液体肥料传感器系统的制作方法

液体肥料传感器系统的制作方法
【专利摘要】一种用于大面积施肥的系统。该系统可以包括被构造成由拖拉机拖行的流体杆。该流体杆可以包括流体通路，该流体通路包括至少一个孔口和与该孔口连通的传感器或计量表。所述孔口可以被构造成容纳将流体分布到土地的软管或其他附件。该系统可以包括箱体、泵、泵控制器和过滤器。泵流速和出口流速可以显示在位于拖拉机的驾驶室内的监视设备上。泵控制器可以由农民使用来可变地调节每个孔口中的流体压力并因而调节添加到土地的肥料的流动压力。
【专利说明】液体肥料传感器系统
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]根据U.S.35U.S.C.§ 119 (e)，本申请要求2011年2月3日提交的名称为“LiquidFertilizer Sensor System (液体肥料传感器系统)”的美国临时申请号61/439，249以及2011年12月9日提交的名称为“Intelligent Pump System (智能泵系统)”的美国临时申请号61/569，199的权益。由此通过参照将这些申请的全部内容结合于此。
【技术领域】
[0003]【技术领域】总体上涉及农业种植设备，更具体地涉及用于种植设备的施肥和监视系统。
【背景技术】
[0004]使用机械播种装置将种子种植在大区域中，例如种植在若干英亩的农田中。种植装置经常由拖拉机牵引并且可包括多个种植单元。每个种植单元保持种子并可以包括用于在拖拉机向前移动时在土地中产生犁沟的装置。当犁沟产生时，种子通过种子分配设备沉积在土地中。农民经常想要在沉积种子时给犁沟中的种子施肥。在这种情况下，种植机器可以包括与种植单元一起的施肥单元。施肥单元在拖拉机移动时将肥料与种子一起沉积在犁沟中。如果与种子一起包含的肥料过多或过少则出现问题。过多肥料则种子可能死亡，生长过快或不然不健康。类似地，过少肥料则种子可能不发芽。当前的肥料系统不精确地监视分配到每个犁沟中的肥料或不允许容易地调节所沉积的肥料水平，并且当前系统根本无法监视液体是否流动。另外，现有的肥料系统可能依赖于泵性能来调节和控制肥料流动，这可能并不总是精确的测量。

【发明内容】

[0005]肥料设备的一些实施 方式可以包括被构造成由拖拉机或其他车辆拖拉的流体杆。所述流体杆可以流体地连接至肥料源。所述流体杆可以包含与用于分配肥料的孔口流体连通的流体通路。可以有用于监视经过所述孔口的流体流的传感器。可以利用传感器信息确定经过所述孔口的流体流速。该设备还可以包括传感器监视器，该传感器监视器显示由所述传感器检测的流速。所述设备可以进一步包括泵，该泵被构造成将肥料从所述肥料源泵送到所述通路。另外，该系统可以包括用于调节泵送流速的泵控制器。
[0006]液体肥料分配系统的一些实施方式可以包括拖拉机、被构造成附装至该拖拉机的肥料杆以及监视设备。所述肥料杆可以包括流体通路、用于该通路的至少一个出口、用于每个出口的传感器、用于存储肥料或其他液体的箱体、以及用于将肥料或液体从箱体泵送到所述流体通路的泵。所述监视设备可以包括传感器监视器以显示由传感器测量的经过所述出口的肥料或液体的流速。可以有多个出口，并且每个出口可以包括一传感器。另外，所述系统可以包括用于调节所述泵的泵送速率的泵控制器。监视显示器和泵控制器可以位于拖拉机的驾驶室内。[0007]液体流计量系统的一些实施方式可以包括存储器、泵、多个流体出口、多个传感器、硬件控制器和软件控制器单元。所述存储器可以被构造成存储液体。所述泵可以与肥料存储器和多个流体出口流体连通。所述多个流体出口可以被构造成将通过所述泵从所述存储器接收的液体输送到期望的区域。所述多个传感器可以被构造成监视到达所述多个流体出口中的每个出口的液体的流速。所述多个传感器中的每个传感器可以操作地与所述硬件控制器相关联。所述硬件控制器可以操作地与软件控制器单元相关联。
【专利附图】

【附图说明】
[0008]在附图的参考图中示出了示例性实施方式。这里描述的实施方式和附图的目的是示例而非限制。在不同的实施方式中使用相同的附图标记表示类似或相同的零件。
[0009]图1是连接至种植杆和肥料系统的拖拉机的立体图。
[0010]图2是如图1所示的肥料系统的框图。
[0011]图3是供肥料系统使用的肥料杆的放大图。
[0012]图4是肥料杆的另一个实施方式，该肥料杆包括附装于其上的一组种子覆土器。
[0013]图5是示出了传感器监视器的另一个实施方式的流体杆的实施方式。
[0014]图6示出了用于监视液体肥料向农田的施加的系统的示意图。
[0015]图7示出了向宿主软件解决方案提供信息的可能架构和涉及的示意图示。
[0016]图8示出了用于软件控制器单元的用户界面的可能导航图。
[0017]图9示出了用于用户界面的潜 在加载屏幕。
[0018]图10示出了用于用户界面的潜在仪表盘屏幕。
[0019]图11示出了用户用户界面的潜在计量表屏幕。
[0020]图12示出了用于用户界面的潜在计量表细节。
