一种基于大数据的精准定位定量施肥方法技术

本发明专利技术公开了一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，根据农田的大小，栽培作物品种选用合适的施肥机进行备用；在施肥机的定位系统中安装北斗导航系统，并在系统的终端处，对田间的农作物位置进行标记，并输入至系统终端的数据库内进行保存；在系统终端处下载土壤养分含量、农户施肥调查、肥效试验结果等大数据库，并根据大数据库内部的数据资料，搜索对应农作物的关键字，根据关键字提取关键信息；由于北斗导航系统具有双向报文通信、精密授时、定位精确、系统容纳量多等优点，施肥机在田间对农作物进行施肥时，提前在系统终端内部对田间农作物的位置进行标注，通过北斗导航系统的精准定位，实现精准施肥的目的，并对农作物进行有效保护。行有效保护。

【技术实现步骤摘要】
一种基于大数据的精准定位定量施肥方法


[0001]本专利技术属于施肥方法
，具体涉及一种基于大数据的精准定位定量施肥方法。

技术介绍

[0002]施肥，是指将肥料施于土壤中或喷洒在植物上，提供植物所需养分，提高或保持土壤肥力的农业技术措施。施肥的主要目的是增加作物产量，改善作物品质，培肥地力以及提高经济效益，因此合理和科学施肥是保障粮食安全和维护农业可持续性发展的主要手段之一。施肥的主要依据是土壤肥力水平、作物类型、目标产量、气候环境以及肥料特点，从而选择合适的肥料，估算所需要肥料用量，并确定施肥时间和施肥模式。依据施肥时间的不同，可分为基肥和追肥，依据施肥模式的不同可分为撒施、冲施、穴施、条施等；撒施和冲施有利于养分的扩散，施用方便，但养分损失大，利用率较低；穴施和条施养分损失少，利用率高，但要消耗一定的机械能；随着现代精准农业的发展，精确施肥也得到了快速发展，并将成为一种重要的施肥模式。
[0003]目前对于田间农作物进行施肥时，通常采用人工施肥的方式，当工作量较大时，通常采用人工驾驶施肥机在田间对农作物进行施肥的方式，这种方式还不够智能化，需要人工操控施肥机，对农作物进行精准的施肥，当驾驶人员稍不注意时，就会存在施肥机将农作物碾压损坏的问题，因此使用时存在一定的不便性。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，以解决上述
技术介绍
中提出的目前对于田间农作物进行施肥时，通常采用人工施肥的方式，当工作量较大时，通常采用人工驾驶施肥机在田间对农作物进行施肥的方式，这种方式还不够智能化，需要人工操控施肥机，对农作物进行精准的施肥，当驾驶人员稍不注意时，就会存在施肥机将农作物碾压损坏的问题，因此使用时存在一定的不便性的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，包括以下步骤：
[0006]步骤一：根据农田的大小，选用合适的施肥机进行备用；
[0007]步骤二：在施肥机的定位系统中安装北斗导航系统，并在系统的终端处，对田间的农作物位置进行标记，并输入至系统终端的数据库内进行保存；
[0008]步骤三：在系统终端处下载区域范围内的土壤养分含量、农户施肥调查信息、肥效试验结果等大数据库，并根据大数据库内部的数据资料，搜索对应农作物品种、目标产量等关键字，根据关键字提取关键信息；
[0009]步骤四：建立施肥系统数据库，将提取的关键信息输入至施肥系统数据库中进行保存；
[0010]步骤五：系统将关键信息发送至系统终端的显示终端上，供操控人员进行修改，操控人员通过系统终端对施肥量、施肥间距、水肥比例等数据进行准确的修改后，输入至施肥系统中；
[0011]步骤六：施肥机连接分别盛有氮磷钾及中微量元素的肥料箱和水箱，在肥料箱和水箱下端通过输送管道进入混合箱，混合箱的下端安装输送管道至施肥机的下端进行输送肥料；
[0012]步骤七：施肥机根据操控人员修改的数据进行实施，并将施肥过程中，施肥机内的肥料量、天气情况、空气温湿度等数据通过北斗导航系统传输至系统终端内部，供操控人员进行参考。
[0013]优选的，所述步骤二中，所述北斗导航系统用于接收卫星信号并根据所述卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息，并接收控制信号并将所述控制信号发送至所述数据处理器，根据定位导航信息对施肥机主体进行位置修正，并和施肥机的操控系统和转向系统进行电性连接。
[0014]优选的，所述步骤三中，大数据库通过网络进行下载，网络搜索的关键词为“施肥量”、“施肥机”“作物品种”“土壤养分含量”“目标产量”等，并通过数据筛选模块对下载的数据进行筛选后，保存至大数据库中。
[0015]优选的，所述步骤四中，建立施肥系统数据库的同时，在施肥系统数据库中建立数据清洗模块和数据过滤模块，通过数据清洗模块对全部数据进行清洗，将数据异常值剔除，通过数据过滤模块对有关关键词的数据进行提取并保存至施肥系统数据库中。
[0016]优选的，所述步骤六中，混合箱内部安装有混合泵，混合泵通过电机带动进行运行，且电机一端电性连接有电机控制处理器，且电机控制处理器采用FPGA伺服电机控制系统，通过以太网通信方式实现FPGA与系统终端之间的数据交换，电流传递之间安装电流传感器，在伺服电机处安装位置传感器测算转子的位置，位置传感器采用增量式光电编码器，实现将角位移转变为电信号的目的。
