出来，而工作人员可以通过显示器170上显示的土壤养分信息判断是否需要施肥以及施肥量。喷灌装置150可以是水肥一体装置，即能灌溉水也能灌溉液体肥料，而控制***110可根据土壤养分含量控制喷灌装置150进行肥料灌溉。

如图2所示，优选地，土壤养分检测器130还包括土壤钾离子传感器131、土壤铵离子传感器132以及土壤硝酸根离子传感器133，土壤钾离子传感器131、土壤铵离子传感器132以及土壤硝酸根离子传感器133均与第二数据传输模块134通信连接。

土壤钾离子传感器131、土壤铵离子传感器132以及土壤硝酸根离子传感器133用于测定土壤中的钾和氮的含量。本实施例所使用的土壤钾离子传感器131、土壤铵离子传感器132以及土壤硝酸根离子传感器133分别为上海左岸芯惠公司生产的信号为ZA-SOK-A102、ZA-SONH4-A101、ZA-SONO3-A101的传感器。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，土壤养分检测器130还可以是土壤总盐分传感器，通过测量土壤中的盐分以确定土壤营养物质的含量。

进一步地，在本实施例中，草坪智能养护***100还包括土壤pH传感器。

草坪高度检测器140能够检测到草坪内草的生长高度，并通过第三数据传输模块141将草的高度信息发送至处理器111，处理器111将草的高度信息分析处理后发送至显示器170以数字的形式反映出来。工作人员可以通过草坪高度检测器140测得的草的高度判断是否需要剪草。

如图3所示，优选地，草坪高度检测器140包括红外线发射模块142和红外线接收模块143，红外线发射模块142和红外线接收模块143紧邻设置，红外线接收模块143与第三数据传输模块141通信连接。

红外线发射模块142向平行与草坪面的方向发射红外线，当草生长到一定高度时发射出的红外线被草发射回来，被红外线接收模块143接收，当红外线接收模块143接收到红外线信号后，通过第三数据传输模块141将信息发送处理器111，经处理器111分析处理后发送至显示器170以数字或者特殊标志的形式显示出来，使得工作人员能够通过显示器170知道草长到一定高度需要修剪。

更优选地，草坪高度检测器140还包括时间控制器，此时间控制器为第一时间控制器144，第一时间控制器144与红外线发射模块142通信连接。

在第一时间控制器144内预设好测定时间，当每天达到预设时间时，第一时间控制器144控制红外线发射模块142发射红外线以测定草的高度。若草的高度不够高，则红外线接收模块143接收不到红外线，则草坪高度检测器140则不会对处理器111发送信号，则显示器170上也不会显示草坪高度信息。

进一步地，草坪智能养护***100还包括空气温度和湿度检测器180，所述空气温度和湿度检测器180包括第四数据传输模块181，第四数据传输模块181与处理器111通信连接。

空气温度和湿度检测器180能够检测空气的温度和湿度，其结构与土壤温度和湿度检测器120相似。空气温度和湿度检测器180通过第四数据传输模块181将温度信息和湿度信息发送至处理器，处理器111将空气温度和湿度信息分析处理后发送至显示器170以数字的形式反映出来。工作人员可以通过显示器170显示的空气温度和湿度信息来预估草可能的发病期，以便提前做好防御工作。

进一步地，草坪智能养护***100还包括用于拍摄草生长情况的图片采集器190，图片采集器190包括第五数据传输模块191，第五数据传输模块191与处理器111通信连接。

图片采集器190对草进行拍摄，将拍摄到的图片信息发送至处理器111，处理器111将此信息处理后发送至显示器170，工作人员可以通过远程监控的方式观察到草的生长情况，以判断草是否生长良好或是否发病。

优选地，图片采集器190还可以包括时间控制器，此时间控制器为第二时间控制器。在第二时间控制器内预设好采集时间，当每天达到预设时间时，图片采集器190开始工作。

进一步地，草坪智能养护***100还包括喷药装置160，喷药装置160与控制器112通信连接。

工作人员通过显示器170显示出的土壤温度信息，空气温度、湿度以及图片采集器190反应的信息判断草近期是否容易发病，提前喷药以预防发病。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，喷药装置160和喷灌装置150为一体设置，一体设置时，喷药过程和灌溉过程需要进行管道切换，较为麻烦。

如图4所示，本发明提供的草坪智能养护***在足球场草坪护理中的应用。

土壤温度和湿度检测器120、土壤养分检测器130、pH传感器均埋设于足球场草坪内，草坪高度检测器140、喷药装置160设置于足球场草坪的边缘。

喷灌装置150包括多个地埋式可伸缩喷头151，每个地埋式可伸缩喷头151设置于草坪下方，多个地埋式可伸缩喷头151分布于足球场内以保证草坪每个区域都能被浇灌到，该地埋式可伸缩喷头151的布局根据场地具体情况设计；地埋式可伸缩喷头151与控制器112通信连接，当土壤湿度小于30％时，控制器112控制喷灌***150对草坪进行浇水时，控制器112是直接控制地埋式可伸缩喷头151从草坪下面伸出，然后开始喷灌，当土壤湿度大于70％时，控制器112此时控制地埋式可伸缩喷头151停止对草坪浇水并收缩回草坪面以下，采用地埋式可伸缩喷头151，只有浇水时才伸出草坪面，能够使得浇水方便，且不会妨碍足球场的使用。该地埋式可伸缩喷头151可以直接在市场上购得，因此，其具体结构在此不做过多赘述。

