盐碱地用喷肥系统及其控制方法与流程

本发明涉及盐碱地果园管理技术领域，尤其涉及一种盐碱地用喷肥系统及其控制方法。

背景技术

随着盐碱地的治理，已经有大面积的盐碱地种植上农作物。在农作物的生长各个阶段，均需要对农作物进行喷水、喷肥等操作。通常，盐碱地大多在沿海等离城市比较远的地区，当喷肥作业时，需要有喷肥装置将配比好的肥，运输到盐碱地。因对于待作业的盐碱地面积，农作物的需肥情况均不能精确的掌握，很容易发生运肥量不足的情况，或者携带过多造成浪费的情况；也会导致喷肥不均匀的情况发生。

技术实现要素：

针对上述不足，本发明的目的是提供一种盐碱地用喷肥系统及其控制方法，利用北斗卫星获取盐碱地待喷肥区域的图像，根据图像分析计算出单程喷肥量，储肥罐内的肥量等，实现均匀施肥的目的。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种盐碱地用喷肥系统，包括：

中央控制室，所述中央控制室包括与北斗卫星无线通信的中央卫星天线，与所述中央卫星天线电连接的中央北斗卫星通信模块，与所述中央北斗卫星通信模块电连接的中央控制模块，与所述中央控制模块电连接的人机交互界面和图像处理模块；

喷肥装置，所述喷肥装置包括车载以及设在所述车载上的储肥罐，所述储肥罐上设置有多根喷管，所述喷管的外端部设置有喷头，所述喷管的内端部与泵的出口端连接；

设在所述车载上的车载控制终端，所述车载控制终端包括与北斗卫星无线通信的车载卫星天线，与所述车载卫星天线电连接的车载北斗卫星通信模块，与所述车载北斗卫星通信模块电连接的微处理器，与所述微处理器电连接的多个电动阀门、液位传感器和转速传感器，各所述电动阀门设在对应的所述喷管上，所述液位传感器设在所述储肥罐的底部，所述转速传感器设在车载的车轮上，所述微处理器还与所述泵电连接。

优选方式为，各所述喷管的出水管均设置有流量传感器，所述流量传感器与所述微处理器电连接。

优选方式为，所述储肥罐内设置有多个从上到下依次设置的所述液位传感器，各所述液位传感器分别与所述微处理器电连接。

上述的盐碱地用喷肥系统的控制方法，包括以下步骤：

s1、所述中央北斗卫星无线通信模块利用所述中央卫星天线与所述北斗卫星通信，获取待喷肥地区图像；

s2、所述中央控制模块将所述喷肥地区图像传输给所述图像处理模块，所述图像处理模块通过分析所述喷肥地区图像，得出待喷肥地区的路程数据，并将该路程数据传输给所述中央控制模块；

s3、所述中央控制模块根据接收的路程数据和预设定车速，计算出单程喷肥量；所述中央控制模块再将包括预设定车速和单程喷肥量的无线数据，通过所述北斗卫星传输给所述车载北斗卫星通信模块；

s4、所述车载北斗卫星通信模块接收到无线数据后进行解析识别，然后传输给所述微处理器，所述微处理器根据无线数据控制车速。

优选方式为，各所述喷管的出水管均设置有流量传感器，所述流量传感器与所述微处理器电连接；所述方法，还包括以下步骤：

s5、所述储肥罐内的液面低于所述液位传感器后，所述液位传感器传输电信号给所述微处理器，所述微处理器通过所述车载北斗卫星通信模块传输肥量无线报警信号，所述无线报警信号通过所述北斗卫星传输给所述中央北斗卫星通信模块，所述北斗卫星通信模块解析后传输给所述中央控制模块，所述中央控制模块根据肥量无线报警信号传输相对应的作业指令给所述车载控制终端，所述车载控制终端执行作业指令；

