一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置

1.本发明涉及施肥装置设备技术领域，具体为一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。


背景技术：

2.农作物指农业上栽培的各种植物。包括粮食作物﹑经济作物两大类。可食用的农作物是人类基本食物的来源之一；人以食为天，表达了人与食物的关系，合理的膳食搭配才能给人类带来健康；食物的自给自足，才是一个国家可持续性发展的基础；随着高光谱遥感技术和机器视觉技术的发展，对作物生长期实施精确变量施肥成为可能，而目前研究大多只应用单一的技术手段，如光谱遥感技术或机器视觉技术来采集作物生长状态信息，信息采集的准确性和可靠度不高，且研究方向主要集中于小麦、大豆、番茄等农作物的施肥施药，而综合应用多光谱遥感和机器视觉的多信息融合技术对农作物生长期变量施肥的应用研究成果未见报道，同时现有的施肥装置存在配料混合不均匀，使得肥料不能做到完全利用，降低了资源的利用效率，并且一定程度上增加了混合处理的时间，降低了混合处理效率，而结合以上提出的施肥装置在使用中的问题，现提出一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置，以解决技术中的上述不足之处。
4.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置，包括装置外壳，所述装置外壳的内部开设有肥料槽，所述肥料槽的内部固定安装有第一分隔板，所述装置外壳的内部设置有配料装置，所述配料装置位于肥料槽的一侧，所述装置外壳的内部设置有蓄水装置，且所述蓄水装置位于配料装置的一侧，所述装置外壳的外部一侧固定安装有控制面板，且所述装置外壳的外部一侧设置有gps装置，所述gps装置位于控制面板的一侧，所述装置外壳靠近控制面板的一侧表面固定安装有推动把手，所述装置外壳靠近控制面板的一侧表面设置有连接块，所述连接块位于推动把手之间，所述装置外壳远离连接块的一侧表面固定安装有被动遥感光谱装置。
5.作为本发明一种优选的方案，所述配料装置包括防尘箱，所述防尘箱的内部固定安装有电机，所述电机的底部固定安装有安装板，所述安装板安装于防尘箱的内部底壁上，所述电机的输出端固定安装有第一锥形齿轮，所述第一锥形齿轮的顶部转动安装有第二锥形齿轮，所述第二锥形齿轮的顶部转动安装有上轴承座，所述上轴承座固定安装于防尘箱的内部顶壁，所述第二锥形齿轮的底部固定安装有第二转动杆，所述第一锥形齿轮的底部转动安装有第三锥形齿轮，所述第三锥形齿轮的底部固定安装有第一转动杆，所述装置外壳的内部设置有肥料箱，所述第二转动杆的底部转动安装有下轴承座，所述下轴承座固定安装于肥料箱的内部底壁，所述第一转动杆上安装有第四锥形齿轮，所述第四锥形齿轮的
一侧转动安装有第五锥形齿轮，所述第五锥形齿轮的一侧固定安装有连接杆，所述连接杆贯穿肥料箱的内部且一端固定安装有偏心轮，所述装置外壳的顶部设置有进料口，所述进料口贯穿装置外壳的顶部与肥料箱相通，所述连接杆的内部设置有过滤板，所述过滤板的一端与连接杆的内壁转动连接，且所述偏心轮位于过滤板的另一端底部，所述第一转动杆上固定安装有第一搅拌叶片，所述第二转动杆上固定安装有第二搅拌叶片，且所述第一搅拌叶片和第二搅拌叶片均位于肥料箱的内部，实现了第一搅拌叶片和第二搅拌叶片反向转动的功能，能够更加均匀的进行配料混合，提高了资源的利用率。
6.作为本发明一种优选的方案，所述蓄水装置包括蓄水池，所述蓄水池位于装置外壳的内部，所述蓄水池的顶部开设有进水口，所述进水口贯穿装置外壳的内部，所述蓄水池的一侧设置有连接管，所述连接管上固定安装有水泵，所述水泵固定安装于第二分隔板的一侧表面，且所述第二分隔板固定安装于肥料箱的一侧，所述连接管的一端贯穿第二分隔板并伸入肥料箱的内部，方便对肥料箱进行加水配料。