[0017]优选的，所述步骤六中，肥料箱、水箱和混合箱在系统终端内部统一归为灌溉施肥系统，且灌溉施肥系统和系统终端之间通过北斗导航系统相互电性连接。
[0018]优选的，所述步骤六中，混合箱的内部底端设置流量计、控制器和施肥器。
[0019]优选的，所述步骤六中，肥料箱的内部上端设置自称重肥料罐，自称重肥料罐用于定量称重肥料，其顶部具有开口，底部与肥料箱内部可转换连通。
[0020]优选的，所述步骤七中，操控人员通过系统终端控制施肥机启动灌溉施肥模式时，系统终端的上位机将启动灌溉施肥模式的信号发送至灌溉施肥系统控制器，灌溉施肥系统控制器对农作物根部土壤进行精准定位定量灌溉施肥处理。
[0021]优选的，所述步骤七中，数据传输时，设置在施肥机上的北斗导航系统的信号传输端和设置在系统终端处的信号接收端之间相互电性连接。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供了一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，具备以下有益效果：
[0023]1、本专利技术通过在施肥机的定位系统内部安装北斗导航系统，由于北斗导航系统具有双向报文通信、精密授时、定位精确、系统容纳量多等优点，施肥机在田间对农作物进行施肥时，提前在系统终端内部对田间农作物的位置进行标注，通过北斗导航系统的精准定
位，实现精准施肥的目的，有效地对农作物进行保护，且避免了目前对于田间农作物进行施肥时，通常采用人工施肥的方式，当工作量较大时，通常采用人工驾驶施肥机在田间对农作物进行施肥的方式，这种方式还不够智能化，需要人工操控施肥机，对农作物进行精准的施肥，当驾驶人员稍不注意时，就会存在施肥机将农作物碾压损坏的问题，因此使用时存在一定的不便性的问题；
[0024]2、本专利技术通过设置的北斗导航系统，通过北斗导航系统的双向报文通信功能，在通过自动定位的施肥机对田间农作物进行施肥时，可以将田间天气情况、施肥机中肥料余量情况、农作物施肥量等情况实时的发送至系统终端上进行显示，操作人员只需要在系统终端上对系统进行更改和控制即可，使用时更加智能化；
[0025]3、本专利技术通过设置的大数据模块，系统内部根据大数据模块对农作物的最佳生长环境和施肥量在数据库中进行搜索，并传输至系统终端上，操控人员根据现场环境情况和天气情况，具体设置施肥机的肥料品种和施肥量，从而调整更加适合农作物生长的肥料配比和施肥量进行施肥，有效的提高了肥料的利用率，且在施肥前将肥料和灌溉用水进行相互混合，再利用施肥机上的灌溉施肥系统将肥料直接输送至本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：根据农田的大小，选用合适的施肥机进行备用；步骤二：在施肥机的定位系统中安装北斗导航系统，并在系统的终端处，对田间的农作物位置进行标记，并输入至系统终端的数据库内进行保存；步骤三：在系统终端处下载区域范围内的土壤养分含量、农户施肥调查信息、肥效试验结果等大数据库，并根据大数据库内部的数据资料，搜索对应农作物品种、目标产量等关键字，根据关键字提取关键信息；步骤四：建立施肥系统数据库，将提取的关键信息输入至施肥系统数据库中进行保存；步骤五：系统将关键信息发送至系统终端的显示终端上，供操控人员进行修改，操控人员通过系统终端对施肥量、施肥间距、水肥比例等数据进行准确的修改后，输入至施肥系统中；步骤六：施肥机连接分别盛有氮磷钾及中微量元素的肥料箱和水箱，在肥料箱和水箱下端通过输送管道进入混合箱，混合箱的下端安装输送管道至施肥机的下端进行输送肥料；步骤七：施肥机根据操控人员修改的数据进行实施，并将施肥过程中，施肥机内的肥料量、天气情况、空气温湿度等数据通过北斗导航系统传输至系统终端内部，供操控人员进行参考。2.根据权利要求1所述的一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，其特征在于：所述步骤二中，所述北斗导航系统用于接收卫星信号并根据所述卫星信号向所述数据处理器输出定位导航信息，并接收控制信号并将所述控制信号发送至所述数据处理器，根据定位导航信息对施肥机主体进行位置修正，并和施肥机的操控系统和转向系统进行电性连接。3.根据权利要求1所述的一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，其特征在于：所述步骤三中，大数据库通过网络进行下载，网络搜索的关键词为“作物品种”“土壤养分含量”“目标产量”“施肥量”、“施肥机”等，并通过数据筛选模块对下载的数据进行筛选后，保存至大数据库中。4.根据权利要求1所述的一种基于大数据的精准定位定量施肥方法，其特征在于：所述步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙志东，刘玉婷，宋淑玲，高燕春，高丽萍，刘海明，刘琴，车呈瑾，张滨，李丽媛，
申请(专利权)人：淄博市数字农业农村发展中心淄博市农业技术推广服务中心，淄博市农业广播电视学校，
类型：发明
国别省市：