将灌溉枢纽转变为自主AI农业机器人的社交网络的系统和方法技术方案

一种自动管理中心枢纽灌溉机的方法，其包括以下步骤：(a)提供至少一个中心枢纽灌溉机，并将所述中心枢纽灌溉机定位成使得所述中心枢纽灌溉机可在灌溉区内围绕其中心移动；(b)提供地面穿透雷达；(c)将所述地面穿透雷达安装在所述中心枢纽灌溉机上；(d)使所述中心枢纽灌溉机围绕所述灌溉区的所述中心移动；(e)由所述地面穿透雷达以200

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】将灌溉枢纽转变为自主AI农业机器人的社交网络的系统和方法


[0001]本专利技术涉及灌溉设备，以及更具体地涉及自动灌溉和施肥系统，其配置成用于感测和分析气候参数并创建灌溉和施肥计划。

技术介绍

[0002]中心枢纽灌溉是顶喷式洒水灌溉形式，其由几段管组成，其中洒水器沿其长度定位、连接在一起并由桁架支撑，并安装在轮式塔上。机器以圆形模式运动，并从位于圆心处的枢转点供给水。轮的外部设置设定适于旋转的主要速度。
[0003]智能灌溉/施肥系统定制灌溉/施肥计划，并自动运行以满足特定的植物需求。这种方法显著提高了水和肥料使用的室外效率。
[0004]在生长的不同阶段，植物消耗不同量的水和肥料。另外，要提供给植物的具体量取决于实际的气候条件(温度、相对湿度和风速)。因此，迫切需要开发自动管理多个中心枢纽灌溉机的方法，使得根据实时感测到的特定气候条件将水和肥料的量施用于栽培植物。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术的一个目的是公开自动管理中心枢纽灌溉机的方法。前述方法包括以下步骤：(a)提供至少一个中心枢纽灌溉机，并将所述中心枢纽灌溉机定位成使得所述中心枢纽灌溉机可在灌溉区内围绕其中心移动；(b)提供接近土壤传感器，诸如地面穿透雷达；(c)将所述接近土壤传感器安装在所述中心枢纽灌溉机上；(d)使所述中心枢纽灌溉机围绕所述灌溉区的所述中心移动；(e)由所述地面穿透雷达以20-2000MHz和20-1000kHz之间的频率范围扫描所述灌溉；(f)在距土壤表面的一深度处计算土壤水分的分布；以及(g)根据所述分布创建灌溉规划。
[0006]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：扫描无对象区域，并从对应于灌溉区域的数据中减去获得的无对象数据。
[0007]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：短路、开路负载校准。
[0008]本专利技术的另一个目的是提供这样的步骤：从对应于灌溉区域的数据中减去获得的无对象数据，包括将两次扫描都转换成时域信号。
[0009]本专利技术的另一个目的是提供这样的步骤：在距土壤表面的一深度处计算土壤水分的分布，包括将相减的结果与理想时域传输信号进行互相关，以定位最突出的反射。
[0010]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：将带通滤波器应用于围绕最突出的反射的时间窗口，以便计算在对应于至少两个穿透深度的至少两个频带中的响应。
[0011]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：捕获所述灌溉区的至少一部分的光学图像，并识别所述地面穿透雷达的视场的位置。
[0012]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：收集土壤性质数据并监测所述性质并将结果报告给用户。
[0013]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：收集土壤性质数据并监测所述性质并将结果报告给用户。
[0014]本专利技术的另一目的是提供包括以下步骤的方法：通过水平和竖直臂中的至少一个来在水平和竖直方向中的至少一个上定位接近土壤传感器，所述水平和竖直臂配置成用于保持所述接近地面传感器。
[0015]本专利技术的另一目的是提供包括以下步骤的方法：在距土壤表面预定深度处，将至少一个RF反射构件放置在所述土壤内。
[0016]本专利技术的另一目的是提供包括以下步骤的方法：借助于传感器来扫描和计算作物干燥度，所述传感器选自宽束地面穿透雷达、窄束地面穿透雷达、光学摄像机和任何它们的组合。
[0017]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：种植至少一种生物标记植物，该生物标记植物被配置为响应于预定事件而发出信号，以及监测所述至少一种生物标记植物。