[0021]图13示出了用于用户界面的潜在设置屏幕。
[0022]图14示出了用于用户界面的潜在设置屏幕。
[0023]图15示出了用于软件控制器模块的潜在数据库构造。
【具体实施方式】
[0024]尽管可以在这里参照具体肥料系统详细描述种植系统的一个或多个实施方式，但不应该将这些实施方式解释为或相反用来限制权利要求的范围。另外，本领域技术人员将理解如下描述具有广泛应用。例如，这里描述的各种系统的实施方式可能聚焦于犁沟施肥，但是这里描述的构思同样适合于其他施肥和种植技术或者将液体(诸如除草剂、杀虫剂或有益于支持和增强庄稼生长的其他液体)放置在种子、植物或田地上的其他方式。另外，这里描述的构思可以同样适合于其他形式的营养素或液体沉积，诸如浇水。此外，尽管这里描述的各种系统的实施方式可能聚焦于施肥杆，但这里描述的构思同样适合于其他类型的机械施肥设备。例如，在一些实施方式中，肥料系统可以与拖拉机结合在一起或可以在没有拖拉机的情况下使用。因而，任何实施方式的讨论仅仅意味着是示例性的，而不是为了将权利要求的范围限于这些实施方式。
[0025]在一些实施方式中，施肥系统包括由拖拉机牵引的肥料杆。该肥料杆可以包括多个支座，所述支座具有提供软管连接的孔口或出口。每个支座都可以包括一流动传感器。肥料杆可以流体地连接至泵和一组过滤器。它们可以用来将肥料从箱体转移到肥料杆。另外，肥料杆可以包括到达传感器监视器、泵送速率控制器和压力计中的一个或多个的电连线。传感器监视器、泵送速率控制器和压力计可以安装在拖拉机的驾驶室内。在该实现方案中，农民可以从驾驶室监视每个支座孔口，并因而监视每个软管，以确认将正确量的肥料沉积到每个犁沟内并在必要时调节肥料水平。
[0026]在一些实施方式中，该肥料系统可以在拖拉机装置中实现，并且包括可以在拖拉机后面牵引的肥料杆。图1牵引肥料杆14的拖拉机10的示意性图示。拖拉机10可以是任何类型的拖拉机或能够拖拉杆的其他装置。拖拉机10可以包括供农民坐在里面的驾驶室12。驾驶室12可以包括驱动设备，诸如方向盘、移位器等，还包括其他监视设备，诸如气体使用、速度、全球定位系统等。拖拉机10可以通过连接杆18连接至肥料杆14。连接杆18可以与肥料杆14集成在一起，与拖拉机10集成在一起，或与拖拉机10和肥料杆14 二者分离开。除了拖拉肥料杆14之外，连接杆18还提供供连接线在肥料杆14和驾驶室12之间延伸的路径。
[0027]肥料杆14可以包括用于支撑箱体16、泵设备(未示出)和其他组件的平台19。平台19可以与肥料杆14、连接杆18或二者集成在一起。肥料杆14除了包括施肥设备之外还可包括种植设备。例如，肥料杆14可以包括具有用于分布肥料的孔口的流体杆以及用于产生犁沟的装置(例如盘状开沟器)和用于将种子放置在犁沟内的种子分布器。然而，肥料杆14可以与种植设备分开，或者集成在单个杆内。肥料杆14可以附加地为拖拉机10的一部分。例如，杆14可以是拖拉机10的集成附件。
[0028]用于监视分布到每个犁沟内的肥料量的肥料系统可以与肥料杆14和拖拉机10 —起实现。图2示出了肥料系统11的一些实施方式的框图。肥料系统11可以包括监视和调节设备13。该监视和调节设备13可以位于拖拉机10的驾驶室12内。该布置允许农民在操纵拖拉机10的同时监视和调节肥料系统11。监视和调节设备13可以电连接至驻留在平台19上的部件以及驻留在肥料杆14上的部件。平台19可以进一步包括位于驻留在平台19和肥料杆14上的部件之间的流体连接。
[0029]平台19可以支撑箱体16、第一过滤器26、泵28、第二过滤器30和电池34。箱体16可以通过软管或其他适当流体连接构件或系统流体连接至第一和第二过滤器26、30和泵28。箱体16可以保持液体肥料、水或用于沉积在犁沟内的任何其他期望材料。第一和第二过滤器26和30可以对沉积在犁沟内的肥料或其他材料进行过滤。第一过滤器26可以从泵28接收液体，然后通过流体管道58将肥料输送到肥料杆14。流体管道58可以是能够传输流体的任何类型的连线，诸如软管、管等。第二过滤器30可以从箱体32接收肥料并将其分布到泵28。过滤器26、30可以是任何类型的过滤器，例如用于将大颗粒从肥料去除的单筛或用于去除有害化学化合物的更复杂化学过滤器。使用一个或多个过滤器有助于防止孔口堵塞。尽管在图2中示出了两个过滤器，但是在肥料系统11中可以包括任意数量的过滤器。另外，如果不期望过滤，过滤器26、30可以省去。
[0030]泵28可以位于第一过滤器26和第二过滤器30之间。泵28将肥料从箱体32抽出并将抽出的肥料输送到肥料杆14。在一些实施方式中，泵28可以每分钟泵送O至40加仑的范围。然而，泵28可以被设计成以任何期望水平泵送，例如比30加仑每分钟更快或更慢。泵28可以是电动泵，并且可以包括控制通过泵28的肥料流的膜片。泵28还可以包括辊，这些辊挤压膜片以将肥料移动通过泵28。泵28可以是任何其他类型的泵，包括但不限于离心泵、柱塞泵等等。除了连接至过滤器26、30之外，泵28还可以连接至电池34。在一些实施方式中，电池34向泵28供应电能。例如，如果泵28是电动泵，则电池34供应操作辊或其他电气部件所需的电力。电池34可以是任何类型的电池，诸如12伏碱性电池、可再充电电池等等。电池34可以被省去。例如，泵28可以用导线连接以从拖拉机10的发动机或其他动力源接收动力。电池34和泵28可以附加地连接至监视和调节设备13。在该实现方案中，电池功率水平以及泵送速率可以由农民从驾驶室12内监视。
