一种可用于低温的无人值守加肥机的制作方法

本发明属于农业机械领域，尤其是一种可用于低温的无人值守加肥机。

背景技术：

液体肥料具备养分含量高、营养全面、速溶性快、杂质少、肥效快、吸收率高、使用方便、多功能化和施用安全等优点，是真正符合现代农业发展方向的好肥料，并且现今车用尿素助燃剂等液体肥料也得到了广发应用。现今的液体肥分为两种：无机液体肥料和有机液体肥料。两种肥料都面临需要存储于特殊设备，坊间不易购买，且冰点在寒冷区域冬春季气温之下的特点。因此，关于实现液体肥料在的售卖，买进不易的问题，有切实的需求。

由此，人们尝试设计无人值守的加肥机。中国专利CN103988628A提供了《一种自动加肥机》，其特点在于设计有储液箱，出液装置，加肥枪和显示器等，该专利可以实现在加肥站自助加肥装置中自主购买和提取液体肥，并可以通过在储液罐外部设置保温层及外部电加热设备进行冬季温度补偿。

但是，上述专利仍然存在不足，无法实现智能化温度监测和管控，无法根据事先环境温度零下35度以下预测进行装备预热，无法实现远距离异地温度管控及其他数据采集及通讯(例如，储液罐库存管理，库存预警，动态价格调整等)，无法实现无人值守。

我国北方地区，如内蒙古地区，冬季低温可以达到零下30摄氏度，液体肥料的冰点通常在零下10-15摄氏度左右，通过工艺手段来实现冰点降低的技术，需要付出160元人民币/每摄氏度的投入，因此成本很高。目前的自动加肥机仍是需要有人值守，加肥机无法放置在更多有需求的地点，因此实现在低温的无人值守加肥机有切实的必要意义。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中在零下35摄氏度无人值守加肥机不能够稳定运行的问题，本发明提供一种可用于低温的无人值守加肥机来解决上述问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可用于低温的无人值守加肥机，所述无人值守加肥机分布在若干地点，其特征在于：每一所述无人值守加肥机包括一中控中央控制系统，所述中控中央控制系统分别连接一无线通讯模块、一温度传感器、一电加热装置和一储液罐，且所述电加热装置设置在所述储液罐内，其中所述无线通讯模块连接一服务器，所述服务器通过网络连接一监控平台，所述监控平台内设置每一所述无人值守加肥机所对应的地理位置和该地理位置对应的天气预报；所述无线通讯模块内包括自身所在位置信息；所述中控中央控制系统内预先设置所述储液罐中液体肥料的需求温度范围值；所述无线通讯模块实时获取所在位置的天气预报，并将该天气预报传送给所述中控中央控制系统，所述中控中央控制系统根据所接收的天气预报中的温度值、所述温度传感器实时检测的温度值以及预先设置的需求温度范围值进行比较，若天气预报中的温度值比需求温度范围值中最小值小，则所述中控中央控制系统控制所述电加热装置针对所述储液罐进行提前加热，实现预热。

所述监控平台包括一上位机和一交互式显示操作界面；所述上位机连接所述交互式显示操作界面；通过所述上位机输入控制所述储液罐的需求温度范围值，需求温度范围值通过所述无线通讯模块传送给所述中控中央控制系统，所述中控中央控制系统控制所述电加热装置针对所述储液罐进行加热。

所述无人值守加肥器还包括设置在所述储液罐中的低液位计，所述低液位计连接所述中控中央控制系统，且所述中控中央控制系统内预先设置所述储液罐中的液体肥料的液位最低值；所述低液位计实时将液位值传送给所述中控中央控制系统，所述中控中央控制系统将实时检测液位值与其内预先设置的液位最低值作比较，若实时检测液位值不大于液位最低值，则所述中控中央控制系统通过所述无线通讯模块发出库存预警给所述监控平台。

所述无人值守加肥机还包括软管，所述软管一端连通所述储液罐，另一端通过滤芯连接到叶片泵，所述叶片泵通过出液装置连接电磁阀，所述电磁阀连接流量计和编码器，所述电磁阀通过输液软管连接加肥枪头，所述叶片泵连接耐酸电机，所述耐酸电机通过电缆连接耐酸接线盒；所述储液罐外部加装有保温层；所述储液罐内设置有高液位计，所述高液位计连接所述中控中央控制系统，且所述中控中央控制系统内预先设置所述储液罐的液位最高值；所述中控中央控制系统连接所述电磁阀、流量计和编码器，所述中控中央控制系统还连接显示器、IC卡支付模块、移动支付模块、UPS和数据存储备份装置。