[0018]本专利技术的另一目的是提供包括以下步骤的方法：通过在一个位置处保持静态预定时间段来获得实际的干燥曲线和田间持水量(field capacity，FC)，从而扫描并分析田间的土壤变化性。
[0019]本专利技术的另一个目的是提供扫描和分析土壤变化性的步骤，其还包括在多个位置中扫描FC的预检。
[0020]本专利技术的另一个目的是提供中心枢纽灌溉机，其包括：接近土壤传感器，所述接近土壤传感器被配置为获得有关于由所述多个中心灌溉机处理的农田的体积水含量数据，被配置为获得有关于由所述多个中心灌溉机处理的农田的体积水含量数据。前述中心枢纽灌溉机被配置为：(a)使所述中心枢纽灌溉机围绕所述灌溉区的所述中心移动；(b)由所述接近土壤传感器扫描所述灌溉区；在(c)处计算距土壤表面一深度处的土壤水分分布；以及(d)根据所述分布创建灌溉规划。
[0021]本专利技术的另一个目的是提供精确计算田间持水量和盐度的方法。所述方法包括：(a)获得土壤的电磁扫描数据；(b)计算土壤类型和容积密度值；(c)计算含水量；(d)将所获得的所述体积水含量的值与阈值进行比较；(e)在所述体积水含量的所述值大于阈值T所对应的位置中，周期性地进行往复扫描；(f)在体积水含量>T的所述位置中收集体积水含量数据；(g)绘制范围在3至4天之间的时间段的干燥曲线；(h)更新所述土壤类型和容积密度值；(i)计算田间持水量和盐度值。
[0022]本专利技术的另一个目的是提供在2小时的时间段内循环进行往复扫描的步骤。
[0023]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：从通过作物测得的所述土壤水分含量的值减去所述直接测得的土壤水分含量的值，从而评估作物的水分值。
[0024]本专利技术的另一个目的是提供包括以下步骤的方法：在平行于地面取向的GPR光束中测量作物水分值。
[0025]本专利技术的另一个目的是提供测量土壤含量数据的方法，所述方法适于在田间环境中实施，该田间环境包括以种植模式布置的多个植物，该种植模式包括多个行状元素，其中所述多个行状元素从彼此间隔开至少一预定距离，由此为每个行状元素限定至少一个相邻的未种植空间；所述方法包括以下步骤：(a)使用第一数据感测装置来获得第一测量数据
集，该第一数据感测装置被配置为获得包括在第一视场(FOV)中的第一类型的测量数据集，其中所述第一数据感测装置由第一支撑构件容纳在相对于所述田间环境的地面水平处于第一高度处的位置中，所述第一高度基于第一阈值来确定；(b)基于对第一测量数据集的数据分析来确定：(i)多个行状元素中的至少第一行状元素的位置；以及(ii)对应于所述第一行状元素的第一相邻的未种植空间的位置；以及(c)使用第二数据感测装置获得第二测量数据集，该第二数据感测装置被配置为获得第二FOV中包括的第二类型的测量数据集，所述第二数据感测装置由第二支撑构件容纳在相对于地面水平处于第二高度处的位置中，所述第二高度基于第二阈值来确定；其中在所述第二数据感测装置沿着纵向横穿所述第一相邻未种植空间的轨迹在空间上平移时，执行所述获得第二测量数据集，该空间平移是响应于基于确定的第一相邻未种植空间的位置而输出的控制命令而进行的。
[0026]本专利技术的又一个目的是提供种植模式，其选自于：线性模式，其中所述多个行状元素成形为彼此平行的直线形式；以及圆形模式，其中所述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种自动管理中心枢纽灌溉机的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：a.提供至少一个中心枢纽灌溉机，并将所述中心枢纽灌溉机定位成使得所述中心枢纽灌溉机能够在灌溉区内围绕其中心移动；b.提供接近土壤传感器；c.将所述接近土壤传感器安装在所述中心枢纽灌溉机上；d.使所述中心枢纽灌溉机围绕所述灌溉区的所述中心移动；e.通过所述地面穿透雷达以范围在200-1200MHz之间的频率扫描所述灌溉。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：计算在距土壤表面一深度处的土壤水分的分布。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：根据所述分布创建灌溉规划。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接近土壤传感器是地面穿透雷达。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：扫描无对象区域，并且从与灌溉区域相对应的数据中减去获得的无对象数据。6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括短路开路负载校准的步骤。