CN109089661A - 一种基于物联网的智能农业机械施肥系统及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网的智能农业机械施肥系统及其使用方法，包括动力阀、压力阀、输水管、化学肥料管、压力传感器、温度传感器、流量计、过滤器、双搅拌器、储存器，控制柜，上柜，下柜，排水管，信息采集表，信号线，温湿度传感器，喷洒头，灌溉头，灌溉主管及细输管道。其使用方法包括检修作业，输送作业，控制作业，农田作业及数据处理等五个步骤。本发明系统构成结构简单，集成化、运行自动化程度高，数据处理能力强且具有良好的场地适应能力，一方面可基于物联网有效的提高对农田施肥作业的灵活性、另一方面可同时实现对不同类型肥料配置和施肥模式作业的需要，并有效的提高检测作业的工作效率和精度，提高了施肥作业的安全性及可靠性。
Description
技术领域
本发明涉一种基于物联网的智能农业机械施肥系统及其使用方法，属物联网农业技术领域。
背景技术
农业智能物联网施肥系统，可实时远程获取温室大棚及大田的空气温湿度、土壤水分温度等等可以自动控制温室湿帘风机、喷淋滴灌、内外遮阳、顶窗侧窗、加温补光等多设备；同时，该系统还可以通过手机、计算机等无线信息终端向管理者推送实时监测信息，实现温室大棚信息化、智能化远程管理。
农业物联网平台可以深度集成环境监控系统、灌溉系统以及数据监控系统，将农业实时环境信息直观的呈现数据，结合了最先进的物联网及软件技术，系统功能完善,运行稳定可靠，性能优异。
本次设计最终实现了温室大棚信息化、智能化远程管理，充分发挥物联网技术在设施农业生产中的作用保证温室大棚内环境最适宜作物生长实现精细化的管理,为作物的高产、优质、高效、生态、安全创造条件，帮助农业生产提高效率、降低成本、增加收益。
发明内容
为了解决现有分类技术上的一些不足，本发明提供一种基于物联网的智能农业机械施肥系统及其使用方法。
为了实现上面提到的效果，提出了一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其包括以下步骤：
一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，包括动力阀、压力阀、输水管、化学肥料管、压力传感器、温度传感器、流量计、过滤器、双搅拌器、储存器，控制柜，上柜，下柜，排水管，信息采集表，信号线，温湿度传感器，喷洒头，灌溉头，灌溉主管，细输管道，化学肥料管上包括了动力阀和压力阀，动力阀控制肥料进出，压力阀用来控制输送管道压力，输水管上设有一动力阀，控制水量，控制仪表包括了压力传感器、温度传感器、流量计，控制柜包括上柜和下柜，上柜与下柜上端面铰接并构成密闭腔体结构，显示器为一个主显示屏，嵌于上柜的外表面，上柜包括了主控器和操作台，下柜包括了搅拌器和小容量存储器，灌溉主管环绕农田形状呈网状结构，细输管道若干，通过灌溉主管穿过农田，细输管道均布在农田一侧，每个细输管道上包括了至少一个喷洒头或者灌溉头，喷洒头在高处进行作业，高出地面接近2米，灌溉头是在田间以圆形状区域进行喷洒，可以覆盖整个喷洒区域，每三个细输管道上至少装有一个温湿度传感器，可以采集田间温湿度信息，后通过信号线反馈回信息采集表，信息采集表对信息进行整体处理后输送至控制柜，控制柜经过上柜处理，做出反应，控制柜的下端设有排水管，过多的水量和污水从这里排出，压力传感器、温度传感器、流量计、温湿度传感器、显示器和信号采集表均与控制柜信号连接。
进一步的，所述的控制柜由上柜和下柜构成，上柜与下柜上构成密闭腔体结构，上柜包括了主控器和操作台，显示器，显示器为一个主显示屏，下柜包括了搅拌器和小容量存储器，搅拌器在小容量存储器内部。
进一步的，所述的信息采集表与上柜通过信号线连接，所述信息采集表另一端与温湿度传感器通过信号线连接。
进一步的，所述的下柜两侧端面均设保护挡板，内表面设保温垫层和防腐蚀板，其中所述的防腐蚀板通过保温垫层与下柜内表面相互连接，且所述的防腐蚀板与下柜内表面平行分布。