7.作为本发明一种优选的方案，所述第二锥形齿轮和第三锥形齿轮之间经第一锥形齿轮连接，且构成第二锥形齿轮和第三锥形齿轮转向相反的结构，使第一转动杆和第二转动杆反向转动，同时带动第一搅拌叶片和第二搅拌叶片反向转动。
8.作为本发明一种优选的方案，所述第二转动杆穿过第一转动杆并伸入肥料箱的内部，且所述第一转动杆与第二转动杆转动连接，方便第一转动杆和第二转动杆反向转动。
9.作为本发明一种优选的方案，所述装置外壳远离连接块的一侧开设有排肥口，且排肥口内均设置有排肥器，且排肥器与控制面板电性连接，方便控制排肥器的开启或关闭，方便进行配料。
10.作为本发明一种优选的方案，所述第一分隔板将肥料槽分成三等分，且每一个所述肥料槽中都设置有下料口，且下料口通入肥料箱中，且下料口中均设置有电动阀门，且电动阀门与控制面板电性连接，方便使肥料槽中的肥料进入肥料箱中进行配料。
11.作为本发明一种优选的方案，所述进料口上设置有顶盖，所述进水口上设置有电动阀门，且电动阀门与控制面板电性连接，方便控制进水口的开启或关闭。
12.作为本发明一种优选的方案，所述装置外壳靠近蓄水池的外部一侧表面开设有观察窗，且观察窗由pvc透明材质制成，所述装置外壳的顶部四角均设置有行车轮，且所述行车轮上固定安装有车速传感器，所述被动遥感光谱装置的底部固定安装有图像采集装置，方便观察蓄水池中的水量以便及时进行加水，车速传感器和图像采集装置配合被动遥感光谱装置建立施肥模型。
13.作为本发明一种优选的方案，所述电机为伺服电机，且所述电机和水泵均与控制面板电性连接，方便控制电机的开启或关闭，同时可以控制电机的转速。
14.作为本发明一种优选的方案，所述一种变量开关模组，其具体步骤为：
15.s1.被动遥感光谱装置，首先利用光学遥感传感器的近红外波段和可见光波段来确定农作物的植被指数实现长势监测和氮素诊断，依据施肥效应函数建立施肥模型；
16.s2.图像采集装置，然后图像采集装置进行农作物生长状态信息采集，与光学遥感传感器信息融合得到农作物冠层反射光谱的“面状”信息，农作物叶片、茎秆的形貌特征；
17.s3.gps装置，对施肥装置的位置进行定位，配合被动遥感光谱装置和图像采集装置建立施肥模型；
18.s4.中央处理器，将采集的信息传送给控制系统，控制系统利用基于光谱特征参数和图像特征的营养诊断模型计算农作物实际的n、p、k含量，通过与控制系统中设定的农作物智能专家系统信息的比较，计算出当前n、p、k追肥需求量，对预先设定的土壤施肥处方图进行修正；
19.s5.计算施肥量，根据肥料箱的规格，计算配肥次数和配肥时间，精确的控制施肥进度，计算施肥量的方法如下：
20.肥料总量＝(推荐施肥量/亩)x亩数；
21.配肥次数＝取整[施肥总量/肥料箱规格]+1；
[0022]
施肥时间＝单次配肥时间x配肥次数；
[0023]
s6.输入亩数，提取施肥亩施肥量；
[0024]
s7.中央控制器，中央控制器发出指令；
[0025]
s8.肥料槽1阀门，肥料槽2阀门和肥料槽3阀门，控制面板接收到指令，打开肥料槽1，肥料槽2和肥料槽3的阀门，时所需求的n、p、k肥料落入肥料箱中；
[0026]
s9.肥料箱搅拌混合，控制面板控制电机和水泵对肥料箱进行搅拌配肥；
[0027]
s10.排肥器施肥，配肥完成后控制面板打开排肥器对农作物进行施肥。
[0028]
本发明还提供一种计算机设备，所述计算机设备包括：处理器；存储器，所述存储器与处理器通信连接，所述存储器用于储存至少一个所述处理器执行的可执行指令，所述处理器用于执行所述可执行指令以实现如上述的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。
[0029]
本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。
[0030]
