一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法，控制系统包括：田块信息采集模块、排肥机信息采集模块和施肥控制模块；田块信息采集模块和排肥机信息采集模块均与施肥控制模块连接；田块信息采集模块用于检测土壤中营养元素的含量以及土壤的温度和湿度；排肥机信息采集模块用于获取排肥机的位置和速度；施肥控制模块用于根据营养元素的含量、温度、湿度、位置和速度确定排肥量。本发明专利技术设置田块信息采集模块直接采集土壤中营养元素的含量以及土壤的温度和湿度，结合排肥机的实时位置和实时速度，因地制宜，实时调整排肥量，从而提高了化肥的利用率。从而提高了化肥的利用率。从而提高了化肥的利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业施肥
，特别是涉及一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法。

技术介绍

[0002]油菜是我国第一大油料作物，其稳定生产在国家粮油安全战略中具有重要保障作用。精准变量施肥是推进油菜产业绿色高效可持续发展的重要一环。精准变量施肥是将农田土壤进行空间网格单元划分，以各单元内历年农作物产量信息与多层数据(土壤理化性质、病虫草害及气候等)叠合分析为依据，作物生长模型和作物营养专家系统为支撑，高产、优质及环保为目的因地制宜地进行全面平衡施肥的先进技术，其作为化肥现代减施增效技术体系的重要组成部分之一，可为肥料合理施用提供可靠保障。
[0003]现有的施肥装置对土壤养分的分析大多通过遥感系统或者无人机扫描整块田地，然后根据经验或者标准建立处方图，将该处方图存入数据库中，施肥时，根据该处方图的信息进行施肥，且一旦处方图建立完成，施肥量即已经确定，要想对施肥量进行重新判断修改，还要再次重新建立处方图，因此，现有施肥装置不能实时根据具体情况修改排肥量，一旦处方图建立，只能按照固定的施肥量施肥，直到再次修改处方图，因此存在少施或者过量施用的问题，导致化肥利用率低。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法，设置田块信息采集模块直接采集土壤中营养元素的含量以及土壤的温度和湿度，结合排肥机的实时位置和实时速度，因地制宜，实时调整排肥量，从而提高化肥的利用率。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统，包括：田块信息采集模块、排肥机信息采集模块和施肥控制模块；所述田块信息采集模块和所述排肥机信息采集模块均与所述施肥控制模块连接；
[0007]所述田块信息采集模块用于检测土壤中营养元素的含量、所述土壤的温度和所述土壤的湿度；
[0008]所述排肥机信息采集模块用于获取排肥机的位置和速度；
[0009]所述施肥控制模块用于根据所述含量、所述温度、所述湿度和所述速度确定土壤肥力信息，并根据所述土壤肥力信息和所述位置确定排肥量。
[0010]可选的，所述田块信息采集模块包括：铲刀、肥力传感器和温湿度传感器；所述肥力传感器和所述温湿度传感器均设置在所述铲刀上；所述肥力传感器和所述温湿度传感器均与所述施肥控制模块连接；
[0011]所述铲刀用于将所述土壤肥力传感器和所述温湿度传感器插入到所述土壤中；
[0012]所述肥力传感器用于检测所述含量；
[0013]所述温湿度传感器用于检测所述温度和所述湿度。
[0014]可选的，所述排肥机信息采集模块包括：北斗定位单元和测速传感器；所述北斗定位单元和所述测速传感器均与所述施肥控制模块连接；
[0015]所述北斗定位单元用于获取所述排肥机的位置；
[0016]所述测速传感器获取所述排肥机的速度。
[0017]可选的，所述施肥控制模块包括：信号调理单元和施肥控制器；所述排肥机信息采集模块与所述信号调理单元连接；所述田块信息采集模块与所述信号调理单元均与所述施肥控制器连接；
[0018]所述信号调理单元用于对所述位置和所述速度进行信号调理；
[0019]所述施肥控制器用于根据所述含量、所述温度、所述湿度和调理后的速度确定所述土壤肥力信息，并根据所述土壤肥力信息和调理后的位置确定排肥量；
[0020]所述信号调理单元还用于对所述排肥量进行信号调理。
[0021]可选的，所述信号调理单元包括第一信号调理子单元和第二信号调理子单元；所述第一信号调理子单元和所述第二信号调理子单元均与所述施肥控制器连接；
[0022]所述第一信号调理子单元用于对所述位置和所述速度进行信号调理；
[0023]所述第二信号调理子单元用于对所述排肥量进行信号调理。
[0024]可选的，所述第一信号调理子单元包括：信号整形放大电路和模数转换电路；所述信号整形放大电路与所述模数转换电路连接，所述信号整形放大电路和所述排肥机信息采集模块连接，所述模数转换电路和所述施肥控制器连接；
[0025]所述第二信号调理子单元包括：数模转换器；所述施肥控制器和所述施肥模块均与所述数模转换器连接。
[0026]一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制方法，应用于上述的变量施肥控制系统，所述方法包括：
[0027]获取土壤中营养元素的含量、排肥机的位置和所述排肥机的速度；
[0028]根据所述含量、所述温度、所述湿度和所述速度确定土壤肥力信息；
[0029]根据所述土壤肥力信息和所述位置确定排肥量。
[0030]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：
[0031]本专利技术公开了一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法，控制系统包括：田块信息采集模块、排肥机信息采集模块和施肥控制模块；田块信息采集模块和排肥机信息采集模块均与施肥控制模块连接；田块信息采集模块用于检测土壤中营养元素的含量以及土壤的温度和湿度；排肥机信息采集模块用于获取排肥机的位置和速度；施肥控制模块用于根据营养元素的含量、温度、湿度、位置和速度确定排肥量。本专利技术设置田块信息采集模块直接采集土壤中营养元素的含量以及土壤的温度和湿度，结合排肥机的实时位置和实时速度，因地制宜，实时调整排肥量，从而提高了化肥的利用率。
附图说明
[0032]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性的前提下，还可以根据这些附图
获得其他的附图。
[0033]图1为本专利技术实施例提供的基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统结构示意图；
[0034]图2为本专利技术实施例提供的基于肥力传感器的油菜变量施肥控制方法流程图；
[0035]图3为本专利技术实施例提供的基于肥力传感器的油菜变量施肥系统结构示意图；
[0036]图4为本专利技术实施例提供的基于肥力传感器的油菜变量施肥系统的系统结构外观图。
具体实施方式
[0037]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。
[0038]本专利技术的目的是提供一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统及方法，旨在实时调整排肥量，提高化肥的利用率，可应用于农业施肥

