基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法，在滑动轨道上设置有远程控制叶面施肥装置，在作物的根部位置设置有地埋管，地埋管的外侧端部通过地埋管泵体与设置在支撑台外侧的液体肥料装盛箱相连通，在作物下方的土壤中预埋有土壤成分监控仪器，在作物另一侧种植地头位置固定安装有纵向支撑杆，纵向支撑杆上安装有与远程控制叶面施肥装置无线连接的远程控制箱，远程控制箱通过导线与埋管泵体以及土壤成分监控仪器相连接，在纵向支撑杆的顶部设置有底座与水平面呈45度夹角且作业面朝向作物顶面的生长高度监控摄像头，生长高度监控摄像头通过导线与远程控制箱相连接；有效的降低人工劳动强度，减少人工施肥的不精确和缺陷。不精确和缺陷。不精确和缺陷。

【技术实现步骤摘要】
基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法


[0001]本专利技术涉及农业智能化领域，具体涉及一种基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法。

技术介绍

[0002]传统的农业施肥一般根据作物的不同生长周期进行底肥、基肥、种肥、追肥的施肥作业，根据施肥的位置不同分为土壤施肥、茎叶施肥以及灌溉施肥或者地埋渗透施肥等模式。
[0003]传统的农业施肥一般根据种植日期进行推算，根据人工经验实施施肥作业，这种方式劳动强度大，准确率低，同时操作过程人工方式进行存在施肥不均匀等现象的发生。即使配合一定科技含量的农业机械、自动化、半自动化设备或者智能农业设备实施施肥，虽然能有效降低人工成本和劳动强度，但是对于底肥、基肥、种肥以及追肥的施肥的量、施肥的日期、施肥的最佳时机的把控仍然存在一定的不科学和不准确性。
[0004]同时，在采用不同施肥模式时，传统的施肥方式存在缺陷，例如对于土壤施肥的有效缓释期限的控制，对于茎叶施肥的喷洒高度、对于灌溉施肥或者地埋渗透施肥配比量和施肥速率，都不能科学性的进行控制，导致土壤施肥缓释期限过段或者过长，茎叶施肥有效喷洒高度把控不精确造成液体肥料的浪费，灌溉施肥或者地埋渗透不能实施精确控制造成资源浪费，同时存在不能根据土壤成分含量情况进行合理的肥料配料，只是单一的按照传统配方实施比例的调和，并且不能根据作物生长过程中病害的原因实施有效的施肥，不能分辨作物病害面积和具体严重区域，从而根据该病害实施有效的施肥营养补充控制。
[0005]除此之外，传统的施肥方式缺失智能化控制体系，只是对施肥设备实施更新和升级作业，不能从根本上实现一个系统化智能化的体系，导致整体施肥效率降低，科学性较低。
[0006]因此，提供一种结构简单，操作方便，智能化程度高，工作和运行效率高，节省人力资源，降低施肥无效作业，提高施肥效力，自动化程度高，能够根据作物的实时情况，综合作物的生长高度，营养确实，土壤成分以及病害分析为一体的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法，具有广泛的市场前景。

