一种植物种植自动化供水的系统及方法
技术领域
本发明属自动化、植物供水技术领域,尤其涉及一种植物种植自动化供水的系统及方法。
背景技术
植物种植是人类最为重要的农业活动,植物生产种类主要包括农作物(稻麦棉)、园艺作物(花果菜),还有茶树、蹂科、香料、烟草等植物,传统的植物施肥,一般都是凭经验,靠人力进行的,在很长一段时间,做农业的给人的印象,都是面朝黄土背朝天,虽说农业种植一直在发展,越来越多的机械设备的应用,比如收割机、播种机等,很大程度地减轻了种植工作,但是种植过程中的灌溉、施肥、杀虫这些,都离不开人力!
随着近几年人工智能的兴起,当前,蔬菜种植场、花卉园艺场,农业高新技术园区、农业龙头生产企业和规模经营大户发展很快,随着自动化、智能化、机械化的介入,给种植业带来了很大影响,尤其是互联网+种植业逐步应用,种植业中的灌溉、施肥、杀虫等等,都告别了人力,实现了自动化,使植物种植技术更是得到了很大的提高,本发明在植物种植自动化供水方面进一步积极探索研究,让植物种植更自动智能化,通过智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
发明内容
本发明的目的在于,针对现有技术的不足,提出一种植物种植自动化供水的系统及方法,可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统中的主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、电路集成模块、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质,让植物科学的获取到成长所需的水分,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
一种植物种植自动化供水的系统及方法,所述植物种植自动化供水的系统包括有自动化供水设备、主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、手机APP、小程序、PC端等智能终端设备及智能化控制系统云平台、电路集成模块、芯片模块、能源系统等;所述自动化供水系统可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统中的主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、电路集成模块、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质,让植物科学的获取到成长所需的水分,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
进一步的,所述的自动化供水系统包括自动化供水设备及系统,自动化供水设备包括水供应装置及设备,在种植植物的基地里或在种子培育场所里首先满足供水需求,供水的装置及设备可以采用外供的自来水或干净的自然水,水质可低于饮用水标准,但不能有污染的水有一处或多处供应,还可采用就近的河塘及自然水收集处或池通过过滤或不过滤以水质而定进行就地供水,还可自建水储存池一个或多个进行供水,储存供水装置或供水源头中有水位管控系统可对超水量或小水量或无水进行报警和预警;所述自动化供水设备有电能源供给装置,电能源装置为中国电压380伏及以下电压在系统运行时还可采用低压安全电能源供电,电能源供电有全套的变压装置和稳压装置,还有备用电源装置及供给;所述自动化供水系统的自动化供水设备采用电动的抽水泵或直供水系一个或多个、一种或多种全部由系统控制;所述的供水设备及装置采用直供到各供水管道中,也可进行采用水塔高于供水应用层地面或多层种植植物的高度进行高压自动供给的方式进行自动化供水,在供水距离长压力不足时还采用增压设备一个或多个及系统的补充自动化供水的距离,达到按种植基地大小、长短的面积均可达到自动化水,自动供水已经普及但自动化系统供水还未有实现,自动化系统供水是可以采用每个供水装置中采用电器集成系统控制单个或多个可独立集中的自动化供水装置,还可确定每个区域每个设备的供水情况覆盖范围及覆盖面积及供水量,或及雾化数据供水压力及上供水的高度等其他相关信息并及时上报各种数据并及时反馈,源头供水池或装置有电动或电子控制的阀一个或多个,也可与泵为一体或分体组合,在泵阀或独立泵或高压的储水池出水端前安装,供启动自动化供水时阀门也由系统指令直接并同时打开进行自动化供水;所述的自动化供水从阀处出来可设转换渠道种植供水装在一个或多个电动及系统控制的阀门可转换装置一个或一通或一个多通的出水分流渠道装置,现供水为一般管道,管道可方形、可圆形、可其他形状,管道可大、可小根据供水距离或供水装置而定,供水的方法根据种植植物的品种或属性而定,供水排放水处有出水电动系统控制的阀门,出水阀门的数量一个或多个根据供水量而定,供水出水阀安装数量可以公分或米为计算安装,供水管道根据种植植物的供水量及种植植物的种植标准来布置供水管道,供水管道根据种植植物的要求可以下面自动化直供水,也可安装在种植植物上方的管道架设也可以在地面或地下架铺管道,根据植物高度管道采用电动控制及系统控制的出水阀一个或多个采用公分或米的排列或非排列的方式进行供水或喷水,架设密度及数量根据种植植物品种而定,上架或地下或地面的自动化供水方法均由系统按种植植物工艺流程要求进行自动化供水;所述的自动化供水出水口为直供出水口,也可以为雾化的以喷洒的方式对种植植物进行供水或进行颗粒或水珠的方式进行喷淋的方式进行自动化供水;所述的自动化供水装置可以与喷淋雾化或水珠或颗粒的装置共同在种植植物需要喷洒营养液或地面直供增加营养液或施肥时为水状肥料或需要喷洒农药时均可采用自动化供水系统及设备,在供水源头采用切换水池或直供管道水有个泵切换的方式将供水源头切换到供营养液或切换到供农药的装置里,即可共同使用一套系统及设备;所述的雾化出水装置有供电功能,有小型的电路集成系统控制电动的阀门,可将水量调大或调小或调成水珠或雾化的一种或多种,有控制模块或数据交换模块有执行机构与完成动作的功能,可根据系统指令完成供水、喷雾、水珠及合适能覆盖的供水、喷洒、营养液和喷洒农药的自动化系统控制的功能;所述的自动化供水的设备或系统应用于野外及自然种植植物或大棚种植或建筑物内种植基地、场地或普通种植,只需安装自动化供水的设备及装置及有储存水源,有电源供应及有营养液一种或多种的放置或存放装置或农药一种或多种放置或储存装置,即可实现自动化系统控制供水、喷水、水雾化、喷营养液或雾化营养液或喷农药或雾化农药,还可实现APP、小程序的远程控制作业及语音控制作业及系统控制作业。