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过第二锥形齿轮和第三锥形齿轮之间经第一锥形齿轮连接，且构成第二锥形齿轮和第三锥形齿轮转向相反的结构，使第一转动杆和第二转动杆反向转动，同时带动第一搅拌叶片和第二搅拌叶片反向转动，能够更加均匀的进行配料混合，提高了资源的利用率，使得肥料能够做到完全利用；同时设置过滤板，且过滤板通过偏向轮上下震动可以过滤肥料中的碎石碎屑，能够使需要施肥的农作物得到充分的施肥，确保农作物的正常发育；通过被动遥感光谱装置利用光学遥感传感器的近红外波段和可见光波段来获取农作物的植被指数，实现农作物长势监测和营养氮素诊断，依据施肥效应函数建立施肥模型，建立施肥模型计算施肥量，实现控制定量施肥。
附图说明
[0031]
图1为本发明提出的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置的立体结构示意图；
[0032]
图2为本发明提出的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置的结构示意图；
[0033]
图3为本发明提出的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置中图2的a部分局部放大结构示意图；
[0034]
图4为本发明提出的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置的锥形齿轮组结构示意图；
[0035]
图5为本发明提出的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置的变量开关模组的系统示意图。
[0036]
图中：1、装置外壳；2、肥料槽；3、配料装置；301、防尘箱；302、电机；303、安装板；304、第一锥形齿轮；305、上轴承座；306、第二锥形齿轮；307、进料口；308、肥料箱；309、第一搅拌叶片；310、第二搅拌叶片；311、下轴承座；312、第三锥形齿轮；313、第一转动杆；314、第二转动杆；315、第四锥形齿轮；316、第五锥形齿轮；317、连接杆；318、偏心轮；319、过滤板；4、蓄水装置；401、进水口；402、蓄水池；403、连接管；404、水泵；5、第一分隔板；6、被动遥感光谱装置；7、gps装置；8、行车轮；9、控制面板；10、连接块；11、推动把手；12、第二分隔板。
具体实施方式
[0037]
为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
[0038]
下文的描述本质上仅是示例性的而并非意图限制本公开、应用及用途。应当理解，在所有这些附图中，相同或相似的附图标记指示相同的或相似的零件及特征。各个附图仅示意性地表示了本公开的实施方式的构思和原理，并不一定示出了本公开各个实施方式的具体尺寸及其比例。在特定的附图中的特定部分可能采用夸张的方式来图示本公开的实施方式的相关细节或结构，本文所引用的各种出版物、专利和公开的专利说明书，其公开内容通过引用整体并入本文，下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例。
[0039]
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个或两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。
[0040]
本说明书的描述中，需要理解的是，本技术实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本技术实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
[0041]
实施例1
[0042]
