一种基于多传感器的液态肥喷施装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于多传感器的液态肥喷施装置。包括：配肥装置、传感器组和控制器，配肥装置包括用于容置液态肥料的肥液箱、管路、用于将肥液箱中的液态肥料输送至管路的水泵、安装在管路上的流量调节阀以及安装在管路末端的雾化喷头；传感器组包括温湿度传感器、速度传感器、位置传感器、摄像头、安装在肥液箱上的液位传感器和安装在管路上流量传感器；控制器信号采集端与传感器组中各传感器的输出端电连接，控制器的控制端分别与水泵的压力调控端以及流量调节阀的调控端电连接。本发明专利技术提供的基于多传感器的液态肥喷施装置能够实现液态肥的自动喷施，且能够对喷施量进行准确控制。

A liquid fertilizer spraying device based on multi-sensor

The invention discloses a liquid fertilizer spraying device based on multiple sensors. Including: fertilizer mixing device, sensor group and controller, fertilizer mixing device includes fertilizer tank, pipeline, water pump for transporting liquid fertilizer from fertilizer tank to pipeline, flow regulating valve installed in pipeline and atomizing nozzle installed at the end of pipeline; sensor group includes temperature and humidity sensor, speed sensor, position sensor, camera, etc. The liquid level sensor installed on the fertilizer tank and the flow sensor installed on the pipeline are electrically connected with the output terminals of the sensors in the sensor group, and the control terminals of the controller are electrically connected with the pressure control terminal of the pump and the flow control terminal of the flow control valve respectively. The liquid fertilizer spraying device based on multi-sensor provided by the invention can realize automatic spraying of liquid fertilizer, and can accurately control the spraying amount.