需要说明的是，在本发明的其他实施例中，喷灌装置设置于足球场的边缘，喷灌装置可以包括相互连接的喷灌装置本体和可旋转喷灌管，喷淋水通过管道输送至喷灌装置本体内，然后输送至可旋转喷灌管喷出。可旋转喷灌管在灌溉过程中能够在一定角度范围内旋转，实现大面积灌溉。

进一步地，足球场草坪的中圈区、两个球门处的区域分别设置有一个土壤温度和湿度检测器120以及一个土壤养分检测器130。上述设置能使得足球场草坪的各个区域的土壤情况都能被检测到。

进一步地，土壤温度和湿度检测器120埋设于草坪地下深15～20cm处，经多次付出大量创造性劳动发现此深度内的土壤温度和湿度对草生长影响较大。土壤养分检测器130埋设于草坪地下深10～15cm处时，草的根系主要吸收此深度范围的营养物质因此此深度范围内营养物质的含量对草生长影响较大。红外线发射模块设置于草坪高度2.5～3cm处，足球场草坪中草的高度在2.5～3cm内时可以适当对草坪进行修剪以达到使用标准。

综上所述，本发明提供的草坪智能养护***，由于采用能够对土壤各个理化指标进行检测的检测器将检测到的信号自动发送给控制***，经此***将草坪的各理化性质通过显示屏反映出来，使得工作人员能够远程对草坪情况进行监控，而控制***还能根据各检测器检测到的草的理化性质控制灌溉装置进行灌溉或通过灌溉装置进行施肥及打药，该***使用方便，不需要工作人员时常实地查看，便能得到草坪生长情况，并且该草坪智能养护***能自动控制灌溉、施肥或打药，能大大降低人工成本，并且由于草坪智能养护***是通过仪器检测反映土壤的理化指标及草的生长情况，相较于人工判断更准确，进而使得养护效果更好。

本发明提供的草坪智能养护***在足球场草坪护理中应用时，使得足球场草坪能够便于维护，相较于传统的足球场维护，本发明提供的对足球场草坪的维护方式更智能，且人工成本更低。

以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种草坪智能养护***，其特征在于，包括控制***、土壤温度和湿度检测器、土壤养分检测器、草坪高度检测器、喷灌装置以及显示器，所述控制***包括通信连接的控制器和处理器，所述土壤温度和湿度检测器包括第一数据传输模块、所述土壤养分检测器包括第二数据传输模块、所述草坪高度检测器包括第三数据传输模块，所述第一数据传输模块、所述第二数据传输模块以及所述第三数据传输模块与所述处理器通信连接，所述处理器与所述显示器连接，所述控制器与所述喷灌装置通信连接。

2.根据权利要求1所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述草坪智能养护***还包括空气温度和湿度检测器，所述空气温度和湿度检测器包括第四数据传输模块，所述第四数据传输模块与所述处理器通信连接。

3.根据权利要求1所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述草坪智能养护***还包括喷药装置，所述喷药装置与所述控制器通信连接。

4.根据权利要求1所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述草坪智能养护***还包括用于拍摄草生长情况的图片采集器，所述图片采集器包括第五数据传输模块，所述第五数据传输模块与所述处理器通信连接。

5.根据权利要求1所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述土壤养分检测器还包括土壤钾离子传感器、土壤铵离子传感器以及土壤硝酸根离子传感器，所述土壤钾离子传感器、所述土壤铵离子传感器以及所述土壤硝酸根离子传感器均与所述第二数据传输模块通信连接。

6.根据权利要求1所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述草坪高度检测器包括红外线发射模块和红外线接收模块，所述红外线发射模块和所述红外线接收模块紧邻设置，所述红外线接收模块与所述第三数据传输模块通信连接。

7.根据权利要求6所述的草坪智能养护***，其特征在于，所述草坪高度检测器还包括时间控制器，所述时间控制器与所述红外线发射模块通信连接。

8.根据权利要求1-7所述的的应用，其特征在于，所述土壤温度和湿度检测器与所述土壤养分检测器均埋设于足球场草坪内，所述草坪高度检测器设置于足球场草坪内，所述喷灌装置包括多个地埋式可伸缩喷头，每个所述地埋式可伸缩喷头埋设于草坪下方，多个所述地埋式可伸缩喷头分布于足球场内，所述地埋式可伸缩喷头与所述控制器通信连接。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，足球场草坪的中圈区、两个球门处的区域分别设置有一个所述土壤温度和湿度传感器以及一个所述土壤养分检测器。

10.根据权利要求8所述的应用，其特征在于，所述土壤温度和湿度传感器埋设于草坪地下深15～20cm处，所述土壤养分检测器埋设于草坪地下深10～15cm处，红外线发射模块设置于草坪高度2.5～3cm处。