一种水稻智能化播种施肥控制系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术提供了农业控制技术领域内的一种水稻智能化播种施肥控制系统及其控制方法，包括中央处理模块、旋耕控制模块、播种控制模块、施肥控制模块、镇压控制模块、喷药控制模块；拖拉机的车轮轮毂上安装有速度传感器；播种控制模块包括若干与排种器一一对应的种箱单体控制单元，种箱单体控制单元将检测到的种箱质量发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排种量并根据计算出的排种量控制排种电机的转速；施肥控制模块包括若干与排肥器一一对应的排肥单体控制单元，排肥单体控制单元将检测到的肥箱质量和排肥轴转速发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排肥量并根据计算出的排肥量控制排肥电机的转速；本发明专利技术保证旋耕播种施肥喷药的均匀性。

An intelligent control system of rice sowing and fertilization and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种水稻智能化播种施肥控制系统及其控制方法
本专利技术属于农业控制
，特别涉及一种水稻智能化播种施肥控制系统及其控制方法。
技术介绍
中国是农业大国，农业机械化对我国现代化农业的发展有着至关重要的作用，我国主要三大粮食作物之一水稻对我国粮食安全有着重要作用，在种植过程中均广泛运用播种机械作业，机械直播具有省工、省时、省力，节省种子、肥料，生产效率高等优点。为了进一步提高农业种植效率，现有技术中，采用旋耕播种施肥为一体的复合作业机进行种植，此复合作业机包括机架，机架的前部可转动地连接有旋耕刀轴，旋耕刀轴上排布有若干旋耕刀，旋耕刀轴后方的机架上连接有种箱和肥箱，种箱和肥箱的前后位置可根据实际需要设定，肥箱上排布有若干落肥口，种箱上排布有若干落种口，种箱下侧排布有若干与落种口一一对应的排种器，肥箱下侧排布有若干与落肥口一一对应的排肥器，由排种器和排肥器分别将种子和肥料排到土壤内，此设计中，虽然可以实现自动排种排肥，但是作业过程中无法检测排种量和排肥量，无法保证播种施肥的均匀性。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的在于解决现有技术中无法保证播种施肥均匀性的技术问题，本专利技术提出一种水稻智能化播种施肥控制系统及其控制方法，本专利技术可检测农机作业过程中的排种量和排肥量，实现排种量和排肥量的调节，保证播种施肥的均匀性。本专利技术的目的是这样实现的：一种水稻智能化播种施肥控制系统，包括中央处理模块、旋耕控制模块、播种控制模块、施肥控制模块、镇压控制模块、喷药控制模块；<br>拖拉机的后方可升降地连接有播种施肥复合作业机，播种施肥复合作业机包括机架；拖拉机的车轮轮毂上安装有速度传感器；所述旋耕控制模块包括旋耕刀轴转速调节单元、固定连接在机架左右两侧的耕深传感器和固定安装在旋耕刀轴上的旋耕转速传感器，旋耕刀轴转速调节单元由拖拉机油门输出控制，驱动旋耕刀轴转动的动力源为拖拉机的动力输出轴；速度传感器检测车轮的转动速度，速度传感器将转动速度信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的车轮转速控制调节动力输出轴的转速，实现旋耕刀轴的转速调节；种箱的下侧排布有m个排种器，所述播种控制模块包括m个与排种器一一对应的播种单体控制单元，所述播种单体控制单元包括固定在排种轴上的排种转速传感器和控制排种轴转速的排种电机，种箱的下侧固定连接有种箱重量传感器，种箱重量传感器在种箱和排种器之间，种箱重量传感器检测种箱的质量，并将检测到的种箱质量发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排种量并根据计算出的排种量控制排种电机的转速；肥箱的下侧排布有若干排肥器，所述施肥控制模块包括若干与排肥器一一对应的排肥单体控制单元，所述排肥单体控制单元包括肥箱重量传感器、固定安装在排肥轴上的排肥转速传感器和控制排肥轴转速的排肥电机，肥箱重量传感器固定连接在肥箱下侧，肥箱重量传感器在肥箱和排肥器之间，排肥转速传感器检测排肥轴的转速，肥箱重量传感器检测肥箱的质量，并将检测到的肥箱质量和排肥轴转速发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排肥量并根