CN110146682A - 植物环境信息感知系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种植物环境信息感知系统，其包括张力计和灌溉水管模块、定位测试分析仪模块、实验室检测模块，其中张力计和灌溉水管模块包括张力计检测单元和灌溉水管通水模块；采土模块包括气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元，气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元之间相互连接。本发明能够感应植物生长土壤的湿度和养分信息，实施获取养分信息和同质土壤收纳用于实验室分析并存，能够对植物生长的湿度、土壤养分等环境信息进行感知和测试，从而为灌溉、施肥提供参考依据，并且通过张力计和灌溉水管让土壤的灌溉和检测土壤的水分变得方便。
Description
技术领域
本发明涉及一种感知系统，特别是涉及一种植物环境信息感知系统。
背景技术
精准农业是现代科学技术革命对农业产生巨大影响下逐步形成的新型农业形态，是科技含量很高、集成综合性很强的现代农业生产管理技术。传统的农业耕作方式主要依靠经验进行粗放管理，化肥、农药的使用虽然大幅提高了粮食产量，但盲目施肥不仅造成了大量的浪费，而且带来了严重的土壤、环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种植物环境信息感知系统，其能够感应植物生长土壤的湿度和养分信息，实施获取养分信息和同质土壤收纳用于实验室分析并存，能够对植物生长的湿度、土壤养分等环境信息进行感知和测试，从而为灌溉、施肥提供参考依据，并且通过张力计和灌溉水管让土壤的灌溉和检测土壤的水分变得方便。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种植物环境信息感知系统，其特征在于，其包括张力计和灌溉水管模块、定位测试分析仪模块、实验室检测模块，其中：
张力计和灌溉水管模块包括张力计检测单元和灌溉水管通水模块，张力计检测单元和灌溉水管通水模块之间相互连接；
张力计检测单元主要利用负压计测定土壤水分；
灌溉水管通水模块主要对土壤的每块土地区域子块进行灌溉；
定位测试分析仪模块包括采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块，采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块之间相互连接；
采土模块与张力计和灌溉水管模块相连接；
红外光学定位单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
转动圆盘模块与张力计和灌溉水管模块相连接；
采土模块包括气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元，气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元之间相互连接；
气缸单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
采土机械手单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
土壤养分测试单元与张力计和灌溉水管模块相连接相连接。
优选地，所述土壤养分测试单元的锈钢插片插上设有离子交换膜。
优选地，所述采土机械手单元的采土机械手上设有横向导轨和纵向导轨。
优选地，所述采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块都与实验室检测模块相连接。
优选地，所述张力计检测单元主要利用负压计测定土壤水分，土壤的每块土地区域子块都布设有一个张力计。
优选地，所述灌溉水管通水模块主要对土壤的每块土地区域子块进行灌溉，每块土地区域子块都具有各自的灌溉水管，每个灌溉水管都与一个水泵相连接。
本发明的积极进步效果在于：本发明能够感应植物生长土壤的湿度和养分信息，实施获取养分信息和同质土壤收纳用于实验室分析并存，能够对植物生长的湿度、土壤养分等环境信息进行感知和测试，从而为灌溉、施肥提供参考依据，并且通过张力计和灌溉水管让土壤的灌溉和检测土壤的水分变得方便。
附图说明
图1为本发明的总体结构图。
图2为本发明的张力计和灌溉水管模块和定位测试分析仪模块的结构图。
图3为本发明的采土模块的结构图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
如图1至图3所示，本发明植物环境信息感知系统包括张力计和灌溉水管模块110、定位测试分析仪模块120、实验室检测模块130，张力计和灌溉水管模块110布满每块土地区域子块，用于计量每块土地区域子块的土壤水分和为每块土地区域子块进行灌溉，定位测试分析仪模块120用于收集和检测每块土地区域子块的具体数值情况并将每块土地区域子块的数据传递给实验室检测模块130，然后通过工作人员在实验室对土壤进行检测分析，其中：
张力计和灌溉水管模块110包括张力计检测单元111和灌溉水管通水模块112，张力计检测单元111和灌溉水管通水模块112之间相互连接；
张力计检测单元111主要利用负压计测定土壤水分，土壤的每块土地区域子块都布设有一个张力计，这样检测土壤水分更加方便、更加轻松，可以及时根据土壤的水分情况对土壤进行灌溉；