进一步的，所述的主控器为基于DSP芯片及IGBT芯片核心处理器为基础的控制电路，且所述的主控器上另设串口通讯装置及无线数据通讯装置。
进一步的，所述的信息采集表对应的位置处设操作口，所述的操作口嵌入在信息采集表上。
一种基于物联网的智能农业机械施肥系统的使用方法，包括以下步骤：
第一步，检修作业，首先确保整体系统运转没有问题，电气信号连接可靠，确保肥料和水分可以实时到达输送，水阀、动力阀和压力阀都可以使用，控制仪表正常，输水管和化学肥料管可以正常使用，控制柜上电；
第二步，输送作业，打开控制柜，设置好模式配置，将输水管的水阀打开，开始输送水分，其次将化学肥料管的动力阀和压力阀打开，准备输送肥料，肥料经过过滤器后通过管道和水分混合，进入双搅拌器，之后进入储存器；
第三步，控制作业，看下输水管和化学肥料管的混合后的管道的控制仪表，包括压力传感器、温度传感器、流量计，一切正常后，打开储存器与控制柜的压力阀，让肥料进入到下柜中，通过上柜设置的模式，开始进行工作；
第四步，农田作业，对完成混合后的已经通过上柜处理后，从下柜可以放出的灌溉渠开始，打开灌溉渠上的动力阀和压力阀，同时开始启用喷洒头和灌溉头，开始进行灌溉；
第五步，数据处理，灌溉开始后，可以通过田间的温湿度传感器去检测植物生长环境情况，然后由工作人员将检测得到的数据可以进行记录，通过信息采集表，然后将获取的数据反馈到主控器中，并在主控器处理后由显示器进行显示，工作人员就可以对其参数进行设置，配置农田灌溉模式；
即可完成一轮后，并可根据使用所需要返回到第一步进行另一轮检测作业。
本发明系统构成结构简单，集成化、运行自动化程度高，数据处理能力强且具有良好的场地适应能力，一方面可有效的提高对农田灌溉作业的灵活性、便捷性和工作效率，另一方面可同时实现对不同类型肥料配置和灌溉模式作业的需要，并有效的提高检测作业的工作效率和精度，同时还可有效的避免人为失误对肥料及农田造成的危害和污染，从而在极大的提高农田灌溉作业的精度、检测效率的同时，另有效的降低检测作业过程对操作人员的危害和肥料对周边环境的污染，提高检测作业的安全性及可靠性。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1所示，一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，包括化学肥料管1、动力阀2、压力阀3、过滤器4、输水管5、水阀6、压力传感器7、温度传感器8、流量计9、温湿度传感器10、灌溉主管11、喷洒头12、灌溉头13、细输管道14、双搅拌器15、储存器16、上柜17、下柜18、控制柜19、排水管20、信息采集表21、信号线22，化学肥料管1上包括了动力阀2和压力阀3，动力阀2控制肥料进出，压力阀3用来控制输送管道压力，输水管上设有一水阀6，控制水量，控制仪表包括了压力传感器7、温度传感器8、流量计9，控制柜19包括上柜17和下柜18，上柜17与下柜18上端面铰接并构成密闭腔体结构，显示器为一个主显示屏，嵌于上柜17的外表面，上柜17包括了主控器和操作台，下柜18包括了搅拌器和小容量存储器，灌溉主管环绕农田形状呈网状结构，细输管道14若干，通过灌溉主管穿过农田，细输管道14均布在农田一侧，每个细输管道14上包括了至少一个喷洒头12或者灌溉头13，喷洒头12在高处进行作业，高出地面接近2米，灌溉头13是在田间以圆形状区域进行喷洒，可以覆盖整个喷洒区域，每三个细输管道14上至少装有一个温湿度传感器，可以采集田间温湿度信息，后通过信号线22反馈回信息采集表21，信息采集表21对信息进行整体处理后输送至控制柜19，控制柜19经过上柜17处理，做出反应，控制柜19的下端设有排水管20，过多的水量和污水从这里排出，压力传感器7、温度传感器8、流量计9、温湿度传感器10、显示器和信息采集表21均与控制柜19信号连接。
本实施例中，所述的控制柜19由上柜17和下柜18构成，上柜17与下柜18上构成密闭腔体结构，上柜17包括了主控器和操作台，显示器，显示器为一个主显示屏，下柜18包括了搅拌器和小容量存储器，搅拌器在小容量存储器内部。