据计算出的排肥量控制排肥电机的转速；所述镇压控制模块包括m个镇压单体控制单元，镇压单体控制单元包括镇压轮压力传感器、镇压轮转速传感器和镇压轮升降执行机构，种箱后方的机架上排布有与排肥器对应的高度可调的镇压轮，所述镇压轮升降执行机构包括直线驱动器一，直线驱动器一固定连接在机架上，直线驱动器一上连接有向上伸出且可做往复直线移动的升降杆，升降杆上连接有可升降的连接杆，镇压轮压力传感器固定连接在连接杆的下侧，镇压轮压力传感器朝下的一侧固定连接有连接架，镇压轮可转动地连接在连接架的下部；所述镇压轮压力传感器将采集到的镇压轮的压力信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接受到的压力信号控制直线驱动器一的动作，以调节镇压轮的高度；拖拉机的车架上侧固定安装有药箱，药箱的下侧固定连接有药箱重量传感器，药箱放置在容纳箱内，药箱重量传感器的下侧固定连接在车架上，所述喷药控制模块包括n个喷药单体控制单元，所述喷药单体控制单元包括固定连接在机架上的压力泵和直线驱动器二，直线驱动器二连接有向上倾斜伸出且可做往复直线移动的推拉杆，所述推拉杆与压力泵的压力调节杆铰接，压力泵的进液口与药箱的出液口连接，压力泵的出液口连接有药管，所述药管向后伸出且连接在机架上，药管的后部连接有喷嘴；所述药箱重量传感器检测药箱的重量并将检测到的药箱重量信号传输给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的药箱重量控制。为了进一步实现喷嘴的高度调节，所述药管为软管，所述机架后部的左右两侧均可转动地连接有喷嘴支撑板，所述机架的左右两侧分别连接有直线驱动器三，所述直线驱动器三上连接有向上且向后倾斜伸出的伸缩杆，所述伸缩杆可做往复直线运动，伸缩杆向上伸出的一端与喷嘴支撑板铰接，每个所述喷嘴支撑板的外侧连接有喷嘴高度检测组件，喷嘴设置有n个且均固定在喷嘴支撑板的后侧，所述喷嘴高度检测组件包括距离传感器二和固定连接在喷嘴支撑板外侧的固定板，所述固定板朝外的一侧固定连接有在高度方向上间隔设置的红外发射固定座二和下支撑座二，所述红外发射固定座二在下支撑座二的上方，红外发射固定座二和下支撑座二上可滑动地连接有活动杆二，活动杆二的下侧设有拖板二，活动杆二上套装有缓冲弹簧，缓冲弹簧在红外发射固定座二和下支撑座二之间，所述距离传感器二为红外测距传感器，所述红外测距传感器发射处的红外光照射在拖板二上侧。为了进一步实现充肥量的调节，所述排肥器包括具有开口的排肥壳体，所述肥箱上排布有若干落肥口，每个开口与落肥口一一对应，开口经落肥口与肥箱的内腔连通，排肥壳体上可转动地连接有排肥轴，所述排肥壳体内的排肥轴上连接有窝眼轮，所述窝眼轮的圆周上排布有若干滑动槽，所述滑动槽内安装有推板，所述推板的一端伸进窝眼轮的窝眼内，推板的另一端可沿着滑动槽处的窝眼轮圆周外侧滑动，推板的另一端可抵触在窝眼轮上，推板的一端开有与窝眼相连通的料槽，窝眼与料槽形成用于容纳肥料的空间，推板的外侧与窝眼轮的外侧齐平，推板的位置调节好后，推板与窝眼轮固定连接，排肥壳体的上侧开有进料口；窝眼轮在轴向方向上朝外的一侧连接有调节盘，所述调节盘上排布有若干连接调节件，窝眼轮朝外的一侧排布有与连接调节件位置对应的连接槽，连接调节件可沿着连接槽滑动，调节盘上开有若干与滑动槽位置对应的调节槽，推板同时抵触在调节盘上，推板的位置调节好后，推板伸出窝眼轮的端部与调节盘固定连接；所述排肥壳体内朝下的一侧固定连接有软毛刷，软毛刷朝向窝眼轮且与窝眼轮的轮面相切；此设计中，从空间滑出的肥料落在隔离槽内，提高空间内充肥的充分性。为了进一步提高施肥的均匀性，所述窝眼轮的外侧连接有隔离环，隔离环上开有与所述空间位置对应的隔离槽。为了方便拆装，所述开口处对应的排肥壳体外侧连接有盖板，盖板在隔离环在轴向方向上朝外的一侧，盖板朝外的一侧固定连接有法兰，排肥轴可转动地连接在法兰上，排肥轴的一端伸出排肥壳体外，排肥轴的另一端伸出法兰外。