进一步的,所述自动化供水设备还包括有水泵、供水管道、供水电磁阀门、自动化控制系统、净水装置、监控装置、报警装置、终端显示装置等,可以是固定机械模块化的,也可以是有驱动装置自动移动的;所述自动化供水设备可全自动控制,操作简单,可自动停电停水停机,可发出报警信号在水源来水后自动恢复供水,无需专人值班,输出水压稳定,可靠性高,保护功能完善,卫生环保,耐用性强,内部自动清洗不会滋生藻类,可保证水质清洁,可杀菌净水,可循环供水,具有造型美观、重量轻、造价低、寿命长、安装简单、用途广等的特点;所述的自动化供水设备自动化可以通过多种方式使用,通过供应渠道出口开始和停止浇灌,启动和停止泵,切断一个浇灌区域的水流或一个海湾或一个通道部分,并将水引导到另一个区域,这些变化自动发生,无需任何直接的手动操作,浇灌者仅需要在浇灌开始时准备系统并维护组件以使其正常工作,自动浇灌可减少劳动力,改善生活方式浇灌者不需要经常检查被浇灌的区域的水的进展,浇灌者可以远离酒店,与家人一起放松,不用彻夜难眠担心,自动化供水的设备结合系统应用于植物进行生长的各个时期,供水设备结合系统在进行布置时,可设计成一种或多种一套或多套一组或多组的供水设备或装置类型结合供水系统进行供水,供水设备或装置的出水源口有深埋土里或地下的供水设备或装置一种或多种一套或多套一组或多组的渗透式灌溉的出水源口,有凸出于地面一定高度或距离的供水设备或装置的出水源口一种或多种一套或多套一组或多组,还根据设置出水源口的出水量的大小或孔径或管径还根据植物灌溉的方式或类型来选择出水量对应的孔径或管径的大小,还设置各个出水源口之间的间距大小,所述的各个出水源口可设置一个或多个不同的出水方式,有近距离的滴灌、远距离的喷灌、植被大面积的喷灌,当植物需要水时,自动化的浇灌设备根据程序设定自动浇灌,自动化允许在不增加劳动量的情况下管理较高流量,浇灌系统的自动化允许在海湾的适当位置切断水,避免操作员在交换水流方面太晚或太早,则可能发生错误,减少水和养分的径流,自动化可以通过有效减少物业流失来帮助保持肥料,在保留肥料既有经济效益,也有环境效益,在发送故障时还可及时切断水源、及时报警处理;所述的水分或水量或多或少或无或干均根据种植植物的特性在成长过程中种植植物流程和需求均按单个品种所对应种植工艺流程单个系统或多个系统而定;所述的自动化供水系统还可设计成虚拟的应用于虚拟游戏里、虚拟研究系统里、VR系统里。
进一步的,所述在植物种植生长中由自动化传感检测设备配合系统对种植植物进行观察,从种子育苗到禾苗种植后成长时间中所需的供水水份、土壤水份、湿度是根据种植植物品种,一些种植植物根部需要长期有水,有些种植植物需要一定的水份,但根部不能长期有水,有些时间还要根部干燥及温度相宜才行,在禾苗成长成庄稼或成长成产品或成长成食材,农作物及其他作物是根据种植的品种而定,在此成长过程中可在建筑物内种植或大棚种植或露天野外土地种植,经过有在田地土壤中进行自动化供水系统改造,在禾苗成长期可干预土壤中的水份多少或土壤中的湿度,还可再干预水量大小或湿度,同时还可适当调整根部周围土壤或土壤中湿度,在禾苗根部周边的湿度来干预禾苗的成活率及禾苗的生长周期,在合理下促使种植物缩缺生长周期并达到调节种植植物的品质,在调节种植植物时,可根据种植的特性及生长时间段来调节,根据禾苗生长速度的观察在干预水分、水量和湿度时,还可适当的调节添加种植植物生长营养液及或是一些食用种植植物品种进行干预,使食用种植植物的口感更好、味道更纯正或香气更好或更甜及其他更喜欢的味道,促使食用种植植物品种更好,上述所阐述的禾苗水份、湿度、温度的干预是有条件,配备了自动化供水供湿装置和设备,及不同室内建筑物内种植植物或野外、大棚种植植物可根据系统观察,经过大数据计算,根据对种植植物观察后得出的结论进行随时干预,干预禾苗的水量、水份、湿度及温度,为一棵或多棵、一株或多株、一束或多束、一片或多片、一分或多分、一亩或多亩、一平方或多平的植被种植提供干预方案;所述的野外田地也可布置有自动化供水或加湿设备或装置及系统进行干预水份、水量、湿度及温度,干预前还要纳入天气情况数据,方可确定实现自动化干预,所述的在水量、水份、湿度、温度干预时,还根据生长禾苗根部的土壤松实度进行干预,确保营养及其他干预,保证种植植物的根部达到良好吸收各种营养元素及矿物质的作用及吸收水份温度的作用;所述自动化供水系统是通过智能终端平台系统控制自动化供水设备进行开水、关水或部分区域开水、部分区域关水,控制水量的大小,控制供水的时间,控制供水的类型、供水的形式等;所述供水的时间可以根据植物生长所需,可以是连续性供水或间断性供水,可以一天一供或一月一供等均可设定;所述供水的形式有滴水、远距离喷洒、近距离喷洒、根部浇灌或整体浇灌等;所述的供水类型是可以根据植物生长所需不同矿物质含量的水质,可以是淡水、海水、营养液或其他水质等,还可在水里加入其他植物生长所需的矿物质,所述这些均可根据不同植物生长所需进行调整,以便适用于不同种植场景的不同种植;所述的自动化供水系统还可进行用水量控制管理、运行状态实时监控、电磁阀门自动控制等;所述水量控制管理是通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量,通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量,结合电磁阀门自动控制功能,实现每一个电磁阀门控制单元的用水量统计,同时水泵引入流量控制,当超过用水总量时将通过远程控制,限制区域用水;所述的运行状态实时监控是通过水位和视频监控实时监测供水系统水源状况,及时发布缺水预警,通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测,能够及时发现供水系统爆管、漏水、低压运行等不合理浇灌事件,及时通知系统维护人员,保障供水系统平稳运行;所述电磁阀门自动控制功能是根据植物种植系统反馈的对农田土壤墒情信息、气象信息和作物长势信息(叶温、叶面湿度、果实膨大、茎杆微变化传感器采集信息)的实时监测数据,综合智能判断是否需要浇灌,采用无线或有线技术,实现电磁阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭,根据采集到的信息,结合当地作物的需水和浇灌轮灌情况制定自动开启水泵、电磁阀门,实现无人职守自动浇灌,分片控制,预防人为误操作等造成种植植物受害等;所述的自动化供水系统对植物进行自动化水肥供应,系统根据用户设定好的施肥比例、施肥时间及循环模式、EC/pH平衡条件等各种逻辑组合,由控制器通过一组或多组注肥器、电磁阀门和一套或多套EC/pH监测系统适时适量定比例地将各种水肥注入到浇灌管道中,自动完成施肥任务,合理控制水肥供应;所述浇灌施肥技术以自动浇灌为基础,以自控单元为把控,结合了传感检测技术、微处理器技术,计算机技术等现代信息化技术,所述自动化浇灌施肥管理系统还包括注肥系统、混肥系统、控制系统、检测系统和其他配件等;所述的自动化供水系统如园林浇灌是将有压力水送分配到种植场地,按作物需水要求适时适量地浇水或灌水,仅湿润根区附近的土壤,因而减少了水的损失,微灌是管网供水,操作方便,便于自动控制,可明显节省劳力,同时微灌大部分属于局部浇灌,大部分地表保持,减少了杂草的生长,减少了除草剂和除草的劳力费用;所述微灌是利用微灌设备组成微灌系统,将有压水送分配到种植场地,通过灌水器作物根部附近土壤的一种灌水技术,微灌按灌水器及出流形式的不同,主要有滴灌、微喷灌、小管出流、渗灌等形式;所述的滴灌是利用安装在末级管道上的滴头,或与毛管制作成一体的滴灌带(或滴灌管)将有压力水以水滴湿润土壤,在滴灌水器流量较大时,形成细水流湿润土壤,通过滴灌系统施肥,一方面由于可溶肥随着滴灌水直接施入作物根系密积区,作物棵间空地上无任何肥料浪费,另一方面滴灌是以小流量以滴水形式渗入根区,非常容易控制,水、肥均不会有深层淋洗浪费,滴灌施氮,肥效可达74%,而传统施法不会超过30%,施肥均匀度取决于浇灌均匀度,如果滴灌系统均匀度高,则施肥均匀度也高;所述的微喷灌是利用直接安装在毛管上或毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤,微喷头有固定式和旋转式两种,前者喷射范围小,水滴小,后者喷射范围大,水滴也较大,故安装的间距也比较大;所述的渗灌是利用一种特别的渗水毛管埋入地表下30CM左右,压力通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤,由于渗灌能减少土壤地表面蒸发,是用水量很省的一种微灌技术,采用滴灌系统施肥可为植物根部施肥提供条件,非常显著的提高施肥、浇灌效率,降低生产成本,提高产量、品质,提高经济效益。