[0031]监视和调节设备13可以包括传感器监视器24、泵送速率控制器20和压力计22。泵送速率控制器20电连接至电池34和泵28。泵送速率控制器20可以通过控制器导线40连接至电池34。泵送速率控制器20可以用来调节泵28的泵送速率。泵送速率控制器20可以包括显示器或其他用户界面以允许拖拉机10的操作员从驾驶室12调节泵28。显示器或界面(未示出)可以包括用于显示泵流动的当前速率的模拟或数字显示器和允许操作员改变泵流动速率的旋钮、一个或多个按钮、触摸屏或其他控制机构。在一些实施方式中，调节控制机构可以为操作员提供针对泵流动速率的预定数量的选项，诸如低速、中速和高速。显示器或界面特征允许拖拉机的操作员从驾驶室12方便地调节沉积在犁沟中的肥料量。这还允许操作员在系统操作的同时调节肥料输出而不必停止拖拉机10。泵控制器20可以是能够控制泵的泵送速率的任何装置。例如，如果泵28是电动泵，则泵控制器20可以是连接至辊和/或膜片的电转盘以响应于操作员的选定输入改变辊的速度。
[0032]压力计22可以电连接至泵送速率控制器20。压力计22测量由肥料杆14分布的肥料的压力。与泵送速率控制器20类似，压力计22可以包括用户显示器和/或界面。用户显示器和/或界面(未示出)向拖拉机操作员图示当前压力，并且可以使用数字输出、针式指示器等显示。该特征给拖拉机操作员提供输出压力的当前读数，以便更好地确定泵28所需的调节量(如果有的话)。此外，如果泵22或其他部件发生故障，则压力计22可以警告农民。例如，如果压力计22显示低压，则拖拉机操作员于是可以检查泵28是否有潜在问题。
[0033]现在参照图2和3，传感器监视器24可以电连接至附装至肥料杆14的流体杆46。具体地，传感器监视器24可以电连接至位于沿着流体杆46的安装孔口处的传感器54或计量表等。传感器54测量流过(包括没有流动)每个孔口的肥料流速，而传感器监视器24显示结果。传感器54可以是用于测量流体流速的任何适当传感器，诸如流动喷嘴、速度流量计、文氏管等。在一些实施方式中，传感器54还可以测量流体的压力。例如，传感器54可以放置在安装孔口内，从而确定从安装孔口的出口排出的压力以及在肥料进入附装至支座52的末端的软管60时肥料的压力。
[0034]图5示出了流体杆46和传感器监视器24的另一个实施方式。现在参照图2、3和5，传感器监视器24可以包括位于拖拉机10的驾驶室12内的用户显示器66。显示器66向拖拉机驾驶员指示系统11正在排出的肥料量。在这些实施方式中，传感器监视器24可以直接连接至各支座52和各传感器54。这允许传感器监视器24包括用于各支座孔口和各支座52的显示器66。显示器66可以包括由各传感器54寄存的流速的读数。例如，显示器66可以具有数字化数字输出、转盘、图形显示器等。读数可以显示每分钟加仑数、每英亩加仑数、每分钟升数等。
[0035]这些实施方式允许拖拉机驾驶员确定对泵28可能必须的调节类型。例如，如果从系统11正在排出过多肥料，则拖拉机操作员可能担心损坏种子并可能随后通过泵控制器20调节泵28以降低流速。另外，传感器54可以指示拖拉机驾驶员系统是否正常操作。例如，如果一个支座孔口被堵塞或堵住，则传感器54将测量到低流速或零流速。这将警告拖拉机操作员与传感器54相关联的孔口可能存在问题。
[0036]传感器监视器24可通过传感器导线44连接至各种传感器54，诸如如图4中所示，或者可以与各种传感器54无线连接。传感器导线44可以在传感器监视器24和传感器54之间延伸。传感器导线44可以安装在连接杆18和平台19上。传感器导线44可以附加地由单独导线56形成，这些单独导线56会聚而形成连接至传感器监视器24的单个导线线路。这些单独导线56均从传感器54接收电子信号，然后将这些信号通过传感器导线44发送回到传感器监视器24。传感器导线44可以是提供用于每个单独导线56的信号路径的单个电气总线，或者传感器导线44可以简单地为所有单独导线56的延伸和组合。在其他实施方式中，传感器导线44可以被省去，使得每个单独导线56直接连接至传感器监视器24，如图5中所示。系统的部件之间的连接可以是无线的。