技术实现思路

[0007]针对现有技术的不足，本专利技术提供一种结构简单，操作方便，智能化程度高，工作和运行效率高，节省人力资源，降低施肥无效作业，提高施肥效力，自动化程度高，能够根据作物的实时情况，综合作物的生长高度，营养确实，土壤成分以及病害分析为一体的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统及方法，用于克服现有技术中的缺陷。
[0008]本专利技术的技术方案是这样实现的：一种基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，包括插接在作物垄间的若干预制支撑柱，所述的预制支撑柱的地埋部分外侧固定安装有固体肥料缓释料仓，固体肥料缓释料仓的侧壁开设有缓释孔，在预制支撑柱的顶部固定安装
有卡接固定座，卡接固定座内横向水平卡接有滑动轨道，滑动轨道与设置在作物一侧种植地头上的支撑台上的限位承接座相配合，在滑动轨道上设置有远程控制叶面施肥装置，在作物的根部位置设置有地埋管，地埋管的外侧端部通过地埋管泵体与设置在支撑台外侧的液体肥料装盛箱相连通，在作物下方的土壤中预埋有土壤成分监控仪器，在作物另一侧种植地头位置固定安装有纵向支撑杆，纵向支撑杆上安装有与远程控制叶面施肥装置无线连接的远程控制箱，远程控制箱通过导线与埋管泵体以及土壤成分监控仪器相连接，在纵向支撑杆的顶部设置有底座与水平面呈45度夹角且作业面朝向作物顶面的生长高度监控摄像头，生长高度监控摄像头通过导线与远程控制箱相连接。
[0009]所述的远程控制叶面施肥装置包括支撑框架，支撑框架通过行走轮活动安装在滑动轨道上，支撑框架的底部安装有与行走轮相连接的喷雾行走电机，在支撑框架的顶部固定安装有顶部支撑板，顶部支撑板的上方固定安装有与液体肥料抽吸泵相连通喷施装盛箱，喷施装盛箱的一侧设置有喷施控制箱，喷施控制箱内安装有蓄电池组、喷施控制器以及喷施WIFI收发模块，在喷施控制箱的一侧设置有升降控制箱，升降控制箱内安装有喷雾高度调节电机，该喷雾高度调节电机与主动旋转轴相连接，该主动旋转轴的两端与设置在升降控制箱两侧的收放线辊相连接，在顶部支撑板下方设置有高度调节监控摄像头、病害扫描成像摄像头以及与喷施装盛箱相连通的喷雾施肥泵体，喷雾施肥泵体通过软管与带有喷头的喷雾跨度管相连通，喷雾跨度管通过收放线与收放线辊相连接，在远程控制箱内设置有与喷施WIFI收发模块相配合的数据收发装置和远程控制器，数据收发装置通过喷施WIFI收发模块与高度调节监控摄像头以及病害扫描成像摄像头相连接，数据收发装置通过导线与土壤成分监控仪器以及生长高度监控摄像头相连接，远程控制器通过喷施WIFI收发模块与喷雾施肥泵体、喷雾行走电机以及喷雾高度调节电机相连接，远程控制器通过导线与埋管泵体相连接。
[0010]所述的固体肥料缓释料仓为半漏斗状结构，在固体肥料缓释料仓的顶面设置有开合盖，每个预制支撑柱的中下部均对称固定安装有两个固体肥料缓释料仓，两个固体肥料缓释料仓的缓释孔均分别朝向作物根部位置。
[0011]所述的滑动轨道为预制方形杆状结构，在滑动轨道的顶部设置有卡接凸块，卡接凸块的底部与限位承接座的顶面在同一水平面上，支撑台的顶面与滑动轨道的底面在同一水平面上，限位承接座为长方形结构，在限位承接座的顶面开设有凹槽，该凹槽内活动安装有沿限位承接座长度方向设置的平移小车，该平移小车的顶面与限位承接座的顶面在同一水平面上。
[0012]所述的地埋管为设置在作物垄间呈S状水平铺设结构，地埋管自第一个作物垄间呈奇数分布至最后一个奇数作物垄间，滑动轨道自第二个作物垄间呈偶数分布至最后一个偶数作物垄间，土壤成分监控仪器呈阵列状分布在作物田间。
[0013]所述的纵向支撑杆上固定安装有太阳能电池板，远程控制箱内设置有与太阳能电池板相连接的太阳能光电转换元器件，在纵向支撑杆的顶部设置有斜拉支架，斜拉支架的底面与纵向支撑杆的中轴线呈45度夹角，斜拉支架的底面朝向作物田间位置，生长高度监控摄像头采用CCD摄像头。
[0014]所述的支撑框架为方形框架结构，支撑框架的长度不小于两个作物间距的长度，支撑框架的宽度与设置在两个作物垄间上部的两条滑动轨道的间距相配合。
[0015]所述的液体肥料抽吸泵的一侧设置有补液管，喷雾施肥泵体的顶部与喷施装盛箱的底部相连通，液体肥料抽吸泵的一侧通过管道与喷施装盛箱的顶部相连通。
[0016]所述的升降控制箱为长方形结构，在升降控制箱两侧的顶部支撑板顶面均开设有收放线通孔，收放线辊对应安装在收放线通孔的顶部，收放线设置在收放线通孔内侧。