进一步的,所述的自动化供水系统可应用在植物种植的培育阶段和植物生长阶段,为不同的植物提供水分,所述的植物种植的培育阶段供水是在种子播种到土壤中的供水,供水的步骤能放在最后一步,也能放在最前面,这两种供水的方式好效果差不多,根据自己的习惯自由选择,就是需要播种后的土壤要保持一定的湿润度,不让土表变干,一直到发芽期间,要注意观察,在干燥和炎热的季节里,每天都要浇水一次或多次,但在浇水的过程中不要浇大水或多水以防种子被水冲掉,在培育的土壤中慢慢变干时再浇水,浇水过多会造成培育的种子发霉或腐烂,是因为种子缺氧的缘故,只有少数水生植物的种子能在缺氧状况下发芽,所以在种子播放繁殖的时候浇一次大水,不过不要出现多余的积水,然后每天查看或观察,让培育的土壤不结块为宜,在自动化供水设备及系统中可以选择自动化喷雾喷洒水或小管滴灌的方式让土壤保持一定的湿度;所述的植物生长阶段是出苗的幼苗到成熟之间的过程,浇水量的多少以及浇水方式是否正确都严重影响着幼苗的生长和发育,对于新栽种的幼苗在浇水时要小水漫灌,这样有利于幼苗根部吸收充足的水分,禁止大水灌溉,在浇水后还要压实土壤,如果发现浇水后的幼苗有歪倒、伏倒现象应做好扶正、固定幼苗,这样有利于加紧植物根系与土壤的密接,在早春干旱、风多雨少、地面蒸发大的地方,要经常小水慢灌幼苗,保证充足的水分,浇水浇足灌饱,还要在生长期也要进行灌溉,花卉植物的生长期包括三个阶段包括花前、花后和花芽分化,在花前要即使浇水,这样可以为苗木萌芽、开花、新梢生长提高充足的水分,同时还能有效预防春寒、晚霜的危害,花后,在苗木在花谢后半个月左右会进入新梢生长期,必须保证充足的水分灌溉,这样有利于新梢的生长,还有就是花芽分化,如果在花芽分化缺少水分就会严重影响果实生长和花芽分化,特别是观花、观果类的苗木,还有休眠期的苗木,在秋冬和早春之间是苗木休眠期,在秋末或冬初,在土壤封冻之前要浇封冻水,这样有利于提高苗木的越冬抗寒能力,还有早春管理,在早春土壤要化冻之时,即使浇水,这样有利于预防早春干旱、提高高温、促进树木萌芽和增强耐旱能力的作用,在苗木期浇水的技巧要注意浇水量影响的因素包括树种、规格、生长状况以及土质、气候等都与浇水的量的大小或多少有关系,一般在浇水量达到土壤水量的60%-80%为宜,在干旱时期或土质不好的地区应当适宜增加浇水量,所述的浇灌的水源可以是河水、江水、池水、溪水、井水、也可以是自来水或经过处理过的海水,但是不能使用被污染过的废水,常见的植物生长阶段过程中的浇灌方式有沟灌、畦灌、喷灌或滴灌,所述的沟灌是先在植物苗木的行间进行一定深度的开沟,然后将灌溉的水源引入开好的沟内,减少了水流与地表的接触面,减轻了土壤团粒受水力破坏的程度,其次沟灌可按照不同地形和土壤的透水性等,采用不同的沟深、沟向和沟形,所述的畦灌是在众多灌溉方式中的一种,畦灌适宜小麦、谷子、花生等窄形距、密植作物,在蔬菜、牧草和苗圃的灌溉中也常用,畦灌规格受供水情况、土壤质地、地形坡度、土地平整等状况的影响,畦田灌水技术的要素包括;畦田规格、入畦单宽流量、灌水时间他们的选择对保证适时适量灌水、湿度均匀一致十分重要,畦田长度取决于地面坡度,土壤透水性、入畦流量及土地平整程度,当土壤透水性强、地面坡度小而且土地平整差、入畦流量小,畦田长度宜短些,反之畦田宜长些,畦田愈长则灌水定额愈大,土地平整工作量愈大,灌水质量愈难以掌握,我国大部分渠灌区畦田长度在30~100m.在井灌区,由于水量流量所限,畦田一般较短,通常为20~30m,畦田宽度与地形、土壤、入畦流量大小有关,同时还要考虑机械耕作的要求,在土壤透水性好、地面坡度大,土地平整时,畦田宽度宜小些,反之宜大些,通常畦愈宽,灌水定额愈大,灌水质量愈难掌握,畦埂高度一般为10~15cm左右以不跑水为宜,畦埂做到不跑水,是畦灌管理中很重要的一项;所述的喷灌即通称人工降雨灌溉,是以压力将水经过喷管和喷头喷向空中,使灌溉水像降雨一样均匀的落在植被地面上,靠水浸润给土壤提供水,其优点是减少了灌溉水对土壤的冲刷,避免了土壤板结,喷灌用水量可以所以控制,比地面或地表灌溉要节省很多的用水量,为更好的提高雾化程度、喷洒均匀度,降低喷雾强度,应采用缓慢喷灌、脉冲喷灌和喷雾等先进技术,以提高喷洒质量,还可利用自动化和遥控的技术;所述的滴灌是地下灌溉发展的一种新型灌溉方法,它是利用低压管导系统,使灌溉水滴缓慢地经常地浅润根系区域,它是借助于土壤毛细管作用,由地下上升到玉米根系分布层,供植物生长发育的需要,它可以按植物需要水量供水,能更好的节约用水量,促进植物生长和提高产量;所述的上述的灌溉的方式均根据植物生长的过程中进行选择灌溉的方式,还要根据植物的种类或类别而选择适合植物种类的灌溉方式进行灌溉,灌溉水的水量的多少要根据植物生长过程中所缺水的程度或季节或天气来确定灌溉水量的多少,所有的灌溉植物的方式均采用自动化、系统控制化的、遥控化、智能感应化的根据掌握植物生长过程中所缺水时的状态根据后台服务器系统总平台中设置的一些参数指令,供水化系统结合各个模块之间的交互完成参数指令的过程而实现供水,参数指令包括灌溉的供水量、供水时间、供水方式,以自动化供水系统可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统中的主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、电路集成模块、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行而完成自动化浇灌。
进一步的,所述的自动化供水系统还包括主控模块及分项控制模块,所述主控模块由电器集成或各种运行器及芯片组成的,采用CPU中央处理器系统架构搭建,主控模块还包括多个分项控制模块,主控模块与分项控制模块可融合为一体,多个分项控制模块任何一个均可代替主控模块;所述的主控模块及包括的多个分项控制模块根据系统的设定均可直接与后台服务器系统总平台信息交互、数据共享、接收指令、发送指令等,后台服务器系统总平台或主控模块均下发给分项控制模块,发送指令和接收指令均按程序预先设定的作业流程,达到所需控制的实现;所述还可设定主控模块一个或多个及分项控制模块一个或多个将融纳或组合或独立的承担各软件系统的智能应用终端一个或多个一组或多组,系统一个或多个一类或多类和自动化供水设备及其客户端应用设备一个或多个一套或多套一组或多组等任何应用智能设备及系统,还承载及智能应用终端和自动化供水设备及相关联设备装置及系统一个或多个或一套或多套或一组或多组均可融合或独立运行,通过有线通讯、无线通讯、本地通讯、组网通讯或联网通讯一种通讯或多种通讯来完成所需的通讯功能来配合各种功能的完成,实现数据交换、数据共享、发送指令、接收指令,由执行机构、虚拟机构完成所有设计与研发功能,完成或变换所有物体与动作实现所有完美动作并可与后台服务器系统总平台连接;所述主控模块还可以其他内容的功能布置及储存、数据交换,使其达到设计系统需求及方法;所述的系统及方法包括后台服务器系统总平台通过通讯的方式与智能有通讯的终端,终端包括手机终端、电脑终端、手环、Ipad终端,手机终端还包括手机APP、小程序、智能终端;所述的通讯为本地通讯,联网通讯、有线无线通讯,还包括自动化抽血检验系统及方法在智能应用终端或显示屏直接操作,可采用语音输入及语音应用或文字输入及英文输入版;所述的自动化供水系统及方法应用于所有智能应用终端,智能应用终端有电路集成系统一组或多组一套或多套,包括各种功能的电子元件一个或多个或一型号或多型号及苹果、安卓、鸿蒙及未来发展系统在ARM架构的芯片及 CPU及未来的其他架构下运行的,及芯片一个或多个一种或多种及各种探测装置一种或多种一型号或多型号,有驱动运行及下载第三方软件及APP、小程序等并可储存应用操作及其他相关功能的运行和操作储存,有通讯功能,带自备电源和直供电源稳压或变压装置,有显示功能可移动或固定,还可或无或有均可进行操作及使用及应用安装有VR及3D系统及其他配套设备等智能化设备,包括各种智能手机、ipad、电脑及专用装置达到上述标准的所有智能化设备均可应用,应用只要有网络的情况下均可使用,网络采用有线网络及无线网络均可,应用场景为植物种植厂、农场、公园及所有植物种植企业、经营者均可设立自动化供水设备独立运营地及所有可容纳人体及有网络的场所均可使用。