[0037]再次参照图2和图3，压力计22除了电连接至泵控制器之外还可以布置在流体杆46内。压力计22测量从第一过滤器26流动到流体杆46的肥料的压力。压力计22可以通过压力计导线42连接至流体杆46。压力计导线42在其从压力计22到流体杆46的过程中沿着连接杆18和/或平台19安装。压力计22可以位于第一过滤器26的出口处、流体杆46的入口处、或者可以位于泵28的出口处。定位的多样性允许将压力计22定位成确定流体流内的任意期望位置处的压力。另外，尽管示出了单个压力计22，但是可以使用多个压力计。拖拉机驾驶员可能希望知道离开泵28的肥料的压力以及当流体进入流体杆46时的流体压力。在这些情况下，可以在流体流内实现两个或更多个压力计22以给出在不同位置的流体压力的精确读数。压力 计22可以包括用于测量流体杆46内的压力的传感器(未示出)。传感器可以是能够确定压力变化的任何装置，例如弹簧、液压流体等。压力计的目的是帮助诸如以每英亩加仑数来调节流速。通过监视压力计，可以实现这种调节。压力计可以与传感器相呼应地工作以便帮助调节流体的流动。
[0038]图3是流体杆46的一个实施方式的放大图。肥料杆14可以包括流体杆46。流体杆46可以是圆柱形形状并且是中空的，或者可以是任何其他期望形状。流体杆46限定供肥料在借助于流体通道58从第一过滤器26输送时流动的通路。在一些实施方式中流体杆46是聚氯乙烯(PVC)，然而，流体杆46可以是任何适当材料，诸如金属、其他类型的塑料等。另外，在一些实施方式中，流体杆46可以采取3/4英寸PVC的形式，然而，在其他实施方式中，根据肥料要求，流体杆46可以是其他尺寸或材料。例如，如果待施肥的田地需要大量肥料，则流体杆46可以具有较大直径以容纳更多流体。流体杆46可以被附装至肥料杆14，可以附装至种植工具杆(未示出)，或者可以是分开的装置。该附装特征使得流体杆46用途广泛，因为其可以增加至现有的种植或施肥杆，或者可以独立地操作。在一些实施方式中，流体杆46可以附装至作为拖拉机10组件的一部分设置的肥料杆14上。这允许将肥料系统11增加到拖拉机操作员的现有设备上，这可以降低费用支出。
[0039]流体杆46可以包括支座52，支座52具有孔口(未示出)，并且可以附装至软管60或其他流体输送设备。每个支座52都可以被构造成将各自软管60附装并固定至流体杆46。另外，支座52可以被构造成提供各种不同附装。例如，支座52可以与喷洒喷嘴一起使用以将肥料喷洒到犁沟内。类似地，支座52可以与喷雾器一起使用以将水喷洒在土地上方,而不将水直接沉积到犁沟内。然而，根据软管60的类型或与流体杆46 —起使用的其他附装件，可以将支座52省略。例如，软管60可以包括允许直接附装至流体杆46的另一个附装机构。在一些实施方式中，软管60可以是1/4英寸管，然而，在其他实施方式中，软管60可以是其他尺寸。支座孔口可以位于支座52上的任何位置，并且附加地可以具有任何直径。孔口的尺寸和位置取决于拖拉机操作员的需要。例如，为了增加沉积在软管60上的肥料量，支座孔口可以较大。另一方面，如果拖拉机操作员想要在每个犁沟内沉积较少肥料，则支座孔口可以较小。
[0040]压力计导线42可以位于流体杆46内，从而压力计导线42可以测量流过通路的肥料的压力。如上所述，压力计22可以包括用于测量流体杆46内的压力的传感器或其他装置。这样，压力计导线42可以包括传感器，并且可以将读数从流体杆46输送到压力计，或者压力计22可以位于插入在流体杆46内的压力计导线42的末端。在一些实施方式中，压力计导线42是1/4英寸的管。然而，压力计导线42可以具有任何直径并且可以由用于输送压力数据的任何适当材料构造而成。
[0041]在操作时，在到达通路之前，肥料可以从箱体32开始，行进经过第二过滤器30，经过泵28，经过第一过滤器26并经过流体管道58。一旦到达流体杆46的通路，则肥料可以通过支座孔口排出流体杆46。由于支座孔口可以连接至软管60，因此肥料于是可以进入各软管60以被引导到适当的位置。例如，各软管60可以被指向具体犁沟，从而肥料将被沉积在各犁沟内。
[0042]图4示出了包括附装至软管的种子覆土器组件的流体杆46的实施方式。现在参照图3和4，软管60可以作为种子覆土器组件64的一部分来包括。种子覆土器组件64可以与种植装置一起使用。在这些实施方式中，种子覆土器组件64将种子从种植装置引导到犁沟内。另外，种子覆土器组件64还可以包括软管60，并且可以用来将各软管60定位在犁沟内。在该实施方式中，种子和肥料可以在基本相同的时间沉积在犁沟中的相同位置。这有助于确保种子将能够被肥料接触，这是因为肥料将位于与种子相同深度的位置。例如，软管60可以由框架支撑，该框架以 特定角度将软管引导到特定的犁沟内。另外，软管60可以包括各种不同喷嘴或端件，以将肥料适当地引导到土地中。当然，对于该系统无需使用任何种子覆土器组件。
[0043]在一个实施方式中，系统监视是否有流动，如果感测到流动，则其还可能监视和/或测量速率如何。系统可以将每英亩施加的量(诸如加仑)存储在存储器中以便稍后可能调用和使用。当在给定区域(诸如农场)内这种应用数据与映射应用系统的运动的GPS (全球定位系统)数据采集交叉参考时，该数据可以用来确定每英亩施加的平均量，或者可以用来确定在英亩中的何处(位置)施加了液体。