灌溉水管通水模块112主要对土壤的每块土地区域子块进行灌溉，每块土地区域子块都具有各自的灌溉水管，每个灌溉水管都与一个水泵相连接，这样对土壤进行水流的灌溉更加方便；
定位测试分析仪模块120包括采土模块121、红外光学定位单元122、转动圆盘模块123，采土模块121、红外光学定位单元122、转动圆盘模块123之间相互连接；
采土模块121与张力计和灌溉水管模块110相连接，当土壤灌溉完水流后采土模块121主要通过采土机械手对土壤进行收集和检测；
红外光学定位单元122与张力计和灌溉水管模块110相连接，当采土模块121进行工作时，红外光学定位单元122用于对土壤的定位，让采土机械手收集和检测土壤更加方便；
转动圆盘模块123与张力计和灌溉水管模块110相连接，当采土模块121收集完土壤后，转动圆盘模块123通过转动圆盘让采土机械手将土壤放置在转动圆盘上，让工作人员取走土壤并分析土壤更加方便；
采土模块121包括气缸单元1211、采土机械手单元1212、土壤养分测试单元1213，气缸单元1211、采土机械手单元1212、土壤养分测试单元1213之间相互连接；
气缸单元1211与张力计和灌溉水管模块110相连接，当土壤通过张力计和灌溉水管模块110灌溉完水流后，气缸单元1211为采土机械手单元1212的工作提供动力，让采土机械手单元1212的工作变得更加快速；
采土机械手单元1212与张力计和灌溉水管模块110相连接，当土壤通过张力计和灌溉水管模块110灌溉完水流后，采土机械手单元1212在气缸单元1211的作用下通过采土机械手对灌溉后的土壤进行收集；
土壤养分测试单元1213与张力计和灌溉水管模块110相连接相连接，当采土机械手单元1212开始收集土壤时，土壤养分测试单元1213通过不锈钢插片插入土壤中并收集检测土壤中的数据。
土壤养分测试单元1213的锈钢插片插上设有离子交换膜，可以检测不同土壤深度的数据。
采土机械手单元1212的采土机械手上设有横向导轨和纵向导轨，采土机械手单元收集土壤更加方便。
采土模块121、红外光学定位单元122、转动圆盘模块123都与实验室检测模块130相连接，实验室的工作人员检测土壤的数据更加精确。
综上所述，本发明能够感应植物生长土壤的湿度和养分信息，实施获取养分信息和同质土壤收纳用于实验室分析并存，能够对植物生长的湿度、土壤养分等环境信息进行感知和测试，从而为灌溉、施肥提供参考依据，并且通过张力计和灌溉水管让土壤的灌溉和检测土壤的水分变得方便。
以上所述的具体实施例，对本发明的解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种植物环境信息感知系统，其特征在于，其包括张力计和灌溉水管模块、定位测试分析仪模块、实验室检测模块，其中：
张力计和灌溉水管模块分别包括张力计检测单元和灌溉水管通水模块，张力计检测单元和灌溉水管通水模块之间相互连接；
张力计检测单元主要利用负压计测定土壤水分；
灌溉水管通水模块主要对土壤的每块土地区域子块进行灌溉；
定位测试分析仪模块包括采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块，采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块之间相互连接；
采土模块与张力计和灌溉水管模块相连接；
红外光学定位单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
转动圆盘模块与张力计和灌溉水管模块相连接；
采土模块包括气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元，气缸单元、采土机械手单元、土壤养分测试单元之间相互连接；
气缸单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
采土机械手单元与张力计和灌溉水管模块相连接；
土壤养分测试单元与张力计和灌溉水管模块相连接相连接。
2.如权利要求1所述的植物环境信息感知系统，其特征在于，所述土壤养分测试单元的锈钢插片插上设有离子交换膜。
3.如权利要求1所述的植物环境信息感知系统，其特征在于，所述采土机械手单元的采土机械手上设有横向导轨和纵向导轨。
4.如权利要求1所述的植物环境信息感知系统，其特征在于，所述采土模块、红外光学定位单元、转动圆盘模块都与实验室检测模块相连接。
5.如权利要求1所述的植物环境信息感知系统，其特征在于，所述张力计检测单元主要利用负压计测定土壤水分，土壤的每块土地区域子块都布设有一个张力计。
6.如权利要求1所述的植物环境信息感知系统，其特征在于，所述灌溉水管通水模块主要对土壤的每块土地区域子块进行灌溉，每块土地区域子块都具有各自的灌溉水管，每个灌溉水管都与一个水泵相连接。
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| CN105684838A (zh) * | 2015-10-28 | 2016-06-22 | 广西慧云信息技术有限公司 | 一种根据环境参数对植物进行轮流灌溉的系统和方法 |
| CN108279141A (zh) * | 2018-04-17 | 2018-07-13 | 中国科学院东北地理与农业生态研究所 | 一种土壤酸碱度空间变异田间快速测定设备 |
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