本发明专利技术提供了一种大田自动灌溉用施肥装置，包括：储水装置；肥料罐；连通管道，其一端连通所述储水装置和所述肥料罐；自行走灌溉机构，其连通所述连通管道的另一端；气象观测设备，其用于观测气温、风向和风速；湿度检测设备，其用于观测土壤湿度值；控制装置，其连接所述湿度检测设备、气象观测设备、灌溉机构和施肥机构，能够获取检测数据，并根据所述检测数据控制所述自行走灌溉机构自动施肥和灌溉，本发明专利技术还提供了一种大田自动灌溉用施肥装置的控制方法，实现了节水灌溉和高效施肥。实现了节水灌溉和高效施肥。实现了节水灌溉和高效施肥。
【技术实现步骤摘要】
一种大田自动灌溉用施肥装置及施肥方法
[0001]本专利技术涉及农业机械领域，尤其涉及一种大田自动灌溉用施肥装置及施肥方法。
技术介绍
[0002]为了补充作物所需水分的技术措施。为了保证作物正常生长，获取高产稳产，必须供给作物以充足的水分。在自然条件下，往往因降水量不足或分布的不均匀，不能满足作物对水分要求。因此，必须人为地进行灌溉，以补天然降雨之不足。
[0003]传统的农田灌溉时大田漫灌式，由于该方式对水资源浪费严重，不利于环保，故逐渐被淘汰。
[0004]因此亟需一种大田自动灌溉用施肥装置实现效节水的灌溉和自动化控制。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供了一种大田自动灌溉用施肥装置，具有自行走灌溉机构，能够实现节水灌溉。
[0006]本专利技术提供的实施例为：
[0007]一种大田自动灌溉用施肥装置，包括：
[0008]储水装置；
[0009]肥料罐；
[0010]连通管道，其一端连通所述储水装置和所述肥料罐；
[0011]自行走灌溉机构，其连通所述连通管道的另一端；
[0012]气象观测设备，其用于观测气温、风向和风速；
[0013]湿度检测设备，其用于观测土壤湿度值；
[0014]控制装置，其连接所述湿度检测设备、气象观测设备、灌溉机构和施肥机构，能够获取检测数据，并根据所述检测数据控制所述自行走灌溉机构自动施肥和灌溉。
[0015]优选的是，所述储水装置包括：
[0016]储水罐；
[0017]浮球阀组件，其设置在所述储水罐内，以开启或关闭所述储水罐的注水口；
[0018]水泵，其设置在所述储水罐内，能够将所述储水罐内的水泵出。
[0019]优选的是，所述肥料罐包括：
[0020]罐体；
[0021]封盖，其可拆卸设置在所述罐体上；
[0022]转轴，其可旋转支撑在所述封盖上；
[0023]叶轮，其连接所述转轴，能够随所述转轴旋转。
[0024]优选的是，所述自行走灌溉机构包括：
[0025]架体；
[0026]至少一个驱动轮，其支撑在所述架体上，能够驱动所述架体移动；
[0027]多个施肥喷嘴，其可拆卸设置在所述架体上；
[0028]多个灌溉喷嘴，其与所述施肥喷嘴间隔设置，以进行作物灌溉。
[0029]优选的是，所述施肥喷嘴包括：
[0030]喷嘴主体，其内部具有贯通的流体通道；
[0031]喷嘴头，其可旋转设置在所述喷嘴主体上，并具有多个直径不同的出液孔，以调节所述施肥喷嘴的流量。
[0032]优选的是，所述灌溉喷嘴包括：
[0033]灌溉喷嘴主体，其一端具有凸台；
[0034]出水台，其设置在所述灌溉喷嘴主体一端，并与所述凸台配合，所述出水台具有位于中心的第一喷嘴区域和位于外缘的第二喷嘴区域；
[0035]转换片，其可旋转设置在所述灌溉喷嘴主体内，能够开启或关闭所述第二喷嘴区域。
[0036]第二方面，本专利技术实施例提供了一种大田自动灌溉用施肥装置的控制方法，包括：
[0037]按照观测周期，观测气温、风向、风速和土壤湿度值；
[0038]当土壤湿度值大于灌溉阈值时；
[0039]根据所述气温、风向、风速和土壤湿度值生成灌溉策略；
[0040]根据施肥量设定所述施肥喷嘴流量。
[0041]优选的是，所述灌溉策略包括：
[0042]建立三层BP神经网络模型；
[0043]所述BP神经网络模型的输入向量为气温、风向、风速和土壤湿度值；
[0044]所述BP神经网络模型的输出向量为灌溉系数；
[0045]根据所述灌溉系数调节灌溉喷嘴的开度；
[0046]获取农田边界和自行走灌溉机构的位置，并使所述自行走灌溉机构在所述农田边界内由内之外作环形运动；
[0047]所述三层BP神经网络模型的建立包括：
[0048]确定三层BP神经网络的输入层神经元向量{x1,x2,x3,x4}；其中，x1为气温，x2为风向，x3为风速，x4为土壤湿度值；
[0049]将所述输入层向量映射到隐层，隐层的神经元为m个；
[0050]进而得到输出层神经元向量o＝{o1,o2,o3}；其中，o1为第一灌溉系数，o2为第二灌溉系数，o3为第三灌溉系数。