[0044]图6示出了用于监视液体肥料向农田的施加的系统的示意图。该系统可以被构造成通过电传感器提供液体肥料施加的自动监视。该系统可以进一步被构造成监视如下情形中的一种或多种:液体肥料管或行单元的插入；液体肥料管或行单元何时插入和插入何处；液体肥料的需求流率或流速；以及液体肥料的温度。通过监视这些参数，该系统提供了一种机构，该机构有助于确保在庄稼种植过程中适当地施加液体肥料，以增加获得良好植株和庄稼产率的可能性。另外，在一些实施方式中，该系统可以进一步被构造成捕获关于宿主解决方案(hosted solution)的信息,这允许将该数据与其他信息覆盖在一起,诸如但不限于土壤的pH、雨水或其他天气事件、和市场情况。
[0045]参照图6，系统100可以包括电源102、液体肥料或其他肥料源104、泵28、泵控制器108、一个或多个压力传感器110、硬件控制器112、软件控制器单元114、宿主软件解决方案116。可以利用电源102向泵28、泵控制器108、硬件控制器112和软件控制器单元114中的一个或多个提供电力。电源102可以是12伏电池或任何其他适当的电源。如以上更详细地描述的，泵28可以流体连接至液体源104，并且被构造成将流体从液体源104输送到与泵28流体连通的软管60。泵28可以使用泵控制器108来控制。泵控制器108给操作员提供了操作泵28以从液体源104将期望的液体量输送到软管60的能力。
[0046]压力传感器110可以位于泵28和软管60之间。在一些实施方式中，每个压力传感器Iio都可以安装在每行肥料歧管或流体杆46上。在这些实施方式中，每个压力传感器110可以被构造成基于两个绝对传感器的读数来测量不同压力。该信息可以然后被利用来确定经过相应软管60的液体流速。压力传感器110可以被构造成以高达每秒50次或以任何其他期望的采用速率来对流速进行采样。该信息可以使用连接至压力传感器110的串行端口等取回。该串行端口可以是硬件控制器112的一部分，并且可以是RS485串行端口或任何其他适当的串行端口。
[0047]硬件控制器112可以连接至压力传感器110和软件控制器单元114。硬件控制器112可以采取在压力传感器110和USB标准输出之间接口的硬件总线(BUS)的形式。该硬件控制器可以被通电以增强USB信号以允许将信号传送更大距离。
[0048]软件控制器单元114可以包括如下模块中的一个或多个:管理软件、接口层、处理逻辑和用户界面。管理软件可以包含询问总线上的传感器和配置/存储每个传感器的唯一总线地址所需的管理功能。管理软件于是可以用来通过适当的协议(例如RS485协议)来询问总线以取回压力信息。接口层可以包含用于在移动操作系统所用的命令和压力装置内部RS485协议之间进行翻译的所需接 口逻辑。处理逻辑模块可以包含在可配置间隔上通过接口查询传感器装置和将压力/流速信息存储到内部数据库中所需的逻辑。处理逻辑模块可以进一步被构造成接收并记录其他相关信息，诸如使用GPS设备获得的拖拉机或其他农业设备的经度和纬度、软件或农业设备的操作员的识别信息、液体的温度、时间戳信息、以及其他配置数据。用户接口可以被构造成显示从传输传感器获得的压力读数。在一些实施方式中，可以显示每个传感器的测量结果，并且在来自一个或多个传感器的读数落入可配置的最大和最小读数之外的情况下可以触发警报。
[0049]图7示出了用于向宿主软件解决方案116提供信息的可能架构和设计的示意图。参照图7，各种传感器都可以通过硬件控制器连接至软件控制器单元。传感器可以包括肥料流速或压力传感器或计量表110、种子传感器118、土壤pH传感器120、产率传感受122、GPS传感器124、雨水传感器126以及测量期望信息的任何其他传感器。如以上针对压力传感器110更详细描述的那样，这些传感器中的每个传感器都可以连接至硬件控制器112，该硬件控制器112可以被构造成从传感器接收信号等，并将这些信号传输到软件控制器单元114供分析和存储。该软件控制器单元114又可以被构造成将通过硬件控制器112从传感器接收到的信息传送到宿主软件解决方案116。该信息可以无线传输，或者可以通过导线等将软件控制器单元114连接至含有宿主软件解决方案116的硬件来传输。宿主软件解决方案116可以进一步被构造成从各种数据库接收用户数据128、天气数据130、市场数据132和其他感兴趣的信息。该数据可以驻留在存储于用于宿主软件解决方案116的硬件上的数据库中，或者可以存储在远程数据库中，在该数据库中，信息通过适当的有线或无线连接传送到宿主软件解决方案116。
[0050]图8示出了用于软件控制器单元114的用户界面的可能导航图134。该导航图134可以包括加载屏幕136、仪表盘屏幕138、计量表屏幕140、设置屏幕142、帮助屏幕144和计量表细节屏幕146。另外，用户可以访问“后退”按钮，该后退按钮将用户返回到除了加载屏幕136之外的任何之前浏览的屏幕。还可以给用户提供菜单，该菜单允许用户从其他屏幕导航到仪表盘屏幕138、计量表屏幕140、设置屏幕142和帮助屏幕144中的任一个。另外，用户可以通过显示在仪表盘屏幕138上的事件选择而从仪表盘屏幕138导航至计量表屏幕140或计量表细节屏幕146。此外，用户可以从计量表屏幕140导航到展示关于所选择的具体计量表的详细信息的计量表细节屏幕146。