[0039]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。
[0040]图1为本专利技术实施例提供的基于肥力传感器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统，其特征在于，包括：田块信息采集模块、排肥机信息采集模块和施肥控制模块；所述田块信息采集模块和所述排肥机信息采集模块均与所述施肥控制模块连接；所述田块信息采集模块用于检测土壤中营养元素的含量、所述土壤的温度和所述土壤的湿度；所述排肥机信息采集模块用于获取排肥机的位置和速度；所述施肥控制模块用于根据所述含量、所述温度、所述湿度和所述速度确定土壤肥力信息，并根据所述土壤肥力信息和所述位置确定排肥量。2.根据权利要求1所述的基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统，其特征在于，所述田块信息采集模块包括：铲刀、肥力传感器和温湿度传感器；所述肥力传感器和所述温湿度传感器均设置在所述铲刀上；所述肥力传感器和所述温湿度传感器均与所述施肥控制模块连接；所述铲刀用于将所述土壤肥力传感器和所述温湿度传感器插入到所述土壤中；所述肥力传感器用于检测所述含量；所述温湿度传感器用于检测所述温度和所述湿度。3.根据权利要求1所述的基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统，其特征在于，所述排肥机信息采集模块包括：北斗定位单元和测速传感器；所述北斗定位单元和所述测速传感器均与所述施肥控制模块连接；所述北斗定位单元用于获取所述排肥机的位置；所述测速传感器获取所述排肥机的速度。4.根据权利要求1所述的基于肥力传感器的油菜变量施肥控制系统，其特征在于，所述施肥控制模块包括：信号调理单元和施肥控制器；所述排肥机信息采集模块与所述信号调理单元连接；所述田块信息采集模块与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁幼春，熊子庆，高鹏宇，胡瑞，王登辉，刘晓东，
申请(专利权)人：华中农业大学，
类型：发明
国别省市：