进一步的,所述的电路集成包括核心STM32F407IGT6及MCU.STM32F407IGTx及多种电子原件及传感器接收单元、电流监测控制单元、电机控制单元、电源管理单元及线路图及各种电子元器件构成及采用ARM架构的芯片及 CPU,central processing unit中文为“中央处理器”所述的集成电器还包括一种或多种通讯,多种通讯包括互联网通讯、本地通讯、联网组网通讯和无线通讯、有线通讯,这些通讯全部集合于电路系统里,所述的电路集成系统还包括底板线路集成图、绝缘pc板一种或多种运行器,运行器的型号 ARM架构的系列芯片和中央处理器系列型号及未来可替代的其他运行器,运行器还以线路图连接一种或多种储存器,储存器主要储存一种或多种系统,还可采用其他类似的功能储存器或容纳或兼容未来研发高性能的储存器,这些还采用一种或多种电子原件,一种一型或多种型或一种多型或多型一种的电子原件是PC底板线路图安的连接与集成容纳一种或多种、一款或多款集成功能性芯片和储存性芯片的融合和组合集成强大的电路运行,可达到储存一种或多种功能性系统及控制性系统,一种数据或多种数据的交互及反馈并根据一种或多种的场景情况下达不同的指令,由执行机构一个或多个完成,一种或多种的自动化的动作,达到全自动化、无人化、标准化、规范化、安全化的自动控制系统和自动作业系统;有电路集成系统及芯片应用系统,集成电路图及芯片与软件系统智能应用终端和系统的应用及游戏系统的设定与规则及在模拟显示屏中的应用及功能及在自动无人餐食作业设备种的应用及流程,的集成电路硬件包括主控模块、电机驱动模块、信号采集模块、开关控制模块、电源处理模块、数据通讯模块、显示模块、故障检测模块,主控模块主要包括负责信息计算处理的CPU芯片及其基础外围电路,负责处理指令、执行操作、控制流程、处理数据等核心工作,可采用基于ARM、x86、MIPS等不同架构的主流芯片;所述的电机驱动模块,用于驱动设备的执行电机,可调节不同电机在使用时的电压、电流、转速、正方转等,解析主控模块的控制指令,对电机进行相应的控制,达到对设备的运动控制;所述的信号采集模块,包括了不同信号采集的采集传感器,传感器驱动电路,信号采集处理电路,信号滤波处理电路,将系统需要采集的不同信息以不同的模拟数字信号传输到主控模块,进行数据采集处理分析;所述的开关控制模块,包括对外接电源、内部执行模块、外接驱动模块等的电源开关控制、设备使能控制等功能,在系统需要对某一功能模块的开启关闭等做控制处理的模块;所属的电源处理模块,包括了设备内部不同子模块需要不同参数的电压、电流处理的电子设备及电路,保障不同设备的电源供给,安全节能的保证各个模块的正常运行;所述的数据通信模块,包括了设备内部的、外部的有线及无线通讯模块,本地组网及联网通信,采用4G、5G、GPRS、WIFI、BIU、LORA、NB-IOT、ZIGBEE等无线通讯,CAN、485、以太网有线通讯总线来指令发送,数据上报,指令接收和信息传递和语音解释、组网等,还留有接口容纳未来新的通讯模块和其他通讯模块,可载于设备的内部指令传输,进行各种采集信息上报、控制指令下传等,达到设备自动作业的实现,可实现与外部设备的连接,后台服务器系统总平台的连接,进行各种信息的交互、反馈、指令下发,实现设备的远程控制、远程维护、在线更新等任务;所述的显示模块,用于各种设备内部运行状态信息显示,人机交互信息显示、动态图片显示、视频播放等,实现数据可视化、人机交互等功能,还可通过不同的音频接口接入到外接显示屏、投影仪等外接设备中;所述的故障检测模块,用于设备内部各模块的电流、电压等信息检测,对异常的电路、模块、接口进行报警提示及故障上报,保证设备的安全性,稳定性。
进一步的,所述的后台服务器系统总平台以服务器组合营运,且储存通讯接收应用,传输指令发送与接收等全方位功能为一体的设备并可布置云计算、大数据、分类、地图设计位置,移动智能终端应用终端线路,线路跟踪及分级统计的后台服务器系统总平台一台或多台或一组或多组或一套或多套的后台服务器系统总平台;所述后台服务器系统总平台采用低屋架构和运行架构系统,即安卓系统,苹果系统,鸿蒙系统和未来发展的开发底层架构及第三方的架构系和软件系统,和软件储存系统和CPU;所述后台服务器系统总平台有数据储存、信息传递、设备上下架管理、数据统计、分层管理、区域管理搭建、设备管理,按台计算,按客户需求、客户定位、客户资料储存、统计等或自身需求下发指令、接收客户信息、财务数据记录、储存等等且及相关的经营管理系统;所述的后台服务器系统总平台的物联网设备在系统层面上采用4G、5G通信模块、有线通信以及后发展开发先进通信,利用国际先进的mqtt物联网协议或及其他的物联网协议及未来发展的更先进的物联网协议,实现设备与后台业务系统远程通信,完成系统间的各类信息、指令交互,具体部署方案简单灵活;所述的后台服务器系统总平台中包括设备数据上报:设备各类状态数据采用mqtt协议定时或实时传输到后台进行集中保存、分析;服务器指令下发及反馈:后台服务器系统总平台根据设备当前状态自行或手动下发指令给设备,指示其按照要求进行操作或服务,实现远程操作和监控的目的,后台管理员可以自行管理设备的运营,后台系统提供SAAS模式服务,方便使用者及设备管理人员自行定义经营策略,后台服务器系统自动调度设备按照商家的策略执行日常服务;后台服务器系统针对设备上报的数据进行分析、查询;运营人员可以监控设备的运行情况;使用者可以根据数据分析结果,调整供水策略,提供更好的供水服务;所述后台还提供完善的设备管理、远程监控、操作管理等功能,为运营人员、商家、管理层提供实用的管理、调度、分析功能;所述的后台服务器系统总平台系统总体功能包括的设备监控功能如下:自动供水设备状态上报,自动供水设备按照系统设定规则,定时或状态改变时自主上报当前状态;自动供水设备异常上报:自动供水设备发生异常情况,自动采集当前异常信息,立即上报异常情况;自动供水设备远程调度:后台系统监控到设备出现异常、运营人员按照维护要求、商家调整经营策略,均可从后台向设备发送指令,要求其执行指定动作;设备日常运维:检测设备内设多种传感器,定时传送设备日常运行数据,后台服务器系统收集并提供分析功能;所述包括的订单服务功能如下:设备查找:用户可以按照地图查找、选择最近可以提供服务的设备;用户供水指令下单达:用户可以远程通过app、微信小程序下单或者到达设备后下达供水指令;所述包括的商家SAAS平台功能如下:商家设备管理:商家可以自主管理自己购买的设备,实时查看设备的运行情况;商家订单管理:商家可以实时查看用户订单执行情况,查看历史订单;商家产品经营调整:商家可以分析订单收入数据,并调整每台设备的经营策略,系统自动将最新经营策略下发到设备执行;所述包括的后台运营平台功能如下:系统管理:具有用户管理、菜单管理,支持参与设备维护、监控、管理、分析等后台功能的各类人员的权限管控;设备管理:设备运营前的初始化、设备当前运行状态的监控、调整设备参数、设备历史运行数据等维护、查看、分析;支付管理:为商家入住经营平台提供支付渠道、商家支付账号配置;订单管理:可以查看用户订单,及时跟踪处理订单执行情况,查询历史订单,分析订单数据。