[0051]图9示出了潜在的加载屏幕136。当用户开始软件应用时，该加载屏幕136可以展示给用户。加载屏幕136可视地展示给用户，直到该应用已经预加载所有配置信息和预设应用设置。加载屏幕136可以包括加载图标148。加载屏幕136可以进一步包括应用名称或识别该应用的其他视觉特征。如果期望的话，还可以在加载屏幕136上显示时钟150。
[0052]图10显示了潜在的仪表盘屏幕138。在应用加载之后，加载屏幕136可以被替换为仪表盘屏幕138。仪表盘屏幕138的作用是将涉及压力监视或流动传感器或计量表的视觉活动概要展示给用户。因而，仪表盘屏幕138可以显示关于当前实现信息的信息，诸如当前期望的肥料或其他液体施加速率152、正被施肥或处理的行数154、肥料或其他液体的平均流速156、以及拖拉机或其他农业设备的平均速度158。仪表盘屏幕还可以显示燃料箱量规160，燃料箱量规示出了在液体供应源中剩余的液体量。仪表盘屏幕138可以进一步显示由应用提出的预定数量的警告或其他通知162。
[0053] 仪表盘屏幕138还可以显示传感器或计量表的全局“热图”164以及传感器或计量表的状态。热图164可以被设计成向用户提供视觉信息，使得用户溜一眼就可以评估是否有任何问题需要解决。例如，每个传感器或计量表可以用正方形或其他符号代表，所述正方形或其他符号被着色成特定颜色(例如绿色、红色或红色)以通知用户传感器或计量表是否在规定细节内操作。例如，当代表传感器或计量表的正方形是绿色时，该颜色可以通知用户传感器或计量表正在测量在预定参数内的流速或其他测量信息。类似地，如果代表传感器或计量表的正方形是红色，则该颜色可以通知用户传感器或计量表表明流速或其他测量信息没有在预定参数内，因而可能需要引起注意。显示器还可以被构造成显示在该正方形内的传感器或计量表的数量，以指示哪个传感器或计量表正示出问题。例如，假定经过传感器或计量表5的流速有问题，并且经过传感器或计量表21的流速存在潜在问题。在这种情景下，可以将数字“5”和“21”显示在它们各自的正方形或其他物体中，从而用户可以容易地识别出哪个传感器或计量表指示经过该传感器或计量表的流动存在问题。
[0054]菜单166可以位于仪表盘屏幕138的顶部或位于仪表盘屏幕138上的任何期望位置。菜单166可以允许用户直接导航到计量表屏幕140、设置屏幕142或帮助屏幕144。另外，用户可以通过选择其中一个行标签而导航到计量表屏幕140。此外，用户可以通过选择代表传感器或计量表的正方形或其他物体而导航到用于具体传感器或计量表的计量表细节屏幕146。
[0055]在仪表盘屏幕138的底部或任何适当位置处，可以显示后退按钮图标168、时钟150和任何其他希望信息或图标。后退按钮图标168允许用户返回到任何之前刚显示的屏幕(除了加载屏幕136)。时钟150可以提供当前时间的视觉表示。其他图标可以包括允许用户返回到预定主页屏幕的主页图标170。
[0056]图11示出了潜在的计量表屏幕140。计量表屏幕140可以显示用于预定数量的传感器或计量表的流速。参照图11，示出了由传感器或计量表1-12测量的当前流速。为了选择另一组传感器或计量表进行显示，可以设置跳格键172以指示可供显示的各组传感器或计量表。选择这些跳格键172中的一个将导致该组传感器或计量表被显示。除了显示由所选择的一组传感器或计量表测量的当前流速之外，可以显示代表上和下流速阈值174、176的线，以提供由传感器或计量表测量的具体流速是否在该上和下流速阈值174、176的范围内的视觉指示。还可以在计量表屏幕140上显示用于任一个传感器或计量表的警报或警告162。
[0057]类似于仪表盘屏幕138，菜单166可以显示在计量表屏幕140的顶部处或任意期望位置以允许用户导航至其他主屏幕。此外，返回按钮图标168和其他图标或信息可以显示在计量表屏幕146的底部处或任意其他期望位置。最后，用户可以通过选择与期望计量表相关的图形条导航到用于具体计量表的计量表细节屏幕146。
[0058]图12示出了潜在的计量表细节屏幕146。该计量表细节屏幕146可以提供给用户关于具体传感器或计量表的详细信息。所提供的信息可以包括所发生的测量的时间178、流速180、目标流速182、温度184和任意其他期望信息。可以对信息进行组织以在特定时间显示流速180、目标流速182和温度184。计量表细节屏幕146还可以被构造成显示正被显示的传感器或计量表的标识186以及在特定时间段上由传感器或计量表测量的平均流速188。同样，像仪表盘屏幕138和计量表屏幕140 —样，计量表细节屏幕146可以包括菜单166、后退图标按钮168、时钟150和其他图标或信息。