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述从对应于灌溉区域的数据中减去获得的无对象数据的步骤包括：将两次扫描都转换为时域信号。8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算在距土壤表面一深度处的土壤水分的分布的步骤包括：将相减结果与理想时域传输信号进行互相关，以定位最突出的反射。9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：将带通滤波器应用于围绕最突出的反射的时间窗口，以便计算在对应于至少两个穿透深度的至少两个频带中的响应。10.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：捕获所述灌溉区的至少一部分的光学图像，并识别所述地面穿透雷达的视场的位置。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：收集土壤性质数据，监测所述性质并将结果报告给用户。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过水平臂和竖直臂中的至少一个，在水平方向和竖直方向中的至少一个上定位所述接近土壤传感器，水平臂和竖直臂配置成用于保持所述接近地面传感器。13.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：在距土壤表面预定深度处，将至少一个RF反射构件放置在所述土壤内。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：借助于传感器来扫描和计算作物干燥度，传感器选自宽束地面穿透雷达、窄束地面穿透雷达、光学摄像机及其任意组合。15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：种植至少一种生物标记物植物，并监测所述至少一种生物标记物植物，所述生物标记物植物配置成用于响应于预定事件而发出信号。16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：通过在预定时间段在一个位置处保持静态，获得实际干燥曲线和田间持水量，从而扫描并分析田间内的土壤变化性。
17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述扫描和分析土壤变化性的步骤还包括：在多个位置中预检扫描田间持水量。18.一种中心枢纽灌溉机，其特征在于，包括：接近土壤传感器，其配置成用于获得与由所述多个中心灌溉机处理的农田有关的体积水含量数据，所述中心枢纽灌溉机配置成用于：a.使所述中心枢纽灌溉机围绕所述灌溉区的所述中心移动；b.通过所述接近土壤传感器扫描所述灌溉区；c.计算距土壤表面一深度处的土壤水分分布；以及d.根据所述分布制定灌溉规划。19.一种精确计算田间持水量和盐度的方法，其特征在于，所述方法包括：a.获得土壤电磁扫描数据；b.计算土壤类型和容积密度值；c.计算体积水含量；d.将获得的所述体积水含量的值与阈值进行比较；e.在对应于体积水含量的所述值大于阈值T的位置中，周期性地进行往复扫描；f.在体积水含量>T的所述位置中收集体积水含量数据；g.绘制范围在3至4天之间的时间段的干燥曲线；h.更新所述土壤类型和容积密度值；i.计算田间持水量和盐度值。20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述进行往复扫描的步骤在2小时的时间段内重复进行。21.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：从通过作物测得的所述土壤含水量的值中减去直接测得的所述土壤含水量的值，从而评估作物的水分值。22.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，包括以下步骤：在平行于地面定向的GPR光束中测量作物水分值。23.一种测量土壤含量数据的方法，其特征在于，所述方法适于在田间环境中实施，该田间环境包括以种植模式布置的多个植物，该种植模式包括多个行状元素，其中所述多个行状元素彼此间隔开至少一预定距离，由此为每个行状元素限定至少一个相邻的未种植空间，所述方法包括以下步骤：a.使用第一数据感测装置来获得第一测量数据集，该第一数据感测装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：Y，
申请(专利权)人：自主枢转有限公司，
类型：发明
国别省市：