本发明的有益效果:可通过智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统中的主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、电路集成模块、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质,让植物科学的获取到成长所需的水分,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
附图说明
图1是本发明自动化供水的系统及方法的系统框架图。
其中:1-自动化供水设备;2-主控模块及分项控制模块;3-通讯模块;4-后台服务器系统总平台;5-智能终端;6-电路集成模块;7-自动化供水系统。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对本发明的具体实施方式根据图示描述如下。
在本实施案例中,一种植物种植自动化供水的系统及方法,所述植物种植自动化供水的系统包括有自动化供水设备1、主控模块及分项控制模块2、通讯模块3、后台服务器系统总平台4、手机APP、小程序、PC端等智能终端5设备及智能化控制系统云平台、电路集成模块6、芯片模块、能源系统等;所述自动化供水系统7可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端5设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统7中的主控模块及分项控制模块2、通讯模块3、后台服务器系统总平台4、电路集成模块6、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质,让植物科学的获取到成长所需的水分,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
本实施案例中,所述的自动化供水系统7包括自动化供水设备1及系统,自动化供水设备1包括水供应装置及设备,在种植植物的基地里或在种子培育场所里首先满足供水需求,供水的装置及设备可以采用外供的自来水或干净的自然水,水质可低于饮用水标准,但不能有污染的水有一处或多处供应,还可采用就近的河塘及自然水收集处或池通过过滤或不过滤以水质而定进行就地供水,还可自建水储存池一个或多个进行供水,储存供水装置或供水源头中有水位管控系统可对超水量或小水量或无水进行报警和预警;所述自动化供水设备1有电能源供给装置,电能源装置为中国电压380伏及以下电压在系统运行时还可采用低压安全电能源供电,电能源供电有全套的变压装置和稳压装置,还有备用电源装置及供给;所述自动化供水系统7的自动化供水设备1采用电动的抽水泵或直供水系一个或多个、一种或多种全部由系统控制;所述的供水设备及装置采用直供到各供水管道中,也可进行采用水塔高于供水应用层地面或多层种植植物的高度进行高压自动供给的方式进行自动化供水,在供水距离长压力不足时还采用增压设备一个或多个及系统的补充自动化供水的距离,达到按种植基地大小、长短的面积均可达到自动化水,自动供水已经普及但自动化系统供水还未有实现,自动化系统供水是可以采用每个供水装置中采用电器集成系统控制单个或多个可独立集中的自动化供水装置,还可确定每个区域每个设备的供水情况覆盖范围及覆盖面积及供水量,或及雾化数据供水压力及上供水的高度等其他相关信息并及时上报各种数据并及时反馈,源头供水池或装置有电动或电子控制的阀一个或多个,也可与泵为一体或分体组合,在泵阀或独立泵或高压的储水池出水端前安装,供启动自动化供水时阀门也由系统指令直接并同时打开进行自动化供水;所述的自动化供水从阀处出来可设转换渠道种植供水装在一个或多个电动及系统控制的阀门可转换装置一个或一通或一个多通的出水分流渠道装置,现供水为一般管道,管道可方形、可圆形、可其他形状,管道可大、可小根据供水距离或供水装置而定,供水的方法根据种植植物的品种或属性而定,供水排放水处有出水电动系统控制的阀门,出水阀门的数量一个或多个根据供水量而定,供水出水阀安装数量可以公分或米为计算安装,供水管道根据种植植物的供水量及种植植物的种植标准来布置供水管道,供水管道根据种植植物的要求可以下面自动化直供水,也可安装在种植植物上方的管道架设也可以在地面或地下架铺管道,根据植物高度管道采用电动控制及系统控制的出水阀一个或多个采用公分或米的排列或非排列的方式进行供水或喷水,架设密度及数量根据种植植物品种而定,上架或地下或地面的自动化供水方法均由系统按种植植物工艺流程要求进行自动化供水;所述的自动化供水出水口为直供出水口,也可以为雾化的以喷洒的方式对种植植物进行供水或进行颗粒或水珠的方式进行喷淋的方式进行自动化供水;所述的自动化供水装置可以与喷淋雾化或水珠或颗粒的装置共同在种植植物需要喷洒营养液或地面直供增加营养液或施肥时为水状肥料或需要喷洒农药时均可采用自动化供水系统7及设备,在供水源头采用切换水池或直供管道水有个泵切换的方式将供水源头切换到供营养液或切换到供农药的装置里,即可共同使用一套系统及设备;所述的雾化出水装置有供电功能,有小型的电路集成系统控制电动的阀门,可将水量调大或调小或调成水珠或雾化的一种或多种,有控制模块或数据交换模块有执行机构与完成动作的功能,可根据系统指令完成供水、喷雾、水珠及合适能覆盖的供水、喷洒、营养液和喷洒农药的自动化系统控制的功能;所述的自动化供水的设备或系统应用于野外及自然种植植物或大棚种植或建筑物内种植基地、场地或普通种植,只需安装自动化供水的设备及装置及有储存水源,有电源供应及有营养液一种或多种的放置或存放装置或农药一种或多种放置或储存装置,即可实现自动化系统控制供水、喷水、水雾化、喷营养液或雾化营养液或喷农药或雾化农药,还可实现APP、小程序的远程控制作业及语音控制作业及系统控制作业。
本实施案例中,所述自动化供水设备1还包括有水泵、供水管道、供水电磁阀门、自动化控制系统、净水装置、监控装置、报警装置、终端显示装置等,可以是固定机械模块化的,也可以是有驱动装置自动移动的;所述自动化供水设备1可全自动控制,操作简单,可自动停电停水停机,可发出报警信号在水源来水后自动恢复供水,无需专人值班,输出水压稳定,可靠性高,保护功能完善,卫生环保,耐用性强,内部自动清洗不会滋生藻类,可保证水质清洁,可杀菌净水,可循环供水,具有造型美观、重量轻、造价低、寿命长、安装简单、用途广等的特点;所述的自动化供水设备1自动化可以通过多种方式使用,通过供应渠道出口开始和停止浇灌,启动和停止泵,切断一个浇灌区域的水流或一个海湾或一个通道部分,并将水引导到另一个区域,这些变化自动发生,无需任何直接的手动操作,浇灌者仅需要在浇灌开始时准备系统并维护组件以使其正常工作,自动浇灌可减少劳动力,改善生活方式浇灌者不需要经常检查被浇灌的区域的水的进展,浇灌者可以远离酒店,与家人一起放松,不用彻夜难眠担心,自动化供水的设备结合系统应用于植物进行生长的各个时期,供水设备结合系统在进行布置时,可设计成一种或多种一套或多套一组或多组的供水设备或装置类型结合供水系统进行供水,供水设备或装置的出水源口有深埋土里或地下的供水设备或装置一种或多种一套或多套一组或多组的渗透式灌溉的出水源口,有凸出于地面一定高度或距离的供水设备或装置的出水源口一种或多种一套或多套一组或多组,还根据设置出水源口的出水量的大小或孔径或管径还根据植物灌溉的方式或类型来选择出水量对应的孔径或管径的大小,还设置各个出水源口之间的间距大小,所述的各个出水源口可设置一个或多个不同的出水方式,有近距离的滴灌、远距离的喷灌、植被大面积的喷灌,当植物需要水时,自动化的浇灌设备根据程序设定自动浇灌,自动化允许在不增加劳动量的情况下管理较高流量,浇灌系统的自动化允许在海湾的适当位置切断水,避免操作员在交换水流方面太晚或太早,则可能发生错误,减少水和养分的径流,自动化可以通过有效减少物业流失来帮助保持肥料,在保留肥料既有经济效益,也有环境效益,在发送故障时还可及时切断水源、及时报警处理;所述的水分或水量或多或少或无或干均根据种植植物的特性在成长过程中种植植物流程和需求均按单个品种所对应种植工艺流程单个系统或多个系统而定;所述的自动化供水系统7还可设计成虚拟的应用于虚拟游戏里、虚拟研究系统里、VR系统里。