为了进一步提高排肥效果，所述排肥壳体内还连接有护肥带，护肥带的带面紧贴在窝眼轮的圆本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，包括中央处理模块、旋耕控制模块、播种控制模块、施肥控制模块、镇压控制模块、喷药控制模块；/n拖拉机的后方可升降地连接有播种施肥复合作业机，播种施肥复合作业机包括机架；拖拉机的车轮轮毂上安装有速度传感器；/n所述旋耕控制模块包括旋耕刀轴转速调节单元、固定连接在机架左右两侧的耕深传感器和固定安装在旋耕刀轴上的旋耕转速传感器，旋耕刀轴转速调节单元由拖拉机油门输出控制，驱动旋耕刀轴转动的动力源为拖拉机的动力输出轴；速度传感器检测车轮的转动速度，速度传感器将转动速度信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的车轮转速控制调节动力输出轴的转速，实现旋耕刀轴的转速调节；/n种箱的下侧排布有m个排种器，所述播种控制模块包括m个与排种器一一对应的播种单体控制单元，所述播种单体控制单元包括固定在排种轴上的排种转速传感器和控制排种轴转速的排种电机，种箱的下侧固定连接有种箱重量传感器，种箱重量传感器在种箱和排种器之间，种箱重量传感器检测种箱的质量，并将检测到的种箱质量发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排种量并根据计算出的排种量控制排种电机的转速；/n肥箱的下侧排布有若干排肥器，所述施肥控制模块包括若干与排肥器一一对应的排肥单体控制单元，所述排肥单体控制单元包括肥箱重量传感器、固定安装在排肥轴上的排肥转速传感器和控制排肥轴转速的排肥电机，肥箱重量传感器固定连接在肥箱下侧，肥箱重量传感器在肥箱和排肥器之间，排肥转速传感器检测排肥轴的转速，肥箱重量传感器检测肥箱的质量，并将检测到的肥箱质量和排肥轴转速发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排肥量并根据计算出的排肥量控制排肥电机的转速；/n所述镇压控制模块包括m个镇压单体控制单元，镇压单体控制单元包括镇压轮压力传感器、镇压轮转速传感器和镇压轮升降执行机构，种箱后方的机架上排布有与排肥器对应的高度可调的镇压轮，所述镇压轮升降执行机构包括直线驱动器一，直线驱动器一固定连接在机架上，直线驱动器一上连接有向上伸出且可做往复直线移动的升降杆，升降杆上连接有可升降的连接杆，镇压轮压力传感器固定连接在连接杆的下侧，镇压轮压力传感器朝下的一侧固定连接有连接架，镇压轮可转动地连接在连接架的下部；所述镇压轮压力传感器将采集到的镇压轮的压力信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接受到的压力信号控制直线驱动器一的动作，以调节镇压轮的高度；/n拖拉机的车架上侧固定安装有药箱，药箱的下侧固定连接有药箱重量传感器，药箱放置在容纳箱内，药箱重量传感器的下侧固定连接在车架上，所述喷药控制模块包括n个喷药单体控制单元，所述喷药单体控制单元包括固定连接在机架上的压力泵和直线驱动器二，直线驱动器二连接有向上倾斜伸出且可做往复直线移动的推拉杆，所述推拉杆与压力泵的压力调节杆铰接，压力泵的进液口与药箱的出液口连接，压力泵的出液口连接有药管，所述药管向后伸出且连接在机架上，药管的后部连接有喷嘴；所述药箱重量传感器检测药箱的重量并将检测到的药箱重量信号传输给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的药箱重量控制。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，包括中央处理模块、旋耕控制模块、播种控制模块、施肥控制模块、镇压控制模块、喷药控制模块；
拖拉机的后方可升降地连接有播种施肥复合作业机，播种施肥复合作业机包括机架；拖拉机的车轮轮毂上安装有速度传感器；
所述旋耕控制模块包括旋耕刀轴转速调节单元、固定连接在机架左右两侧的耕深传感器和固定安装在旋耕刀轴上的旋耕转速传感器，旋耕刀轴转速调节单元由拖拉机油门输出控制，驱动旋耕刀轴转动的动力源为拖拉机的动力输出轴；速度传感器检测车轮的转动速度，速度传感器将转动速度信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的车轮转速控制调节动力输出轴的转速，实现旋耕刀轴的转速调节；
种箱的下侧排布有m个排种器，所述播种控制模块包括m个与排种器一一对应的播种单体控制单元，所述播种单体控制单元包括固定在排种轴上的排种转速传感器和控制排种轴转速的排种电机，种箱的下侧固定连接有种箱重量传感器，种箱重量传感器在种箱和排种器之间，种箱重量传感器检测种箱的质量，并将检测到的种箱质量发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排种量并根据计算出的排种量控制排种电机的转速；
