【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及农业机械设备，具体为高效节水肥一体化系统。
技术介绍
1、为了满足不断增长的粮食需求，同时确保农业生产的可持续性，科技创新成为关键高效节水肥一体化系统应运而生，作为一种综合利用先进技术的农业管理方式，旨在提高农田水肥利用效率，降低环境影响，增加农产品产量，传统的灌溉方式基于固定时间表的灌溉制度，并且农业施肥常依赖于农民的经验和一般性的建议，
2、但是这导致在某些情况下，农田可能被过度灌溉或者灌溉不足，浪费了水资源并可能导致土壤盐碱化，也容易导致肥料的过度使用或者不足，影响农作物的生长和质量。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了高效节水肥一体化系统，解决了农田可能被过度灌溉或者灌溉不足和肥料的过度使用或者不足的问题。
2、为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：高效节水肥一体化系统，包括调控系统、数据管理系统，所述调控系统通信连接有遥感系统，所述遥感系统通信连接有水肥一体喷洒系统，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均电性连接有能源系统，所述调控系统能够实时监测植被生态信息、土壤微生物群落和气象变化，所述遥感系统能够实现农田的高效监测和精准施肥，提高农业生产的自动化水平，所述水肥一体喷洒系统能够根据植物生长阶段、土壤状况等因素，精准地调整水肥混合液的比例和喷洒方式，提高养分利用效率，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均与数据管理系统连接，所述数据管理系统通信连接有远程控制器。
3、优选的，所述
4、优选的，所述能源系统包括太阳能收集模块、风能收集模块、能量储存模块，所述太阳能收集模块和风能收集模块均电性连接在能量储存模块的输入端，所述能量储存模块的输出端与调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统电力连接，所述能源系统部署太阳能板和风能发电机，为传感器和系统提供可再生能源供电，并使用先进的能量储存技术，确保系统在夜间或低能源时段仍能正常运行。
5、优选的，所述数据管理系统包括收集模块、分析模块、云计算模块、数据库模块、无线传输模块，所述收集模块与调控系统、遥感系统通信连接，所述分析模块和云计算模块能够对数据进行分析处理，并计算出合适水肥混合液的比例和喷洒量，所述无线传输模块与水肥一体喷洒系统和远程控制器通信连接，所述无线传输模块方便将数据通过无线电技术传输出去。
6、优选的，所述调控模块包括传感器模块、反馈模块，所述反馈模块与遥感系统和数据管理系统通信连接，所述传感器模块能够定期检测土壤湿度，跟踪植物生长情况，提供有关植被健康状况的信息，方便调整灌溉量，所述传感器模块与反馈模块通信连接，所述传感器模块检测到的数据首先会通过反馈模块进行汇总，方便数据的收集。
7、优选的，所述传感器模块包括超声波传感器单元、无线光谱传感器单元、气象传感器单元，所述超声波传感器单元能够以非侵入性的方式实时测量土壤密度、含水量和渗透性等参数，从而更准确地调整水肥供应，提高土壤健康和农作物产量，所述无线光谱传感器单元能够实时监测植物的光合作用效率、叶绿素含量等生物光谱信息，为精准的水肥一体化管理提供更丰富的植物生理数据，所述气象传感器单元能够监测空气温度、湿度、风速等，帮助系统更好地预测灌溉需求。
8、优选的，所述遥感系统包括卫星模块、无人机模块，所述卫星模块能够连接卫星对农田进行拍摄，使用卫星提供的高分辨率图像，监测农田的整体状况，所述无人机模块能够定期使用无人机进行低空巡航，获取更详细的图像，所述无人机模块与卫星模块通信连接，进而就可以提高检测到的数据的精准性，所述无人机模块与卫星模块均通信连接在数据管理模块的内部。
9、优选的，所述水肥一体喷洒系统包括数据接收模块、控制模块、执行模块，所述数据接收模块能够接收数据管理模块的传递的数据，所述控制模块与执行模块直接连接，当接收到数据时可以控制执行模块进行工作，方便对水肥一体喷洒系统的控制，提高了喷洒的精准度。
10、优选的，所述控制器包括用户界面、管理平台、传输平台、中央数据库，所述远程控制器与数据管理系统通信连接，所述远程控制器的设置能够通过移动设备远程访问系统，获取农田状态和系统建议，同时获得远程技术支持。
11、优选的，所述水肥一体喷洒系统中执行模块的设备具有轻量、耐腐蚀、高效能的特性，通过先进制造工艺降低设备能耗，提高使用寿命，从而降低农田管理成本。