本实施例中，所述的信息采集表21与上柜17通过信号线22连接，所述信息采集表21另一端与温湿度传感器10通过信号线22连接。
本实施例中，所述的下柜18两侧端面均设保护挡板，内表面设保温垫层和防腐蚀板，其中所述的防腐蚀板通过保温垫层与下柜内表面相互连接，且所述的防腐蚀板与下柜内表面平行分布。
本实施例中，所述的主控器为基于DSP芯片及IGBT芯片核心处理器为基础的控制电路，且所述的主控器上另设串口通讯装置及无线数据通讯装置。
本实施例中，所述的信息采集表21对应的位置处设操作口，所述的操作口嵌入在信息采集表21上。
如图2所示，一种基于物联网的智能农业机械施肥系统的使用方法，包括以下步骤：
第一步，检修作业，首先确保整体系统运转没有问题，电气信号连接可靠，确保肥料和水分可以实时到达输送，水阀、动力阀和压力阀都可以使用，控制仪表正常，输水管和化学肥料管可以正常使用，控制柜上电；
第二步，输送作业，打开控制柜，设置好模式配置，将输水管的水阀打开，开始输送水分，其次将化学肥料管的动力阀和压力阀打开，准备输送肥料，肥料经过过滤器后通过管道和水分混合，进入双搅拌器，之后进入储存器；
第三步，控制作业，看下输水管和化学肥料管的混合后的管道的控制仪表，包括压力传感器、温度传感器、流量计，一切正常后，打开储存器与控制柜的压力阀，让肥料进入到下柜中，通过上柜设置的模式，开始进行工作；
第四步，农田作业，对完成混合后的已经通过上柜处理后，从下柜可以放出的灌溉渠开始，打开灌溉渠上的动力阀和压力阀，同时开始启用喷洒头和灌溉头，开始进行灌溉；
第五步，数据处理，灌溉开始后，可以通过田间的温湿度传感器去检测植物生长环境情况，然后由工作人员将检测得到的数据可以进行记录，通过信息采集表，然后将获取的数据反馈到主控器中，并在主控器处理后由显示器进行显示，工作人员就可以对其参数进行设置，配置农田灌溉模式；
即可完成一轮后，并可根据使用所需要返回到第一步进行另一轮检测作业。
本发明在实际使用中，在进行检修作业和农田作业时，一方面可通过启动控制柜直接进行检修作业操作，并由上柜表面的显示器进行检测操作及检测数据进行显示，另一方面可在通过控制仪表以及信号采集所获得数据，通过对信号采集表的操作口对农田情况进行操作，然后通过位于上柜表面的显示器进行检测操作及检测数据进行分析处理，并记录。
本发明系统构成结构简单，集成化、运行自动化程度高，数据处理能力强且具有良好的场地适应能力，一方面可有效的提高对农田灌溉作业的灵活性、便捷性和工作效率，另一方面可同时实现对不同类型肥料配置和灌溉模式作业的需要，并有效的提高检测作业的工作效率和精度，同时还可有效的避免人为失误对肥料及农田造成的危害和污染，从而在极大的提高农田灌溉作业的精度、检测效率的同时，另有效的降低检测作业过程对操作人员的危害和肥料对周边环境的污染，提高检测作业的安全性及可靠性。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (7)
1.一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，包括化学肥料管(1)、动力阀(2)、压力阀(3)、过滤器(4)、输水管(5)、水阀(6)、压力传感器(7)、温度传感器(8)、流量计(9)、温湿度传感器(10)、灌溉主管(11)、喷洒头(12)、灌溉头(13)、细输管道(14)、双搅拌器(15)、储存器(16)、上柜(17)、下柜(18)、控制柜(19)、排水管(20)、信息采集表(21)、信号线(22)，其特征在于，化学肥料管(1)上包括了动力阀(2)和压力阀(3)，动力阀(2)控制肥料进出，压力阀(3)用来控制输送管道压力，输水管上设有一水阀(6)，控制水量，控制仪表包括了压力传感器(7)、温度传感器(8)、流量计(9)，控制柜(19)包括上柜(17)和下柜(18)，上柜(17)与下柜(18)上端面铰接并构成密闭腔体结构，显示器为一个主显示屏，嵌于上柜(17)的外表面，上柜(17)包括了主控器和操作