肥箱的下侧排布有若干排肥器，所述施肥控制模块包括若干与排肥器一一对应的排肥单体控制单元，所述排肥单体控制单元包括肥箱重量传感器、固定安装在排肥轴上的排肥转速传感器和控制排肥轴转速的排肥电机，肥箱重量传感器固定连接在肥箱下侧，肥箱重量传感器在肥箱和排肥器之间，排肥转速传感器检测排肥轴的转速，肥箱重量传感器检测肥箱的质量，并将检测到的肥箱质量和排肥轴转速发送给中央处理模块，中央处理模块计算出排肥量并根据计算出的排肥量控制排肥电机的转速；
所述镇压控制模块包括m个镇压单体控制单元，镇压单体控制单元包括镇压轮压力传感器、镇压轮转速传感器和镇压轮升降执行机构，种箱后方的机架上排布有与排肥器对应的高度可调的镇压轮，所述镇压轮升降执行机构包括直线驱动器一，直线驱动器一固定连接在机架上，直线驱动器一上连接有向上伸出且可做往复直线移动的升降杆，升降杆上连接有可升降的连接杆，镇压轮压力传感器固定连接在连接杆的下侧，镇压轮压力传感器朝下的一侧固定连接有连接架，镇压轮可转动地连接在连接架的下部；所述镇压轮压力传感器将采集到的镇压轮的压力信号发送给中央处理模块，中央处理模块根据接受到的压力信号控制直线驱动器一的动作，以调节镇压轮的高度；
拖拉机的车架上侧固定安装有药箱，药箱的下侧固定连接有药箱重量传感器，药箱放置在容纳箱内，药箱重量传感器的下侧固定连接在车架上，所述喷药控制模块包括n个喷药单体控制单元，所述喷药单体控制单元包括固定连接在机架上的压力泵和直线驱动器二，直线驱动器二连接有向上倾斜伸出且可做往复直线移动的推拉杆，所述推拉杆与压力泵的压力调节杆铰接，压力泵的进液口与药箱的出液口连接，压力泵的出液口连接有药管，所述药管向后伸出且连接在机架上，药管的后部连接有喷嘴；所述药箱重量传感器检测药箱的重量并将检测到的药箱重量信号传输给中央处理模块，中央处理模块根据接收到的药箱重量控制。


2.根据权利要求1所述的一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，所述药管为软管，所述机架后部的左右两侧均可转动地连接有喷嘴支撑板，所述机架的左右两侧分别连接有直线驱动器三，所述直线驱动器三上连接有向上且向后倾斜伸出的伸缩杆，所述伸缩杆可做往复直线运动，伸缩杆向上伸出的一端与喷嘴支撑板铰接，每个所述喷嘴支撑板的外侧连接有喷嘴高度检测组件，喷嘴设置有n个且均固定在喷嘴支撑板的后侧，所述喷嘴高度检测组件包括距离传感器二和固定连接在喷嘴支撑板外侧的固定板，所述固定板朝外的一侧固定连接有在高度方向上间隔设置的红外发射固定座二和下支撑座二，所述红外发射固定座二在下支撑座二的上方，红外发射固定座二和下支撑座二上可滑动地连接有活动杆二，活动杆二的下侧设有拖板，活动杆二上套装有缓冲弹簧二，缓冲弹簧二在红外发射固定座二和下支撑座二之间，所述距离传感器二为红外测距传感器，所述红外测距传感器发射处的红外光照射在拖板上侧。


3.根据权利要求1所述的一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，所述排肥器包括具有开口的排肥壳体，所述肥箱上排布有若干落肥口，每个开口与落肥口一一对应，开口经落肥口与肥箱的内腔连通，排肥壳体上可转动地连接有排肥轴，所述排肥壳体内的排肥轴上连接有窝眼轮，所述窝眼轮的圆周上排布有若干滑动槽，所述滑动槽内安装有推板，所述推板的一端伸进窝眼轮的窝眼内，推板的另一端可沿着滑动槽处的窝眼轮圆周外侧滑动，推板的另一端可抵触在窝眼轮上，推板的一端开有与窝眼相连通的料槽，窝眼与料槽形成用于容纳肥料的空间，推板的外侧与窝眼轮的外侧齐平，推板的位置调节好后，推板与窝眼轮固定连接，排肥壳体的上侧开有进料口；窝眼轮在轴向方向上朝外的一侧连接有调节盘，所述调节盘上排布有若干连接调节件，窝眼轮朝外的一侧排布有与连接调节件位置对应的连接槽，连接调节件可沿着连接槽滑动，调节盘上开有若干与滑动槽位置对应的调节槽，推板同时抵触在调节盘上，推板的位置调节好后，推板伸出窝眼轮的端部与调节盘固定连接；所述排肥壳体内朝下的一侧固定连接有软毛刷，软毛刷朝向窝眼轮且与窝眼轮的轮面相切。


4.根据权利要求2所述的一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，所述窝眼轮的外侧连接有隔离环，隔离环上开有与所述空间位置对应的隔离槽。


5.根据权利要求3所述的一种水稻智能化播种施肥控制系统，其特征在于，所述开口处对应的排肥壳体外侧连接有盖板，盖板在隔离环在轴向方向上朝外的一侧，盖板朝外的一侧固定连接有法兰，排肥轴可...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德泉，于从羊，谢传流，周建生，刘俊，台启磊，薛康，张顺，廖娟，
申请(专利权)人：安徽农业大学，
类型：发明
国别省市：安徽;34