[0051]优选的是，还包括对气温、风向、风速和土壤湿度值进行归一化，获得气温系数、风向系数、风速系数和土壤湿度系数；
[0052][0053]其中，为第j项的状态系数，o
j
分别为输出参数：，j＝1,2,3；o
jmax
和o
jmin
分别为相应气温、风向、风速和土壤湿度值中的设定的最大值和最小值。
[0054]优选的是，所述获取农田边界和所述自行走灌溉机构的位置，并使所述自行走灌溉机构在所述农田边界内由内之外作环形运动，包括：
[0055]获取所述自行走灌溉机构的位置；
[0056]以所述自行走灌溉机构的位置为中心，分别确定90
°
、180
°
、270
°
和360
°
四个方向上的农田边界，并获取自行走灌溉机构与农田边界的距离N
λ
、N
ν
、N
o
和N
π
；
[0057]将所述N
λ
、N
ν
、N
o
、N
π
围合成的环形作为边界，使所述自行走灌溉机构在边界内自内至外做环形运动；
[0058]所述自行走灌溉机构的运动速度设定为：20
‑
50米/分。
[0059]本专利技术的有益效果
[0060]本专利技术提供了一种大田自动灌溉用施肥装置，具有自行走灌溉机构，能够实现节水灌溉。
[0061]本专利技术还提供了一种大田自动灌溉用施肥装置的控制方法，实现了节水灌溉和高效施肥。
附图说明
[0062]图1为本专利技术所述的大田自动灌溉用施肥装置的结构示意图。
[0063]图2为本专利技术所述的大田自动灌溉用施肥装置的控制方法的流程图。
具体实施方式
[0064]以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效，显然，所描述的实施例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。
[0065]需要说明的是，在本专利技术的描述中，术语“中”、“上”、“下”、“横”、“内”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，包括：储水装置；肥料罐；连通管道，其一端连通所述储水装置和所述肥料罐；自行走灌溉机构，其连通所述连通管道的另一端；气象观测设备，其用于观测气温、风向和风速；湿度检测设备，其用于观测土壤湿度值；控制装置，其连接所述湿度检测设备、气象观测设备、灌溉机构和施肥机构，能够获取检测数据，并根据所述检测数据控制所述自行走灌溉机构自动施肥和灌溉。2.根据权利要求1所述的大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，所述储水装置包括：储水罐；浮球阀组件，其设置在所述储水罐内，以开启或关闭所述储水罐的注水口；水泵，其设置在所述储水罐内，能够将所述储水罐内的水泵出。3.根据权利要求1或2所述的大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，所述肥料罐包括：罐体；封盖，其可拆卸设置在所述罐体上；转轴，其可旋转支撑在所述封盖上；叶轮，其连接所述转轴，能够随所述转轴旋转。4.根据权利要求3所述的大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，所述自行走灌溉机构包括：架体；至少一个驱动轮，其支撑在所述架体上，能够驱动所述架体移动；多个施肥喷嘴，其可拆卸设置在所述架体上；多个灌溉喷嘴，其与所述施肥喷嘴间隔设置，以进行作物灌溉。5.根据权利要求4所述的大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，所述施肥喷嘴包括：喷嘴主体，其内部具有贯通的流体通道；喷嘴头，其可旋转设置在所述喷嘴主体上，并具有多个直径不同的出液孔，以调节所述施肥喷嘴的流量。6.根据权利要求5所述的大田自动灌溉用施肥装置，其特征在于，所述灌溉喷嘴包括：灌溉喷嘴主体，其一端具有凸台；出水台，其设置在所述灌溉喷嘴主体一端，并与所述凸台配合，所述出水台具有位于中心的第一喷嘴区域和位于外缘的第二喷嘴区域；转换片，其可旋转设置在所述灌溉喷嘴主体内，能够开启或关闭所述第二喷嘴区域。7.一种大田自动灌溉用施肥装置的控制方法，其特征在于，包括：按照观测周期，观测气温、风向、风速和土壤湿度值；当土壤湿度值大于灌溉阈值时；根据所述气温、风向、风速和土壤湿度值生成灌溉策略；根据施肥量设定所述施肥喷嘴流量。8.根据权利要求7所述的大田自动灌溉用施肥装置的控制方法，其特征在于，所述灌溉
策略包括：建立三层BP神经网...
【专利技术属性】
技术研发人员：张鹏，陶学安，
申请(专利权)人：山东润浩水利科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。