12、工作原理：在使用本专利技术提供的高效节水肥一体化系统时，首先打开电源进而开启传感器模块，通过超声波传感器单元能够以非侵入性的方式实时测量土壤密度、含水量和渗透性等参数，从而更准确地调整水肥供应，提高土壤健康和农作物产量，通过无线光谱传感器单元能够实时监测植物的光合作用效率、叶绿素含量等生物光谱信息，为精准的水肥一体化管理提供更丰富的植物生理数据，在通过气象传感器单元能够监测空气温度、湿度、风速等，帮助系统更好地预测灌溉需求，进而就能够定期检测土壤湿度，跟踪植物生长情况，提供有关植被健康状况的信息，方便调整灌溉量，在传感器模块检测到的数据传输回数据管理模块内部时，就可以对数据进行分析方便控制水肥一体喷洒系统进行喷洒水肥，而且在远程控制器的使用下可以使操作人员可以进行远程控制，方便了灌溉提高使用效果，并且在能源系统的设置下可以为农田提供可靠、清洁的能源供应，不仅可以降低能源成本，还有助于减少对传统能源的依赖，实现农业生产的可持续发展。
13、本专利技术提供了高效节水肥一体化系统。具备以下有益效果：
14、1、本专利技术通过传感器模块进行定期检测土壤湿度，跟踪植物生长情况，提供有关植被健康状况的信息，并且监测空气温度、湿度、风速等，进而就可以帮助系统更好地预测灌溉需求，再通过数据管理模块确定需要灌溉的位置和数量，进而就可以实现水肥的精准投放，提高农业生产的效率和可持续性。
15、2、本专利技术通过数据管理系统能够对数据进行分析处理，并计算出合适水肥混合液的比例和喷洒量，进而就可以进行控制喷洒设备进行喷洒，并且通过远程控制器可以通过移动设备远程访问系统，获取农田状态和系统建议，同时获得远程技术支持，进而可以实现提高使用效果。
16、3、本专利技术通过能源系统的设置，能源系统通过太阳能收集模块和风能收集模块的设置，通过整合太阳能、风能等可再生能源，以及能量存储技术，为农田提供可靠、清洁的能源供应，不仅可以降低能源成本，还有助于减少对传统能源的依赖，实现农业生产的可持续发展。
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1.高效节水肥一体化系统，包括调控系统、数据管理系统，其特征在于，所述调控系统通信连接有遥感系统，所述遥感系统通信连接有水肥一体喷洒系统，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均电性连接有能源系统，所述调控系统能够实时监测植被生态信息、土壤微生物群落和气象变化，所述遥感系统能够实现农田的高效监测和精准施肥，提高农业生产的自动化水平，所述水肥一体喷洒系统能够根据植物生长阶段、土壤状况等因素，精准地调整水肥混合液的比例和喷洒方式，提高养分利用效率，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均与数据管理系统连接，所述数据管理系统通信连接有远程控制器。
2.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述能源系统同时供电调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统，所述能源系统能够与数据管理系统电性连接，所述能源系统使用可再生能源进行发电，提供了稳定的电力支持。
3.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述能源系统包括太阳能收集模块、风能收集模块、能量储存模块，所述太阳能收集模块和风能收集模块均电性连接在能量储存模块的输入端，所述能量储存模块的
4.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述数据管理系统包括收集模块、分析模块、云计算模块、数据库模块、无线传输模块，所述收集模块与调控系统、遥感系统通信连接，所述分析模块和云计算模块能够对数据进行分析处理，并计算出合适水肥混合液的比例和喷洒量，所述无线传输模块与水肥一体喷洒系统和远程控制器通信连接，所述无线传输模块方便将数据通过无线电技术传输出去。
5.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述调控模块包括传感器模块、反馈模块，所述反馈模块与遥感系统和数据管理系统通信连接，所述传感器模块能够定期检测土壤湿度，跟踪植物生长情况，提供有关植被健康状况的信息，方便调整灌溉量，所述传感器模块与反馈模块通信连接，所述传感器模块检测到的数据首先会通过反馈模块进行汇总，方便数据的收集。