同时，所述微处理器根据各所述流量传感器采集的流量值计算出单位时间喷肥量，在根据预设定余肥量计算出延迟时间，所述微处理器内部时钟计时，时间到后关闭各所述电动阀门。

优选方式为，所述储肥罐内设置有多个从上到下依次设置的所述液位传感器，各所述液位传感器分别与所述微处理器电连接；

所述方法，还包括以下步骤：

s60、各所述液位传感器低于对应的所述储肥罐内的液面时，其分别传输液位电信号给所述微处理器；

s61、所述微处理器判断液位电信号与预设定液面值进行匹配；

s62、如果匹配，所述微处理器生成对应的控制信号；

s63、所述微处理器根据所述控制信号，传输给所述车载无线通信电路去通知所述中央控制室或关闭所述电动阀门或控制所述泵。

优选方式为，所述步骤s61中，预设定液面值至少包括最高液面值、最低液面值和中高液面值；

若所述液位电信号与所述最高液面值相匹配，则所述微处理器生成停止注肥的控制信号；

若所述液位电信号与所述最低液面值相匹配，则所述微处理器生成传输给所述车载无线通信电路去通知的控制信号；

若所述液位电信号与所述中高液面值相匹配，则所述微处理器生成所述车载控制终端上的绿指示灯亮的控制信号。

采用上述技术方案后，本发明的有益效果是：

由于本发明的盐碱地用喷肥系统及其控制方法,其中系统包括中央控制室、喷肥装置以及设在喷肥装置上的车载控制终端，中央控制室和车载控制终端分别设有卫星天线和北斗卫星通信模块，使中央控制室和车载控制终端可利用北斗卫星进行通信。本发明投入盐碱地喷肥使用时，先在作业前中央控制室利用北斗卫星获取待作业的图像，对该图像进行分析后得出待作业区域的面积、单程路程等数据，利用上述数据计算出所需肥量，喷肥装置进行速度等进行预计算。在作业过程中，车载控制终端通过转速传感器以及液位传感器，获取实际作业的数据，与预先计算的数据进行比对，以便实时调整，最后使均匀喷肥，并且携带肥量适当。可见，本发明的盐碱地用喷肥系统及其控制方法，利用北斗卫星获取盐碱地待喷肥区域的图像，根据图像分析计算出单程喷肥量，储肥罐内的肥量等，实现均匀施肥的目的。

附图说明

图1是本发明盐碱地用喷肥系统的结构示意图；

图2是本发明盐碱地用喷肥系统的原理框图；

图中：1-中央控制室，2-车载控制终端，3-车载卫星天线，4-喷头，5-喷管，6-液位传感器，7-储肥罐。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种盐碱地用喷肥系统，包括：

中央控制室1，中央控制室1包括与北斗卫星无线通信的中央卫星天线，与中央卫星天线电连接的中央北斗卫星通信模块，与中央北斗卫星通信模块电连接的中央控制模块，与中央控制模块电连接的人机交互界面和图像处理模块；

喷肥装置，喷肥装置包括车载以及设在车载上的储肥罐7，储肥罐7上设置有多根喷管5，喷管5的外端部设置有喷头4，喷管5的内端部与泵的出口端连接；本例中各喷管5的出水管均设置有电动阀门，电动阀门与微处理器电连接。

设在车载上的车载控制终端2，车载控制终端2包括与北斗卫星无线通信的车载卫星天线3，与车载卫星天线3电连接的车载北斗卫星通信模块，与车载北斗卫星通信模块电连接的微处理器，与微处理器电连接的多个流量传感器、液位传感器6和转速传感器，各流量传感器设在喷管5的出水管，液位传感器6设在储肥罐7的底部，转速传感器设在车载的车轮上，微处理器还与泵电连接。进一步的，储肥罐7内设置有多个从上到下依次设置的液位传感器6，各液位传感器6分别与微处理器电连接。

如图1和图2所示，本发明的盐碱地用喷肥系统，在利用喷肥装置作业前，可先利用中央北斗卫星无线通信模块与北斗卫星通信，获取待喷肥地区图像。获取图像后中央控制模块将图像传输给图像处理模块，由图像处理模块识别、分析处图像中的信息，利用坐标法，可获取待作业区域的面积、作业单程距离等数据。根据上述数据再计算出喷洒整块作业区域需要的肥量，均匀喷洒单程时所要求的车速。使储肥罐7装这适量的肥料去作业，防止肥料不足过量的情况发生。