本实施案例中,所述在植物种植生长中由自动化传感检测设备配合系统对种植植物进行观察,从种子育苗到禾苗种植后成长时间中所需的供水水份、土壤水份、湿度是根据种植植物品种,一些种植植物根部需要长期有水,有些种植植物需要一定的水份,但根部不能长期有水,有些时间还要根部干燥及温度相宜才行,在禾苗成长成庄稼或成长成产品或成长成食材,农作物及其他作物是根据种植的品种而定,在此成长过程中可在建筑物内种植或大棚种植或露天野外土地种植,经过有在田地土壤中进行自动化供水系统7改造,在禾苗成长期可干预土壤中的水份多少或土壤中的湿度,还可再干预水量大小或湿度,同时还可适当调整根部周围土壤或土壤中湿度,在禾苗根部周边的湿度来干预禾苗的成活率及禾苗的生长周期,在合理下促使种植物缩缺生长周期并达到调节种植植物的品质,在调节种植植物时,可根据种植的特性及生长时间段来调节,根据禾苗生长速度的观察在干预水分、水量和湿度时,还可适当的调节添加种植植物生长营养液及或是一些食用种植植物品种进行干预,使食用种植植物的口感更好、味道更纯正或香气更好或更甜及其他更喜欢的味道,促使食用种植植物品种更好,上述所阐述的禾苗水份、湿度、温度的干预是有条件,配备了自动化供水供湿装置和设备,及不同室内建筑物内种植植物或野外、大棚种植植物可根据系统观察,经过大数据计算,根据对种植植物观察后得出的结论进行随时干预,干预禾苗的水量、水份、湿度及温度,为一棵或多棵、一株或多株、一束或多束、一片或多片、一分或多分、一亩或多亩、一平方或多平的植被种植提供干预方案;所述的野外田地也可布置有自动化供水或加湿设备或装置及系统进行干预水份、水量、湿度及温度,干预前还要纳入天气情况数据,方可确定实现自动化干预,所述的在水量、水份、湿度、温度干预时,还根据生长禾苗根部的土壤松实度进行干预,确保营养及其他干预,保证种植植物的根部达到良好吸收各种营养元素及矿物质的作用及吸收水份温度的作用;所述自动化供水系统7是通过智能终端5平台系统控制自动化供水设备1进行开水、关水或部分区域开水、部分区域关水,控制水量的大小,控制供水的时间,控制供水的类型、供水的形式等;所述供水的时间可以根据植物生长所需,可以是连续性供水或间断性供水,可以一天一供或一月一供等均可设定;所述供水的形式有滴水、远距离喷洒、近距离喷洒、根部浇灌或整体浇灌等;所述的供水类型是可以根据植物生长所需不同矿物质含量的水质,可以是淡水、海水、营养液或其他水质等,还可在水里加入其他植物生长所需的矿物质,所述这些均可根据不同植物生长所需进行调整,以便适用于不同种植场景的不同种植;所述的自动化供水系统7还可进行用水量控制管理、运行状态实时监控、电磁阀门自动控制等;所述水量控制管理是通过出口流量监测作为本区域内用水总量计量,通过每个支管压力传感采集数据实时计算各支管的轮灌水量,结合电磁阀门自动控制功能,实现每一个电磁阀门控制单元的用水量统计,同时水泵引入流量控制,当超过用水总量时将通过远程控制,限制区域用水;所述的运行状态实时监控是通过水位和视频监控实时监测供水系统水源状况,及时发布缺水预警,通过水泵电流和电压监测、出水口压力和流量监测、管网分干管流量和压力监测,能够及时发现供水系统爆管、漏水、低压运行等不合理浇灌事件,及时通知系统维护人员,保障供水系统平稳运行;所述电磁阀门自动控制功能是根据植物种植系统反馈的对农田土壤墒情信息、气象信息和作物长势信息(叶温、叶面湿度、果实膨大、茎杆微变化传感器采集信息)的实时监测数据,综合智能判断是否需要浇灌,采用无线或有线技术,实现电磁阀门的遥控启闭和定时轮灌启闭,根据采集到的信息,结合当地作物的需水和浇灌轮灌情况制定自动开启水泵、电磁阀门,实现无人职守自动浇灌,分片控制,预防人为误操作等造成种植植物受害等;所述的自动化供水系统7对植物进行自动化水肥供应,系统根据用户设定好的施肥比例、施肥时间及循环模式、EC/pH平衡条件等各种逻辑组合,由控制器通过一组或多组注肥器、电磁阀门和一套或多套EC/pH监测系统适时适量定比例地将各种水肥注入到浇灌管道中,自动完成施肥任务,合理控制水肥供应;所述浇灌施肥技术以自动浇灌为基础,以自控单元为把控,结合了传感检测技术、微处理器技术,计算机技术等现代信息化技术,所述自动化浇灌施肥管理系统还包括注肥系统、混肥系统、控制系统、检测系统和其他配件等;所述的自动化供水系统7如园林浇灌是将有压力水送分配到种植场地,按作物需水要求适时适量地浇水或灌水,仅湿润根区附近的土壤,因而减少了水的损失,微灌是管网供水,操作方便,便于自动控制,可明显节省劳力,同时微灌大部分属于局部浇灌,大部分地表保持,减少了杂草的生长,减少了除草剂和除草的劳力费用;所述微灌是利用微灌设备组成微灌系统,将有压水送分配到种植场地,通过灌水器作物根部附近土壤的一种灌水技术,微灌按灌水器及出流形式的不同,主要有滴灌、微喷灌、小管出流、渗灌等形式;所述的滴灌是利用安装在末级管道上的滴头,或与毛管制作成一体的滴灌带(或滴灌管)将有压力水以水滴湿润土壤,在滴灌水器流量较大时,形成细水流湿润土壤,通过滴灌系统施肥,一方面由于可溶肥随着滴灌水直接施入作物根系密积区,作物棵间空地上无任何肥料浪费,另一方面滴灌是以小流量以滴水形式渗入根区,非常容易控制,水、肥均不会有深层淋洗浪费,滴灌施氮,肥效可达74%,而传统施法不会超过30%,施肥均匀度取决于浇灌均匀度,如果滴灌系统均匀度高,则施肥均匀度也高;所述的微喷灌是利用直接安装在毛管上或毛管连接的微喷头将压力水以喷洒状湿润土壤,微喷头有固定式和旋转式两种,前者喷射范围小,水滴小,后者喷射范围大,水滴也较大,故安装的间距也比较大;所述的渗灌是利用一种特别的渗水毛管埋入地表下30CM左右,压力通过渗水毛管管壁的毛细孔以渗流的形式湿润其周围土壤,由于渗灌能减少土壤地表面蒸发,是用水量很省的一种微灌技术,采用滴灌系统施肥可为植物根部施肥提供条件,非常显著的提高施肥、浇灌效率,降低生产成本,提高产量、品质,提高经济效益。