【技术实现步骤摘要】
一种基于多传感器的液态肥喷施装置
本专利技术涉及农业设备
，特别是涉及一种基于多传感器的液态肥喷施装置。
技术介绍
肥料是指提供一种或一种以上植物必需的营养元素，以改善土壤性质、提高土壤肥力水平的一类物质，是农业生产的物质基础之一，肥料对我国粮食的增产的贡献率高达40％。在作物生产过程中，肥料的投入分为基肥和追肥，追肥是在作物生长过程中营养元素的主要来源。但是，目前在农业生产中，追肥主要是通过撒施进入大田，有的甚至不进行追肥投入，对作物生长影响较大。尤其是追肥投入需要大量的人力和物力，需要具有一定自动化水平的农业装备进行补充，但目前在追肥精准控制，尤其是在液态肥精准喷施装置还未实习，无法实现液态肥料喷施的自动化，喷施量的控制精度也不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于多传感器的液态肥喷施装置，能够实现液态肥的自动喷施，且能够对喷施量进行准确控制。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于多传感器的液态肥喷施装置，包括：配肥装置，包括管路、用于容置液态肥料的肥液箱、用于将肥液箱中的液态肥料输送至管路的水泵、安装在管路上的流量调节阀以及安装在管路末端的雾化喷头；传感器组，包括温湿度传感器、速度传感器、位置传感器、摄像头、安装在肥液箱上的液位传感器、安装在管路上流量传感器和安装在肥液箱下部、用于监测肥液箱中液态肥的重量信息的压力传感器；控制器，所述控制器信号采集端与所述传感器组中各传感器的输出端电连接，所述控制器的控制端分别与水泵的压力调控端以及流量调节阀的调控端电连接，所述控制器用于根据所述传感器组中各传感器采集到的数据对所述水泵的压力和所述流量调节阀的开度进行调节。可选的，所述液态肥喷施装置还包括用于使所述配肥装置移动的移动组件，所述移动组件包括驱动部件、车轮以及承载所述配肥装置的车体。可选的，所述车轮前轮为万向轮。可选的，所述控制器根据位置传感器采集到的位置信息控制所述移动组件移动至待喷施区域。可选的，所述控制器根据摄像头采集到的图像信息控制所述移动组件在移动过程中进行避障。可选的，在液态肥喷施过程中，所述控制器根据摄像头采集到的图像信息确定作物的生长状态，根据作物的生长状态确定液态肥的喷施量。可选的，所述控制器根据流量传感器采集到的流量数据对所述流量调节阀的开度进行反馈调节。可选的，所述控制器上设置有报警装置，所述液位传感器与所述报警装置控制连接。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供的基于多传感器的液态肥喷施装置通过传感器组中的摄像头采集作物的图像信息，根据作物的图像信息确定作物的生长状态，进而初步确定作物的液态肥喷施量，然后，根据温湿度传感器采集到的温湿度数据对初步确定的喷施量进行修正，结合喷施装置的移动速度，确定单位时间的喷施量，根据确定的单位时间的喷施量对作物进行液态肥喷施。同时，在喷施过程中，根据流量传感器测得的流量数据对水泵压力以及流量调节阀的开度进行实时反馈调节，确保了液态肥的喷施精度。而且，本专利技术提供的液态肥喷施装置设置的位置传感器和摄像头，能够使液态肥喷施装置自动到达待喷施区域，实现了液态肥喷施的自动化。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。图1为本专利技术实施例基于多传感器的液态肥喷施装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例基于多传感器的液态肥喷施装置的控制系统框图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种基于多传感器的液态肥喷施装置，能够实现液态肥的自动喷施，且能够对喷施量进行准确控制。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1为本专利技术实施例基于多传感器的液态肥喷施装置的结构示意图，如图1所示，本专利技术提供的基于多传感器的液态肥喷施装置包括：配肥装置、移动组件、传感器组和控制器1，配肥装置包括用于容置液态肥料的肥液箱2、管路6、用于将肥液箱2中的液态肥料输送至管路6的水泵3、安装在管路6上的流量调节阀4以及安装在管路6末端的雾化喷头7；传感器组包括温湿度传感器10、速度传感器12、位置传感器11、摄像头13、安装在管路6上流量传感器5、安装在肥液箱2上的液位传感器14和安装在肥液箱下部、用于监测肥液箱中液态肥的重量信息的压力传感器15；控制器1的信号采集端与传感器组中各传感器的输出端电连接，控制器1的控制端分别与水泵3的压力调控端以及流量调节阀4的调控端电连接。移动组件用于使配肥装置移动，移动组件包括驱动部件、车轮9以及承载配肥装置的车体8，车轮9前轮为万向轮。图2为本专利技术实施例基于多传感器的液态肥喷施装置的控制系统框图，控制器1根据位置传感器11采集到的位置信息控制移动组件移动至待喷施区域，位置传感器11可以为GPS模块，控制器1根据GPS模块进行液态肥喷施装置的定位，并以待喷施区域为目的地，进行导航。在向目的地移动的过程中，控制器1根据摄像头13采集到的图像信息控制移动组件在喷施过程中进行避障。在液态肥的喷施过程中，控制器1根据摄像头13采集到图像信息，确定作物的生长状态，根据作物的生长状态，初步确定该处作物的液态肥喷施量，同时，参考温湿度传感器采集的温湿度信息对初步确定的液态肥喷施量进行修正。控制器1根据喷施量控制水泵的水压以及流量调节阀4的开度。在控制器1中存储有喷施量确定模型，该模型为通过对样本图像进行深度训练学习后得到的神经网络模型，样本图像为包含各种生长状态的作物的图像，以各样本图像为输入，以样本图像中作物对应的喷施量为输出，对神经网络进行深度训练，得到了本专利技术中的喷施量确定模型。在喷施量确定之后，根据速度传感器采集到的速度数据，确定单位时间的喷施量，进行喷施。在喷施过程中，为确保对喷施量的准确控制，控制器1根据流量传感器5采集到的流量数据对流量调节阀4的开度进行实时反馈调节。控制器1上还设置有报警装置，控制器1与报警装置控制连接，当检测到肥液箱2中的液态肥含量少于设定阈值时，控制器1控制报警装置报警。此外，本专利技术提供的基于多传感器的液态肥喷施装置还具有人机交互系统，通过人机交互系统，输入人为设定的喷施量，控制器1根据人为设定的喷施量进行液态肥的喷施。本专利技术提供的基于多传感器的液态肥喷施装置通过传感器组中的摄像头采集作物的图像信息，根据作物的图像信息确定作物的生长状态，进而初步确定作物的液态肥喷施量，然后，根据温湿度传感器采集到的温湿度数据对初步确定的喷施量进行修正，结合喷施装置的移动速度，确定单位时间的喷施量，根据确定的单位时间的喷施量对作物进行液态肥喷施。同时，在喷施过程中，根据流量传感器测得的流量数据对水泵压力以及流量调节阀的开度进行实时反馈调节，确保了液态肥的喷施精度。而且，本专利技术提供的液态本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于多传感器的液态肥喷施装置，其特征在于，包括：配肥装置，包括管路、用于容置液态肥料的肥液箱、用于将肥液箱中的液态肥料输送至管路的水泵、安装在管路上的流量调节阀以及安装在管路末端的雾化喷头；传感器组，包括温湿度传感器、速度传感器、位置传感器、摄像头、安装在肥液箱上的液位传感器、安装在管路上流量传感器和安装在肥液箱下部、用于监测肥液箱中液态肥的重量信息的压力传感器；控制器，所述控制器信号采集端与所述传感器组中各传感器的输出端电连接，所述控制器的控制端分别与水泵的压力调控端以及流量调节阀的调控端电连接，所述控制器用于根据所述传感器组中各传感器采集到的数据对所述水泵的压力和所述流量调节阀的开度进行调节。

【技术特征摘要】
1.一种基于多传感器的液态肥喷施装置，其特征在于，包括：配肥装置，包括管路、用于容置液态肥料的肥液箱、用于将肥液箱中的液态肥料输送至管路的水泵、安装在管路上的流量调节阀以及安装在管路末端的雾化喷头；传感器组，包括温湿度传感器、速度传感器、位置传感器、摄像头、安装在肥液箱上的液位传感器、安装在管路上流量传感器和安装在肥液箱下部、用于监测肥液箱中液态肥的重量信息的压力传感器；控制器，所述控制器信号采集端与所述传感器组中各传感器的输出端电连接，所述控制器的控制端分别与水泵的压力调控端以及流量调节阀的调控端电连接，所述控制器用于根据所述传感器组中各传感器采集到的数据对所述水泵的压力和所述流量调节阀的开度进行调节。2.根据权利要求1所述的液态肥变量喷施装置，其特征在于，所述液态肥喷施装置还包括用于使所述配肥装置移动的移动组件，所述移动组件包括驱动部件、车轮以及承载所述配肥装置的车体。...

【专利技术属性】
技术研发人员：张泽，吕新，侯彤瑜，洪延宏，张强，马露露，林皎，洪帅，印彩霞，苏维，
申请(专利权)人：石河子大学，
类型：发明
国别省市：新疆,65