[0059]图13和14示出了潜在的设置屏幕。具体地说，设置屏幕可以至少包括实现屏幕190和登记屏幕192。实现屏幕190可以在选择设置屏幕142时初始显示。登记屏幕192可以借助于实现屏幕190上的跳格键194来访问。参照图13，实现屏幕190可以提供一显示器，该显示器允许用户输入用于肥料或其他液体应用的预定信息。该信息可以包括肥料杆的宽度196、拖拉机或其他农业设备的平均速度198、液体供应源的尺寸200、液体的期望流速202、由肥料杆将液体输送到的行的行数204、利用液体处理的估计英亩数206和流速的上下阈值目标208、210的百分比差异。参照图14，登记屏幕192可以包括供用户输入或选择的用户信息(诸如用户的名字212和地址214、用于显示信息的语言216、产品名称218和产品钥匙220)的字段。另外，像其他屏幕一样，实现和登记屏幕190、192可以包括菜单166、返回按钮图标168、时钟150和其他图标。
[0060]图15示出了用于软件控制模块114的潜在数据库结构。数据库222可以被构造成记录和追踪关键计量表和结构信息。例如，数据库222可以包括消费者表224，该消费者表224存储消费者信息，诸如关于一个用户或多个用户的个人信息、产品钥匙和软件产品的名称。数据库222可以还包括季节表226，该季节表226允许将一定日期范围内的各种时间一起编组。这种编组可以允许对记录数据进行年度比较。数据库222可以还包括工作表228，该工作表228可以被构造成保持液体到田地的具体施加，以便比较一种处理施加与不同的处理施加之间的有效性。例如，如果用户选择将肥料施加速率从5加仑每英亩改变到6加仑每英亩，在可以在工作表228中标识出新工作以便允许比较5加仑每英亩的处理与6加仑每英亩的处理的有效性。 [0061]另Iv数据库表可以是计量表表230,该计量表表230可以被构造成追踪关于每个传感器或计量表的信息。又一个数据库表可以是读数表232，该读数表232存储关于传感器或计量表活动的信息。可以对读数表232和工作表228和计量表表230进行交叉参考。再一个数据库表可以是记录输入设置屏幕中的实现信息的实现表234。实现表234可以与工作表228进行交叉参考。还可以有通知和通知类型表236、238以记录在系统的监视过程中发生的通知或警报。最后，可以有元表240，该元表240存储可以在由系统执行的各种计算中使用的信息(例如粘度)。
[0062]尽管针对数据库222示出并描述了具体的表，但数据库22可以包括不同的或其他的表。此外，尽管各种表被示出或描述为交叉参照具体的表，但是这些表可以以不同方式建立，或者可以交叉参考附加的或不同的表。再者，这些表可以被组合或分离，以便在具体表中存储不同或附加的信息。
[0063]所有方向参照(例如，上、下、向上、向下、左、右、向左、向右、顶部、底部、下方、下方、竖直、水平、顺时针和逆时针)都仅仅用于标识目的以帮助读者理解本发明的实施方式，而不形成限制，特别是不对位置、取向或本发明的用途而产生限制，除非在权利要求中明确阐述。连接参照(例如，附装、联接、连接和结合等)应该广泛地解释，并且可以包括元件联接之间的中间构件和元件之间的相对运动。这样，连接参照不必然地推导出两个元件直接相连并且处于相对于彼此固定的关系。
[0064]在某些情况下，参照具有具体特征和/或与另一零件相连的“端部”描述部件。然而，本领域技术人员应认识到，本发明不限于超过它们与其他零件的连接点就立即终止的部件。因而，术语“端部”应该以如下方式宽泛地解释，即包括与具体元件、连杆、部件、零件或构件等相邻、向后、向前或否则附近界标的区域。在这里直接或间接地阐述的方法中，以一种可能的操作顺序描述了各种步骤和操作，但是本领域技术人员将认识到这些步骤和操作可以重新布置、替换或省略，而不会必然地脱离本发明的精神和范围。在以上描述中包含或在附图中示出的所有内容都应该解释为仅仅是示例性而非限制性的。在不脱离如所附权利要求限定的本发明的精神的情况下可以进行细节或结构上的改变。
【权利要求】
1.一种液体肥料设备，该液体肥料设备包括: 流体地连接至肥料源的流体杆，该流体杆能够附装至农业机械并且包括与多个孔口流体连通的流体通路； 多个传感器，每个传感器都定位在所述流体通路和所述多个孔口中的至少一个孔口之间并被构造成在所述流体从所述流体通路流到所述至少一个孔口时测量流体的特性；以及 传感器监视器，该传感器监视器与多个传感器通信并被构造成为每个传感器显示由所述传感器测量的流体的特性。
2.如权利要求1所述的液体肥料设备，其中所述特性是流体流速。
3.如权利要求1所述的液体肥料设备，其中所述特性是流体压力差。
4.如权利要求1所述的液体肥料设备，该设备进一步包括流体地连接至所述流体通路和所述肥料源的泵。
5.如权利要求4所述的液体肥料设备，该设备进一步包括泵控制器，该泵控制器操作地与所述泵相关联并被构造成允许用户选择性地可变地调节所述泵的泵送速率。
6.如权利要求5所述的液体肥料设备，该设备进一步与所述泵和所述泵控制器通信的电池。