本实施案例中,所述的自动化供水系统7可应用在植物种植的培育阶段和植物生长阶段,为不同的植物提供水分,所述的植物种植的培育阶段供水是在种子播种到土壤中的供水,供水的步骤能放在最后一步,也能放在最前面,这两种供水的方式好效果差不多,根据自己的习惯自由选择,就是需要播种后的土壤要保持一定的湿润度,不让土表变干,一直到发芽期间,要注意观察,在干燥和炎热的季节里,每天都要浇水一次或多次,但在浇水的过程中不要浇大水或多水以防种子被水冲掉,在培育的土壤中慢慢变干时再浇水,浇水过多会造成培育的种子发霉或腐烂,是因为种子缺氧的缘故,只有少数水生植物的种子能在缺氧状况下发芽,所以在种子播放繁殖的时候浇一次大水,不过不要出现多余的积水,然后每天查看或观察,让培育的土壤不结块为宜,在自动化供水设备1及系统中可以选择自动化喷雾喷洒水或小管滴灌的方式让土壤保持一定的湿度;所述的植物生长阶段是出苗的幼苗到成熟之间的过程,浇水量的多少以及浇水方式是否正确都严重影响着幼苗的生长和发育,对于新栽种的幼苗在浇水时要小水漫灌,这样有利于幼苗根部吸收充足的水分,禁止大水灌溉,在浇水后还要压实土壤,如果发现浇水后的幼苗有歪倒、伏倒现象应做好扶正、固定幼苗,这样有利于加紧植物根系与土壤的密接,在早春干旱、风多雨少、地面蒸发大的地方,要经常小水慢灌幼苗,保证充足的水分,浇水浇足灌饱,还要在生长期也要进行灌溉,花卉植物的生长期包括三个阶段包括花前、花后和花芽分化,在花前要即使浇水,这样可以为苗木萌芽、开花、新梢生长提高充足的水分,同时还能有效预防春寒、晚霜的危害,花后,在苗木在花谢后半个月左右会进入新梢生长期,必须保证充足的水分灌溉,这样有利于新梢的生长,还有就是花芽分化,如果在花芽分化缺少水分就会严重影响果实生长和花芽分化,特别是观花、观果类的苗木,还有休眠期的苗木,在秋冬和早春之间是苗木休眠期,在秋末或冬初,在土壤封冻之前要浇封冻水,这样有利于提高苗木的越冬抗寒能力,还有早春管理,在早春土壤要化冻之时,即使浇水,这样有利于预防早春干旱、提高高温、促进树木萌芽和增强耐旱能力的作用,在苗木期浇水的技巧要注意浇水量影响的因素包括树种、规格、生长状况以及土质、气候等都与浇水的量的大小或多少有关系,一般在浇水量达到土壤水量的60%-80%为宜,在干旱时期或土质不好的地区应当适宜增加浇水量,所述的浇灌的水源可以是河水、江水、池水、溪水、井水、也可以是自来水或经过处理过的海水,但是不能使用被污染过的废水,常见的植物生长阶段过程中的浇灌方式有沟灌、畦灌、喷灌或滴灌,所述的沟灌是先在植物苗木的行间进行一定深度的开沟,然后将灌溉的水源引入开好的沟内,减少了水流与地表的接触面,减轻了土壤团粒受水力破坏的程度,其次沟灌可按照不同地形和土壤的透水性等,采用不同的沟深、沟向和沟形,所述的畦灌是在众多灌溉方式中的一种,畦灌适宜小麦、谷子、花生等窄形距、密植作物,在蔬菜、牧草和苗圃的灌溉中也常用,畦灌规格受供水情况、土壤质地、地形坡度、土地平整等状况的影响,畦田灌水技术的要素包括;畦田规格、入畦单宽流量、灌水时间他们的选择对保证适时适量灌水、湿度均匀一致十分重要,畦田长度取决于地面坡度,土壤透水性、入畦流量及土地平整程度,当土壤透水性强、地面坡度小而且土地平整差、入畦流量小,畦田长度宜短些,反之畦田宜长些,畦田愈长则灌水定额愈大,土地平整工作量愈大,灌水质量愈难以掌握,我国大部分渠灌区畦田长度在30~100m.在井灌区,由于水量流量所限,畦田一般较短,通常为20~30m,畦田宽度与地形、土壤、入畦流量大小有关,同时还要考虑机械耕作的要求,在土壤透水性好、地面坡度大,土地平整时,畦田宽度宜小些,反之宜大些,通常畦愈宽,灌水定额愈大,灌水质量愈难掌握,畦埂高度一般为10~15cm左右以不跑水为宜,畦埂做到不跑水,是畦灌管理中很重要的一项;所述的喷灌即通称人工降雨灌溉,是以压力将水经过喷管和喷头喷向空中,使灌溉水像降雨一样均匀的落在植被地面上,靠水浸润给土壤提供水,其优点是减少了灌溉水对土壤的冲刷,避免了土壤板结,喷灌用水量可以所以控制,比地面或地表灌溉要节省很多的用水量,为更好的提高雾化程度、喷洒均匀度,降低喷雾强度,应采用缓慢喷灌、脉冲喷灌和喷雾等先进技术,以提高喷洒质量,还可利用自动化和遥控的技术;所述的滴灌是地下灌溉发展的一种新型灌溉方法,它是利用低压管导系统,使灌溉水滴缓慢地经常地浅润根系区域,它是借助于土壤毛细管作用,由地下上升到玉米根系分布层,供植物生长发育的需要,它可以按植物需要水量供水,能更好的节约用水量,促进植物生长和提高产量;所述的上述的灌溉的方式均根据植物生长的过程中进行选择灌溉的方式,还要根据植物的种类或类别而选择适合植物种类的灌溉方式进行灌溉,灌溉水的水量的多少要根据植物生长过程中所缺水的程度或季节或天气来确定灌溉水量的多少,所有的灌溉植物的方式均采用自动化、系统控制化的、遥控化、智能感应化的根据掌握植物生长过程中所缺水时的状态根据后台服务器系统总平台4中设置的一些参数指令,供水化系统结合各个模块之间的交互完成参数指令的过程而实现供水,参数指令包括灌溉的供水量、供水时间、供水方式,以自动化供水系统7可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端5设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统7中的主控模块及分项控制模块2、通讯模块3、后台服务器系统总平台4、电路集成模块6、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行而完成自动化浇灌。
本实施案例中,所述的自动化供水系统7还包括主控模块及分项控制模块2,所述主控模块由电器集成或各种运行器及芯片组成的,采用CPU中央处理器系统架构搭建,主控模块还包括多个分项控制模块,主控模块与分项控制模块可融合为一体,多个分项控制模块任何一个均可代替主控模块;所述的主控模块及包括的多个分项控制模块根据系统的设定均可直接与后台服务器系统总平台4信息交互、数据共享、接收指令、发送指令等,后台服务器系统总平台4或主控模块均下发给分项控制模块,发送指令和接收指令均按程序预先设定的作业流程,达到所需控制的实现;所述还可设定主控模块一个或多个及分项控制模块一个或多个将融纳或组合或独立的承担各软件系统的智能应用终端一个或多个一组或多组,系统一个或多个一类或多类和自动化供水设备1及其客户端应用设备一个或多个一套或多套一组或多组等任何应用智能设备及系统,还承载及智能应用终端和自动化供水设备1及相关联设备装置及系统一个或多个或一套或多套或一组或多组均可融合或独立运行,通过有线通讯、无线通讯、本地通讯、组网通讯或联网通讯一种通讯或多种通讯来完成所需的通讯功能来配合各种功能的完成,实现数据交换、数据共享、发送指令、接收指令,由执行机构、虚拟机构完成所有设计与研发功能,完成或变换所有物体与动作实现所有完美动作并可与后台服务器系统总平台4连接;所述主控模块还可以其他内容的功能布置及储存、数据交换,使其达到设计系统需求及方法;所述的系统及方法包括后台服务器系统总平台4通过通讯的方式与智能有通讯的终端,终端包括手机终端、电脑终端、手环、Ipad终端,手机终端还包括手机APP、小程序、智能终端5;所述的通讯为本地通讯,联网通讯、有线无线通讯,还包括自动化抽血检验系统及方法在智能应用终端或显示屏直接操作,可采用语音输入及语音应用或文字输入及英文输入版;
所述的自动化供水系统7及方法应用于所有智能应用终端,智能应用终端有电路集成系统一组或多组一套或多套,包括各种功能的电子元件一个或多个或一型号或多型号及苹果、安卓、鸿蒙及未来发展系统在ARM架构的芯片及 CPU及未来的其他架构下运行的,及芯片一个或多个一种或多种及各种探测装置一种或多种一型号或多型号,有驱动运行及下载第三方软件及APP、小程序等并可储存应用操作及其他相关功能的运行和操作储存,有通讯功能,带自备电源和直供电源稳压或变压装置,有显示功能可移动或固定,还可或无或有均可进行操作及使用及应用安装有VR及3D系统及其他配套设备等智能化设备,包括各种智能手机、ipad、电脑及专用装置达到上述标准的所有智能化设备均可应用,应用只要有网络的情况下均可使用,网络采用有线网络及无线网络均可,应用场景为植物种植厂、农场、公园及所有植物种植企业、经营者均可设立自动化供水设备1独立运营地及所有可容纳人体及有网络的场所均可使用。