所述低液位计和所述高液位计采用电磁流量计。

所述电磁流量计采用型号为XKD992-6103的电磁流量计。

本发明的有益效果是：1、本发明通过无线通讯模块实时获取所在位置的天气预报，并将该天气预报传送给中控中央控制系统，中控中央控制系统根据所接收的天气预报中的温度值、温度传感器实时检测的温度值以及预先设置的需求温度范围值进行比较，若天气预报中的温度值比需求温度范围值中最小值小，则中控中央控制系统控制电加热装置针对储液罐进行提前加热，实现预热。本发明采用基于温度传感器和天气预报信息的双重温度反馈进行加肥机中储液罐的温度调控。2、本发明的监控平台包括一上位机和一交互式显示操作界面；上位机连接交互式显示操作界面；通过上位机输入控制储液罐的需求温度范围值，需求温度范围值通过无线通讯模块传送给中控中央控制系统，中控中央控制系统控制电加热装置针对储液罐进行加热，同时温度传感器实时检测储液罐的温度值，并将实时温度检测值传送给中控中央控制系统进行对比，直到温度传感器检测的温度值达到通过上位机输入的控制储液罐的需求温度范围值，从而实现远距离异地温度管控储液罐内液体肥料的温度。3、本发明采用低液位计，低液位计设置在储液罐中，且低液位计连接中控中央控制系统，且中控中央控制系统内预先设置储液罐中的液体肥料的液位最低值；低液位计实时将液位值传送给中控中央控制系统，中控中央控制系统将实时检测液位值与其内预先设置的液位最低值作比较，若实时检测液位值不大于液位最低值，则中控中央控制系统通过无线通讯模块发出库存预警给监控平台。4、本发明通过无线通讯模块实时进行交易监控，同时本发明提供IC卡支付，移动支付双重支付手段，可以实现用户在线购买功能，方便用户，可以实现无人值守。5、本发明通过无线远程监控来实现储液罐的库存管理，肥料的动态价格调整，以及预测环境温度的通讯，实现其他参数，例如交易量，交易客户信息等的远程在线管理。鉴于以上理由，本发明可以广泛用于农业机械领域。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明实施例提供的一种可用于低温的无人值守加肥机的控制原理图；

图2是本发明实施例提供的另一种可用于低温的无人值守加肥机的控制原理图；

图3是本发明实施例提供的另一种可用于低温的无人值守加肥机的控制原理图；

图4是本发明整体结构的一个剖面示意图；

图5是本发明整体结构的另一个剖面示意图；

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“径向”、“轴向”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本发明一种可用于低温的无人值守加肥机，无人值守加肥机分布在若干地点，每一无人值守加肥机包括一中控中央控制系统1，中控中央控制系统1分别连接一无线通讯模块2、一温度传感器3、一电加热装置4和一储液罐5，且电加热装置4设置在储液罐5内，其中无线通讯模块2连接一服务器6，服务器6通过网络连接一监控平台7，监控平台7内设置每一无人值守加肥机所对应的地理位置和该地理位置对应的天气预报；无线通讯模块2内包括自身所在位置信息；中控中央控制系统1内预先设置储液罐5中液体肥料的需求温度范围值；

无线通讯模块2实时获取所在位置的天气预报，并将该天气预报传送给中控中央控制系统1，中控中央控制系统1根据所接收的天气预报中的温度值、温度传感器3实时检测的温度值以及预先设置的需求温度范围值进行比较，若天气预报中的温度值比需求温度范围值中最小值小，则中控中央控制系统1控制电加热装置4针对储液罐5进行提前加热，实现预热，使得液体肥料处在性能稳定的冰点之上，以防气温骤降降至冰点以下使得液体肥料上冻，从而带来的运行不稳定的问题。

上述实施例中，中控中央控制系统1具有集成CAN(Controller Area Network，控制器局域网络)总线及SCI(Serial Communication Interface，串行通讯接)接口，从而实现无人值守加肥机的系统控制及显示功能。

上述实施例中，无线通讯模块2采用3G/4G无线通讯方式，实现远程温度监管，储液罐5库存监管，必要时可以调取数据存储备份以查看相关数据或者监控视频，实现远程价格调整，实现远程温度监控，实现将天气预报的温度信息传递给加肥机用于温度预调控等。

进一步地，为了能够实现远距离异地温度管控储液罐5内液体肥料的温度，本发明还提供一种可用于低温区的无人值守加肥机的实施例，如图2所示，监控平台7包括一上位机71和一交互式显示操作界面72；上位机71连接交互式显示操作界面72；通过上位机71输入控制储液罐5的需求温度范围值，需求温度范围值通过无线通讯模块2传送给中控中央控制系统1，中控中央控制系统1控制电加热装置4针对储液罐5进行加热，同时温度传感器3实时检测储液罐5的温度值，并将实时温度检测值传送给中控中央控制系统1进行对比，直到温度传感器3检测的温度值达到通过上位机输入的控制储液罐5的需求温度范围值。

进一步地，为了能够针对储液罐5中的液体肥料进行库存预警，本发明还提供一种可用于低温区的无人值守加肥机的实施例，如图3所示，它还包括低液位计8，低液位计8设置在储液罐5中，且低液位计8连接中控中央控制系统1，且中控中央控制系统1内预先设置储液罐5中的液体肥料的液位最低值；