台，下柜(18)包括了搅拌器和小容量存储器，灌溉主管环绕农田形状呈网状结构，细输管道(14)若干，通过灌溉主管穿过农田，细输管道(14)均布在农田一侧，每个细输管道(14)上包括了至少一个喷洒头(12)或者灌溉头(13)，喷洒头(12)在高处进行作业，高出地面接近2米，灌溉头(13)是在田间以圆形状区域进行喷洒，可以覆盖整个喷洒区域，每三个细输管道(14)上至少装有一个温湿度传感器，可以采集田间温湿度信息，后通过信号线(22)反馈回信息采集表(21)，信息采集表(21)对信息进行整体处理后输送至控制柜(19)，控制柜(19)经过上柜(17)处理，做出反应，控制柜(19)的下端设有排水管(20)，过多的水量和污水从这里排出，压力传感器(7)、温度传感器(8)、流量计(9)、温湿度传感器(10)、显示器和信息采集表(21)均与控制柜(19)信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其特征在于：所述的控制柜(19)由上柜(17)和下柜(18)构成，上柜(17)与下柜(18)上构成密闭腔体结构，上柜(17)包括了主控器和操作台，显示器，显示器为一个主显示屏，下柜(18)包括了搅拌器和小容量存储器，搅拌器在小容量存储器内部。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其特征在于：所述的信息采集表(21)与上柜(17)通过信号线(22)连接，所述信息采集表(21)另一端与温湿度传感器(10)通过信号线(22)连接。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其特征在于：所述的下柜(18)两侧端面均设保护挡板，内表面设保温垫层和防腐蚀板，其中所述的防腐蚀板通过保温垫层与下柜内表面相互连接，且所述的防腐蚀板与下柜内表面平行分布。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其特征在于：所述的主控器为基于DSP芯片及IGBT芯片核心处理器为基础的控制电路，且所述的主控器上另设串口通讯装置及无线数据通讯装置。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能农业机械施肥系统，其特征在于：所述的信息采集表(21)对应的位置处设操作口，所述的操作口嵌入在信息采集表(21)上。
7.一种基于物联网的智能农业机械施肥系统的使用方法，其特征在于：所述的整体系统及其灌溉农田作业的使用方法包括以下步骤：
第一步，检修作业，首先确保整体系统运转没有问题，电气信号连接可靠，确保肥料和水分可以实时到达输送，水阀、动力阀和压力阀都可以使用，控制仪表正常，输水管和化学肥料管可以正常使用，控制柜上电；
第二步，输送作业，打开控制柜，设置好模式配置，将输水管的水阀打开，开始输送水分，其次将化学肥料管的动力阀和压力阀打开，准备输送肥料，肥料经过过滤器后通过管道和水分混合，进入双搅拌器，之后进入储存器；
第三步，控制作业，看下输水管和化学肥料管的混合后的管道的控制仪表，包括压力传感器、温度传感器、流量计，一切正常后，打开储存器与控制柜的压力阀，让肥料进入到下柜中，通过上柜设置的模式，开始进行工作；
第四步，农田作业，对完成混合后的已经通过上柜处理后，从下柜可以放出的灌溉渠开始，打开灌溉渠上的动力阀和压力阀，同时开始启用喷洒头和灌溉头，开始进行灌溉；
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| CN114532038A (zh) * | 2021-12-16 | 2022-05-27 | 广西民族师范学院 | 一种智慧农业用灌溉装置 |
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Legal Events
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