6.根据权利要求5所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述传感器模块包括超声波传感器单元、无线光谱传感器单元、气象传感器单元，所述超声波传感器单元能够以非侵入性的方式实时测量土壤密度、含水量和渗透性等参数，从而更准确地调整水肥供应，提高土壤健康和农作物产量，所述无线光谱传感器单元能够实时监测植物的光合作用效率、叶绿素含量等生物光谱信息，为精准的水肥一体化管理提供更丰富的植物生理数据，所述气象传感器单元能够监测空气温度、湿度、风速等，帮助系统更好地预测灌溉需求。
7.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述遥感系统包括卫星模块、无人机模块，所述卫星模块能够连接卫星对农田进行拍摄，使用卫星提供的高分辨率图像，监测农田的整体状况，所述无人机模块能够定期使用无人机进行低空巡航，获取更详细的图像，所述无人机模块与卫星模块通信连接，进而就可以提高检测到的数据的精准性，所述无人机模块与卫星模块均通信连接在数据管理模块的内部。
8.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述水肥一体喷洒系统包括数据接收模块、控制模块、执行模块，所述数据接收模块能够接收数据管理模块的传递的数据，所述控制模块与执行模块直接连接，当接收到数据时可以控制执行模块进行工作，方便对水肥一体喷洒系统的控制，提高了喷洒的精准度。
9.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述控制器包括用户界面、管理平台、传输平台、中央数据库，所述远程控制器与数据管理系统通信连接，所述远程控制器的设置能够通过移动设备远程访问系统，获取农田状态和系统建议，同时获得远程技术支持。
10.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述水肥一体喷洒系统中执行模块的设备具有轻量、耐腐蚀、高效能的特性，通过先进制造工艺降低设备能耗，提高使用寿命，从而降低农田管理成本。
...【技术特征摘要】
1.高效节水肥一体化系统，包括调控系统、数据管理系统，其特征在于，所述调控系统通信连接有遥感系统，所述遥感系统通信连接有水肥一体喷洒系统，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均电性连接有能源系统，所述调控系统能够实时监测植被生态信息、土壤微生物群落和气象变化，所述遥感系统能够实现农田的高效监测和精准施肥，提高农业生产的自动化水平，所述水肥一体喷洒系统能够根据植物生长阶段、土壤状况等因素，精准地调整水肥混合液的比例和喷洒方式，提高养分利用效率，所述调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统均与数据管理系统连接，所述数据管理系统通信连接有远程控制器。
2.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述能源系统同时供电调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统，所述能源系统能够与数据管理系统电性连接，所述能源系统使用可再生能源进行发电，提供了稳定的电力支持。
3.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述能源系统包括太阳能收集模块、风能收集模块、能量储存模块，所述太阳能收集模块和风能收集模块均电性连接在能量储存模块的输入端，所述能量储存模块的输出端与调控系统、遥感系统和水肥一体喷洒系统电力连接，所述能源系统部署太阳能板和风能发电机，为传感器和系统提供可再生能源供电，并使用先进的能量储存技术，确保系统在夜间或低能源时段仍能正常运行。
4.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述数据管理系统包括收集模块、分析模块、云计算模块、数据库模块、无线传输模块，所述收集模块与调控系统、遥感系统通信连接，所述分析模块和云计算模块能够对数据进行分析处理，并计算出合适水肥混合液的比例和喷洒量，所述无线传输模块与水肥一体喷洒系统和远程控制器通信连接，所述无线传输模块方便将数据通过无线电技术传输出去。
5.根据权利要求1所述的高效节水肥一体化系统，其特征在于，所述调控模块包括传感器模块、反馈模块，所述反馈模块与遥感系统和数据管理系统通信连接，所述传感器模块能够定期检测土壤湿度，跟踪植物生长情况，提供有...
【专利技术属性】
技术研发人员：盛斌科，盛乐鹏，
申请(专利权)人：江西沃邦农业科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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