低液位计8实时将液位值传送给中控中央控制系统1，中控中央控制系统1将实时检测液位值与其内预先设置的液位最低值作比较，若实时检测液位值不大于液位最低值，则中控中央控制系统1通过无线通讯模块2发出库存预警给监控平台7。

如图4和图5所示，上述无人值守加肥机中储液罐5使用输液软管通过滤芯9连接到叶片泵10，叶片泵10通过出液装置连接电磁阀11，电磁阀11连接流量计和编码器12，电磁阀11通过输液软管13连接加肥枪头14，叶片泵10连接耐酸电机15，耐酸电机15通过电缆连接耐酸接线盒16。上述叶片泵12和耐酸电机15属于潜油泵中的一部分，潜油泵采用针对加油站潜油泵即可，由于加油站潜油泵是现有技术，故不再详述。储液罐5外部加装有保温层17，通过保温层17的设计实现温度保持稳定并降低电加热装置4的能耗。储液罐5内设置有高液位计18，高液位计18连接中控中央控制系统1，且中控中央控制系统1内预先设置储液罐5的液位最高值。中控中央控制系统1连接电磁阀11、流量计和编码器12，中控中央控制系统1还连接显示器19、IC卡支付模块20、移动支付模块21、UPS22和数据存储备份装置23。

上述实施例中，低液位计8和高液位计18采用电磁流量计，包括但不限于型号为XKD992(6103)的电磁流量计。

上述实施例中，滤芯9采用三级滤芯，作为过滤使用，用来去除肥中较粗颗粒杂质、悬浮物质等用。通常要求刚开业的售肥站一周之内每天清洗滤芯，一季度内每周清洗一次滤芯，以后每月至少清洗一次滤芯。

上述实施例中，叶片泵10将机械能转换为肥液的压力能、将肥罐的肥液以恒定的压力和流量排出。

上述实施例中，耐酸电机15将电能转换为机械能，是本发明的动力源。

上述实施例中，耐酸接线盒16将电网电源安全地引入本发明，耐酸接线盒16由铸造金属制作并采用耐酸封装。

上述实施例中，流量计和编码器12是加肥机对肥液进行体积计量的核心部件负责对肥气分离器送来的肥液进行体积计量，然后经电磁阀11、加肥枪头14送入受肥器，并将流量计的数据信号传送给计数传感器。流量计采用电磁流量计，型号为XKD992(6103)，通讯方式RS485，波特率9600bps，编码方式Modbus RTU。

上述实施例中，加肥枪头14主要是便于进行售肥操作，保证安全供肥。加肥枪头14采用双枪头设置且配加肥枪底座，以便应对单一枪头故障无法加肥的情况。

上述实施例中，软管采用耐酸耐碱材料，且带不锈钢内网，用来输送肥料。

上述实施例中，显示器19显示人机交互信息，包括液体肥料信息，销售信息，日期时间等。

上述实施例中，IC卡支付模块20便于购买了IC卡的用户实现自助加肥。

上述实施例中，移动支付模块21实现用户在本发明界面或者移动端购买肥料，并使用移动扫码支付功能。

上述实施例中，UPS22在断电情况下，可以实现设备的离线基本运转。通电后，断电后的交易数据及温度传感器6数据会同步到远程异地端。

上述实施例中，数据存储备份装置23存储和备份视频，交易，温度，价格等信息。

本发明工作时：

1)用户通过IC卡支付模块20或者移动支付模块21购买肥料，并将购买信息发送给中控中央控制系统1；

2)中控中央控制系统1根据购买信息计算需要提供给购买者液体化肥量，并通过显示器19显示人机交互信息，包括液体肥料信息，销售信息，日期时间等；

3)中控中央控制系统1控制潜油泵工作，潜油泵中的叶片泵10通过内设不锈钢内网和耐酸碱材料的软管将液体肥料输送到出液装置，流量计和编码器12针对流过软管的液体肥料量进行计量，并将计量值实时传送给中控中央控制系统1，待实时计量值达到中控中央控制系统1内的购买者的液体化肥量，则中控中央控制系统1通过控制电磁阀11将出液装置封闭，从而提高预置售肥准确度。

现有技术中，在预置售肥时，由于“过冲量”的存在，使实际售肥量大于显示屏显示的售肥量，加电磁阀可以消除过冲量，提高预置售肥的准确度。

4)当储液罐5中的液体肥料处于液位最低值，进行预警之后，工作人员向储液罐5内加装液体肥料，当加注的液体肥料超过中控中央控制系统1内预先设置的液位最高值时，中控中央控制系统1在显示器19发出警告，从而高液位计18作为加注液体肥料的时候作为加注满的标志。

应当理解，以上所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。由本发明的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。