如图1所示，车载控制终端2内的车载北斗卫星通信模块可通过北斗卫星与中央控制室1进行通信，传输作业指令、计划等。现场作业的过程中，微处理器控制各喷管5上的电动阀门，按照上述预设定的流量打开电动阀门，在泵的作用下，储肥罐7内的肥进入喷管5，再从喷头4喷出。

尤其是在车载在行进的过程中，车速传感器采集到行驶速度后，能够传输给微处理器，微处理器再根据各流量传感器采集的流量值，计算出单程喷肥后所喷的肥量，与在中央控制室1时预算的肥量是否相符，如果少或多，及时调整流量和车速，达到均匀喷肥的目的。

车载控制终端2的微处理器能够获取液位传感器6采集的罐内液面高度，一旦液面过低能够及时得知，以便进行相应的处理，通过北斗卫星通知中央控制室1或者由微处理器延迟一段时间后关闭各电动阀门，停止喷洒。

综上所述，本发明的盐碱地用喷肥系统，利用北斗卫星获取盐碱地待喷肥区域的图像，根据图像分析计算出单程喷肥量，储肥罐7内的肥量等，实现均匀施肥的目的。

实施例二：

如图1和图2所示，一种盐碱地用喷肥系统的控制方法，包括以下步骤：

步骤s1：中央北斗卫星无线通信模块利用中央卫星天线与北斗卫星通信，获取待喷肥地区图像；

步骤s2：中央控制模块将喷肥地区图像传输给图像处理模块，图像处理模块通过分析喷肥地区图像，得出待喷肥地区的路程数据，并将该路程数据传输给中央控制模块；图像处理模块可以利用坐标法，得出图像的长度、面积等。

步骤s3：中央控制模块根据接收的路程数据和预设定车速，计算出单程喷肥量；中央控制模块再将包括预设定车速和单程喷肥量的无线数据，通过北斗卫星传输给车载北斗卫星通信模块；

步骤s4：车载北斗卫星通信模块接收到无线数据后进行解析识别，然后传输给微处理器，微处理器根据无线数据控制车速和各喷管的流量。

本例还包括以下步骤：

步骤s5：储肥罐内的液面低于液位传感器后，液位传感器传输电信号给微处理器，微处理器通过车载北斗卫星通信模块传输肥量无线报警信号，无线报警信号通过北斗卫星传输给中央北斗卫星通信模块，北斗卫星通信模块解析后传输给中央控制模块，中央控制模块根据肥量无线报警信号传输相对应的作业指令给车载控制终端，车载控制终端执行作业指令；

同时，微处理器根据各流量传感器采集的流量值计算出单位时间喷肥量，在根据预设定余肥量计算出延迟时间，微处理器内部时钟计时，时间到后关闭各电动阀门。

本实施例中储肥罐内设置有多个从上到下依次设置的液位传感器，各液位传感器分别与微处理器电连接；方法，还包括以下步骤：

s60、各液位传感器低于对应的储肥罐内的液面时，其分别传输液位电信号给微处理器；

s61、微处理器判断液位电信号与预设定液面值进行匹配；预设定液面值至少包括最高液面值、最低液面值和中高液面值；若液位电信号与最高液面值相匹配，则微处理器生成停止注肥的控制信号；若液位电信号与最低液面值相匹配，则微处理器生成传输给车载无线通信电路去通知的控制信号；若液位电信号与中高液面值相匹配，则微处理器生成车载控制终端上的绿指示灯亮的控制信号。

s62、如果匹配，微处理器生成对应的控制信号；

s63、微处理器根据控制信号，传输给车载无线通信电路去通知中央控制室或关闭电动阀门或控制泵。

采用本发明的方法后，让盐碱地用喷肥系统能够合理的进行喷肥，利用北斗卫星进行通信后，能够生成预作业计划，以便适量的配备储肥罐内的肥量，作业时行进的速度，喷洒的流量等等，让盐碱地的种植管理操控更加方便。

以上所述本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同一种盐碱地用喷肥系统结构的改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。