本实施案例中,所述的电路集成包括核心STM32F407IGT6及MCU.STM32F407IGTx及多种电子原件及传感器接收单元、电流监测控制单元、电机控制单元、电源管理单元及线路图及各种电子元器件构成及采用ARM架构的芯片及 CPU,central processing unit中文为“中央处理器”所述的集成电器还包括一种或多种通讯,多种通讯包括互联网通讯、本地通讯、联网组网通讯和无线通讯、有线通讯,这些通讯全部集合于电路系统里,所述的电路集成系统还包括底板线路集成图、绝缘pc板一种或多种运行器,运行器的型号 ARM架构的系列芯片和中央处理器系列型号及未来可替代的其他运行器,运行器还以线路图连接一种或多种储存器,储存器主要储存一种或多种系统,还可采用其他类似的功能储存器或容纳或兼容未来研发高性能的储存器,这些还采用一种或多种电子原件,一种一型或多种型或一种多型或多型一种的电子原件是PC底板线路图安的连接与集成容纳一种或多种、一款或多款集成功能性芯片和储存性芯片的融合和组合集成强大的电路运行,可达到储存一种或多种功能性系统及控制性系统,一种数据或多种数据的交互及反馈并根据一种或多种的场景情况下达不同的指令,由执行机构一个或多个完成,一种或多种的自动化的动作,达到全自动化、无人化、标准化、规范化、安全化的自动控制系统和自动作业系统;有电路集成系统及芯片应用系统,集成电路图及芯片与软件系统智能应用终端和系统的应用及游戏系统的设定与规则及在模拟显示屏中的应用及功能及在自动无人餐食作业设备种的应用及流程,的集成电路硬件包括主控模块、电机驱动模块、信号采集模块、开关控制模块、电源处理模块、数据通讯模块3、显示模块、故障检测模块,主控模块主要包括负责信息计算处理的CPU芯片及其基础外围电路,负责处理指令、执行操作、控制流程、处理数据等核心工作,可采用基于ARM、x86、MIPS等不同架构的主流芯片;所述的电机驱动模块,用于驱动设备的执行电机,可调节不同电机在使用时的电压、电流、转速、正方转等,解析主控模块的控制指令,对电机进行相应的控制,达到对设备的运动控制;所述的信号采集模块,包括了不同信号采集的采集传感器,传感器驱动电路,信号采集处理电路,信号滤波处理电路,将系统需要采集的不同信息以不同的模拟数字信号传输到主控模块,进行数据采集处理分析;所述的开关控制模块,包括对外接电源、内部执行模块、外接驱动模块等的电源开关控制、设备使能控制等功能,在系统需要对某一功能模块的开启关闭等做控制处理的模块;所属的电源处理模块,包括了设备内部不同子模块需要不同参数的电压、电流处理的电子设备及电路,保障不同设备的电源供给,安全节能的保证各个模块的正常运行;所述的数据通信模块,包括了设备内部的、外部的有线及无线通讯模块3,本地组网及联网通信,采用4G、5G、GPRS、WIFI、BIU、LORA、NB-IOT、ZIGBEE等无线通讯,CAN、485、以太网有线通讯总线来指令发送,数据上报,指令接收和信息传递和语音解释、组网等,还留有接口容纳未来新的通讯模块3和其他通讯模块3,可载于设备的内部指令传输,进行各种采集信息上报、控制指令下传等,达到设备自动作业的实现,可实现与外部设备的连接,后台服务器系统总平台4的连接,进行各种信息的交互、反馈、指令下发,实现设备的远程控制、远程维护、在线更新等任务;所述的显示模块,用于各种设备内部运行状态信息显示,人机交互信息显示、动态图片显示、视频播放等,实现数据可视化、人机交互等功能,还可通过不同的音频接口接入到外接显示屏、投影仪等外接设备中;所述的故障检测模块,用于设备内部各模块的电流、电压等信息检测,对异常的电路、模块、接口进行报警提示及故障上报,保证设备的安全性,稳定性。
本实施案例中,所述的后台服务器系统总平台4以服务器组合营运,且储存通讯接收应用,传输指令发送与接收等全方位功能为一体的设备并可布置云计算、大数据、分类、地图设计位置,移动智能终端5应用终端线路,线路跟踪及分级统计的后台服务器系统总平台4一台或多台或一组或多组或一套或多套的后台服务器系统总平台4;所述后台服务器系统总平台4采用低屋架构和运行架构系统,即安卓系统,苹果系统,鸿蒙系统和未来发展的开发底层架构及第三方的架构系和软件系统,和软件储存系统和CPU;所述后台服务器系统总平台4有数据储存、信息传递、设备上下架管理、数据统计、分层管理、区域管理搭建、设备管理,按台计算,按客户需求、客户定位、客户资料储存、统计等或自身需求下发指令、接收客户信息、财务数据记录、储存等等且及相关的经营管理系统;所述的后台服务器系统总平台4的物联网设备在系统层面上采用4G、5G通信模块、有线通信以及后发展开发先进通信,利用国际先进的mqtt物联网协议或及其他的物联网协议及未来发展的更先进的物联网协议,实现设备与后台业务系统远程通信,完成系统间的各类信息、指令交互,具体部署方案简单灵活;所述的后台服务器系统总平台4中包括设备数据上报:设备各类状态数据采用mqtt协议定时或实时传输到后台进行集中保存、分析;服务器指令下发及反馈:后台服务器系统总平台4根据设备当前状态自行或手动下发指令给设备,指示其按照要求进行操作或服务,实现远程操作和监控的目的,后台管理员可以自行管理设备的运营,后台系统提供SAAS模式服务,方便使用者及设备管理人员自行定义经营策略,后台服务器系统自动调度设备按照商家的策略执行日常服务;后台服务器系统针对设备上报的数据进行分析、查询;运营人员可以监控设备的运行情况;使用者可以根据数据分析结果,调整供水策略,提供更好的供水服务;所述后台还提供完善的设备管理、远程监控、操作管理等功能,为运营人员、商家、管理层提供实用的管理、调度、分析功能;所述的后台服务器系统总平台4系统总体功能包括的设备监控功能如下:自动供水设备状态上报,自动供水设备按照系统设定规则,定时或状态改变时自主上报当前状态;自动供水设备异常上报:自动供水设备发生异常情况,自动采集当前异常信息,立即上报异常情况;自动供水设备远程调度:后台系统监控到设备出现异常、运营人员按照维护要求、商家调整经营策略,均可从后台向设备发送指令,要求其执行指定动作;设备日常运维:检测设备内设多种传感器,定时传送设备日常运行数据,后台服务器系统收集并提供分析功能;所述包括的订单服务功能如下:设备查找:用户可以按照地图查找、选择最近可以提供服务的设备;用户供水指令下单达:用户可以远程通过app、微信小程序下单或者到达设备后下达供水指令;所述包括的商家SAAS平台功能如下:商家设备管理:商家可以自主管理自己购买的设备,实时查看设备的运行情况;商家订单管理:商家可以实时查看用户订单执行情况,查看历史订单;商家产品经营调整:商家可以分析订单收入数据,并调整每台设备的经营策略,系统自动将最新经营策略下发到设备执行;所述包括的后台运营平台功能如下:系统管理:具有用户管理、菜单管理,支持参与设备维护、监控、管理、分析等后台功能的各类人员的权限管控;设备管理:设备运营前的初始化、设备当前运行状态的监控、调整设备参数、设备历史运行数据等维护、查看、分析;支付管理:为商家入住经营平台提供支付渠道、商家支付账号配置;订单管理:可以查看用户订单,及时跟踪处理订单执行情况,查询历史订单,分析订单数据。
本发明提出的一种植物种植自动化供水的系统及方法,可通过手机APP、小程序、PC端等智能终端设备及智能化控制系统平台结合自动化供水系统中的主控模块及分项控制模块、通讯模块、后台服务器系统总平台、电路集成模块、芯片模块之间的交互完成后控制供水系统对所需要水分的植物按设定指令或动作进行自动化浇灌,还可在浇灌水分中加入植物生长所需的营养物质或净化掉对植物生长不利的物质,让植物科学的获取到成长所需的水分,实现水肥供应的自动管理和分配,让种植植物达到健康生长的要求,节省了人力成本。
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。