[0017]一种如上所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统的智慧农业施肥方法，其方法如下：1）预制件安装根据作物面积实施预制支撑柱的安装，自第二个作物垄间呈偶数状将全部预制支撑柱分行安装直至最后一个偶数作物垄间，安装完毕后将滑动轨道卡接在每行相连的两个卡接固定座之间实施固定，保持滑动轨道顶面水平，固体肥料缓释料仓的顶面与土壤表面平齐，然后在相邻的两行滑动轨道之间的一个作物垄间预埋地埋管，地埋管呈S状自第一个作物垄间呈奇数分布至最本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，包括插接在作物（36）垄间的若干预制支撑柱（1），其特征在于：所述的预制支撑柱（1）的地埋部分外侧固定安装有固体肥料缓释料仓（4），固体肥料缓释料仓（4）的侧壁开设有缓释孔（5），在预制支撑柱（1）的顶部固定安装有卡接固定座（2），卡接固定座（2）内横向水平卡接有滑动轨道（3），滑动轨道（3）与设置在作物（36）一侧种植地头上的支撑台（8）上的限位承接座（7）相配合，在滑动轨道（3）上设置有远程控制叶面施肥装置，在作物（36）的根部位置设置有地埋管（11），地埋管（11）的外侧端部通过地埋管泵体（10）与设置在支撑台（8）外侧的液体肥料装盛箱（9）相连通，在作物（36）下方的土壤中预埋有土壤成分监控仪器（6），在作物（36）另一侧种植地头位置固定安装有纵向支撑杆（13），纵向支撑杆（13）上安装有与远程控制叶面施肥装置无线连接的远程控制箱（14），远程控制箱（14）通过导线与埋管泵体（10）以及土壤成分监控仪器（6）相连接，在纵向支撑杆（13）的顶部设置有底座与水平面呈45度夹角且作业面朝向作物（36）顶面的生长高度监控摄像头（17），生长高度监控摄像头（17）通过导线与远程控制箱（14）相连接。2.根据权利要求1所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，其特征在于：所述的远程控制叶面施肥装置包括支撑框架（19），支撑框架（19）通过行走轮（18）活动安装在滑动轨道（3）上，支撑框架（19）的底部安装有与行走轮（18）相连接的喷雾行走电机（20），在支撑框架（19）的顶部固定安装有顶部支撑板（21），顶部支撑板（21）的上方固定安装有与液体肥料抽吸泵（22）相连通喷施装盛箱（23），喷施装盛箱（23）的一侧设置有喷施控制箱（24），喷施控制箱（24）内安装有蓄电池组、喷施控制器以及喷施WIFI收发模块，在喷施控制箱（24）的一侧设置有升降控制箱（25），升降控制箱（25）内安装有喷雾高度调节电机，该喷雾高度调节电机与主动旋转轴相连接，该主动旋转轴的两端与设置在升降控制箱（25）两侧的收放线辊（26）相连接，在顶部支撑板（21）下方设置有高度调节监控摄像头（30）、病害扫描成像摄像头（31）以及与喷施装盛箱（23）相连通的喷雾施肥泵体（32），喷雾施肥泵体（32）通过软管与带有喷头（29）的喷雾跨度管（28）相连通，喷雾跨度管（28）通过收放线（27）与收放线辊（26）相连接，在远程控制箱（14）内设置有与喷施WIFI收发模块相配合的数据收发装置和远程控制器，数据收发装置通过喷施WIFI收发模块与高度调节监控摄像头（30）以及病害扫描成像摄像头（31）相连接，数据收发装置通过导线与土壤成分监控仪器（6）以及生长高度监控摄像头（17）相连接，远程控制器通过喷施WIFI收发模块与喷雾施肥泵体（32）、喷雾行走电机（20）以及喷雾高度调节电机相连接，远程控制器通过导线与埋管泵体（10）相连接。3.根据权利要求1所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，其特征在于：所述的固体肥料缓释料仓（4）为半漏斗状结构，在固体肥料缓释料仓（4）的顶面设置有开合盖（35），每个预制支撑柱（1）的中下部均对称固定安装有两个固体肥料缓释料仓（4），两个固体肥料缓释料仓（4）的缓释孔（5）均分别朝向作物（36）根部位置。4.根据权利要求1所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，其特征在于：所述的滑动轨道（3）为预制方形杆状结构，在滑动轨道（3）的顶部设置有卡接凸块（12），卡接凸块（12）的底部与限位承接座（7）的顶面在同一水平面上，支撑台（8）的顶面与滑动轨道（3）的底面在同一水平面上，限位承接座（7）为长方形结构，在限位承接座（7）的顶面开设有凹槽，该凹槽内活动安装有沿限位承接座（7）长度方向设置的平移小车，该平移小车的顶面与限位承接座（7）的顶面在同一水平面上。5.根据权利要求1所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，其特征在于：所述的
地埋管（11）为设置在作物（36）垄间呈S状水平铺设结构，地埋管（11）自第一个作物（36）垄间呈奇数分布至最后一个奇数作物（36）垄间，滑动轨道（3）自第二个作物（36）垄间呈偶数分布至最后一个偶数作物（36）垄间，土壤成分监控仪器（6）呈阵列状分布在作物（36）田间。6.根据权利要求1所述的基于作物生长信息的智慧农业施肥系统，其特征在于：所述的纵向支撑杆（13）上固定安装有太阳能电池板（15），远程控制箱（14）内设置有与太阳能电池板（15）相连接的太阳能光电转换元器件，在纵向支撑杆（13）的顶部设置有斜拉支架（16），斜拉支架（16）的底面与纵向支撑杆（13）的中轴线呈45度夹角，斜拉支架（16）的底面朝向作物（36）田间位置，生长高度监控摄像头（17）采用CCD摄像头。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨庆亚，江楠，卢曙光，殷静伟，魏志萍，石龙，郭印，杨广玉，
申请(专利权)人：河南瑞通水利工程建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：