7.如权利要求4所述的液体肥料设备，该设备进一步包括与所述泵和所述肥料源流体连通并位于所述肥料源和所述泵之间的第一过滤器。
8.如权利要求7所述的液体肥料设备，该设备进一步包括与所述泵和所述肥料源流体连通并位于所述泵和所述流体通路之间的第二过滤器。
9.如权利要求4所述的液体肥料设备，其中所述泵包括电动泵。
10.如权利要求1所述的液体肥料设备，所述流体杆包含聚氯乙烯。
11.如权利要求1所述的液体肥料设备，该设备进一步包括与所述流体通路流体连通的压力计。
12.如权利要求11所述的液体肥料设备，该设备进一步包括与所述压力计通信的压力计显示器，并且所述压力计显示器指示在所述流体通路内输送的肥料的压力。
13.如权利要求1所述的液体肥料设备，其中所述流体杆进一步包括多个支座，并且所述多个孔口中的每个孔口位于所述多个支座中的至少一个的前表面上。
14.如权利要求1所述的液体肥料设备，该设备进一步包括操作地连接至所述流体杆并与所述多个孔口中的至少一个流体连通的软管。
15.如权利要求14所述的液体肥料设备，该设备进一步包括操作地连接至所述软管的种子覆土器组件。
16.如权利要求1所述的液体肥料设备，所述肥料源包括箱体。
17.如权利要求1所述的液体肥料设备，所述农业机械包括拖拉机。
18.如权利要求17所述的液体肥料设备，其中所述拖拉机进一步包括驾驶室，该驾驶室包含所述传感器监视器。
19.如权利要求1所述的液体肥料设备，该设备进一步包括被构造成附装至所述农业机械的种植装置，并且该种植装置产生至少一个犁沟并将种子沉积在所述犁沟中。
20.如权利要求19所述的液体肥料设备，该设备进一步包括操作地附装至所述流体杆的至少一个软管，所述至少一个软管中的每个软管与所述流体通路流体连通，并且对于由所述种植装置产生的每个至少一个犁沟来说具有至少一个软管。
21.如权利要求20所述的系统，其中所述多个传感器足够多，从而使得对于由所述种植装置产生的每个犁沟来说有至少一个传感器。
22.一种施肥的方法，该方法包括: 产生至少一个犁沟； 将种子沉积在所述至少一个犁沟内； 将肥料从箱体输送到多个软管； 将肥料从所述多个软管中的每个软管分布到相关联的犁沟； 使用多个传感器监视所述多个软管中的每个软管中的肥料的流速，其中每个软管由所述多个传感器中的至少一个监视；以及 针对所述多个软管中的每个软管在监视器上显示肥料流速。
23.如权利要求22所述的施肥的方法，其中所述监视器位于拖拉机的驾驶室内。
24.一种液体流计量系统，该液体流计量系统包括: 被构造成用于存储液体的存储器； 与肥料存储器和多个流体出口流体连通的泵，所述多个流体出口被构造成将通过所述泵从所述存储器接收的液体输送到期望的区域； 多个传感器，所述多个传感器 被构造成监视到达所述多个流体出口中的每个的液体的流速； 所述多个传感器中的每个传感器操作地与硬件控制器相关联；以及 所述硬件控制器操作地与软件控制器单元相关联。
25.如权利要求24所述的液体流计量系统，其中所述软件控制器单元被构造成在用户界面上显示液体的流速。
26.如权利要求25所述的液体流计量系统，其中所述软件控制器单元进一步被构造成显示关于所述多个传感器中的每个传感器的信息。
27.如权利要求25所述的液体流计量系统，所述软件控制器单元被进一步构造成在所述多个传感器中的一个测量到达所述多个流体出口中的一个的液体的位于预定流速参数之外的流速时显示警报。
28.如权利要求27所述的液体流计量系统，其中所述软件控制器单元进一步被构造成允许用户通过所述用户界面输入预定流速参数。
29.如权利要求25所述的液体流计量系统，其中所述软件控制器单元被进一步构造成当所述多个传感器中的一个传感器测量到达所述多个流体出口中的一个的液体的位于预定流速参数之外的流体时改变代表所述一个传感器从第一状态到第二状态的视觉对象。
30.如权利要求29所述的液体流计量系统，其中所述第一状态涉及所述对象以绿色颜色显示，而所述第二状态涉及所述对象以红色颜色显示。
31.如权利要求30所述的液体流计量系统，其中所述第二状态进一步涉及显示所述一个传感器的识别号。
32.如权利要求24所述的液体流计量系统，该系统进一步包括操作地与所述硬件控制器相关联的至少一个第二传感器。
33.如权利要求24所述的液体流计量系统，其中所述至少一个第二传感器是从由种子传感器、土壤pH传感器、产率传感器、全球定位系统传感器和湿度传感器构成的组中选择的。
34.如权利要求24所述的液体流计量系统，其中所述液体包括肥料。
35.如权利要求24 所述的液体流计量系统，其中所述期望的区域包括农田。
【文档编号】A01C23/00GK103476241SQ201280015482
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2012年2月2日 优先权日:2011年2月3日
【发明者】拉米罗·特雷维尼奥, 马修·托马斯·奥唐奈, 布里安·弗兰克·奥唐奈 申请人:拉米罗·特雷维尼奥, 马修·托马斯·奥唐奈, 布里安·弗兰克·奥唐奈