参照说明书附图1-4，本发明实施例提供一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置，配料装置3包括防尘箱301，防尘箱301的内部固定安装有电机302，电机302的底部固定安装有安装板303，安装板303安装于防尘箱301的内部底壁上，电机302的输出端固定安装有第一锥形齿轮304，第一锥形齿轮304的顶部转动安装有第二锥形齿轮306，第二锥形齿轮306的顶部转动安装有上轴承座305，上轴承座305固定安装于防尘箱301的内部顶壁，第二锥形齿轮306的底部固定安装有第二转动杆314，第一锥形齿轮304的底部转动安装有第三锥形齿轮312，第三锥形齿轮312的底部固定安装有第一转动杆313，装置外壳1的内部设置有肥料箱308，第二转动杆314的底部转动安装有下轴承座311，下轴承座311固定安装于肥料箱308的内部底壁，第一转动杆313上安装有第四锥形齿轮315，第四锥形齿轮315的一
侧转动安装有第五锥形齿轮316，第五锥形齿轮316的一侧固定安装有连接杆317，连接杆317贯穿肥料箱308的内部且一端固定安装有偏心轮318，装置外壳1的顶部设置有进料口307，进料口307贯穿装置外壳1的顶部与肥料箱308相通，连接杆317的内部设置有过滤板319，过滤板319的一端与连接杆317的内壁转动连接，且偏心轮318位于过滤板319的另一端底部，第一转动杆313上固定安装有第一搅拌叶片309，第二转动杆314上固定安装有第二搅拌叶片310，且第一搅拌叶片309和第二搅拌叶片310均位于肥料箱308的内部，第一分隔板5将肥料槽2分成三等分，且每一个肥料槽2中都设置有下料口，且下料口通入肥料箱308中，且下料口中均设置有电动阀门，且电动阀门与控制面板9电性连接，首先根据被动遥感光谱装置6、图像采集装置和gps装置7，利用光学遥感传感器的近红外波段和可见光波段来确定农作物的植被指数实现长势监测和氮素诊断，依据施肥效应函数建立施肥模型，然后图像采集装置进行农作物生长状态信息采集，与光学遥感传感器信息融合得到农作物冠层反射光谱的“面状”信息，农作物叶片、茎秆的形貌特征，然后对施肥装置的位置进行定位，配合被动遥感光谱装置6和图像采集装置建立施肥模型，然后将采集的信息传送给控制系统，控制系统利用基于光谱特征参数和图像特征的营养诊断模型计算农作物实际的n、p、k含量，通过与控制系统中设定的农作物智能专家系统信息的比较，计算出当前n、p、k追肥需求量，对预先设定的土壤施肥处方图进行修正，然后计算施肥量，向三个肥料槽2中加入计算好的n、p、k量，然后通过控制面板9接收指令打开进料口307的阀门，向肥料箱308内加入肥料，然后通过控制面板9接收指令打开电机302，电机302的输出端带动第一锥形齿轮304转动，第二锥形齿轮306和第三锥形齿轮312之间经第一锥形齿轮304连接，且构成第二锥形齿轮306和第三锥形齿轮312转向相反的结构，第二转动杆314穿过第一转动杆313并伸入肥料箱308的内部，且第一转动杆313与第二转动杆314转动连接，使第一转动杆313和第二转动杆314反向转动，同时带动第一搅拌叶片309和第二搅拌叶片310反向转动，此时将肥料槽2中的n、p、k肥料，通过控制面板9使n、p、k肥料进入肥料箱308中，而第一搅拌叶片309和第二搅拌叶片310反向转动能够将肥料更加均匀的进行混合，使得肥料能做到完全利用，提高了资源的利用效率，并且一定程度上降低了配料的时间，当加入肥料时，第一转动杆313转动带动第四锥形齿轮315转动，第四锥形齿轮315则会带动第五锥形齿轮316转动，此时偏心轮318则会转动，过滤板319通过偏向轮318上下震动可以过滤肥料中的碎石碎屑，能够使需要施肥的农作物得到充分的施肥，确保农作物的正常发育。
[0043]
实施例2
[0044]
参照说明书附图2，本发明实施例提供一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置，蓄水装置4包括蓄水池402，蓄水池402位于装置外壳1的内部，蓄水池402的顶部开设有进水口401，进水口401贯穿装置外壳1的内部，蓄水池402的一侧设置有连接管403，连接管403上固定安装有水泵404，水泵404固定安装于第二分隔板12的一侧表面，且第二分隔板12固定安装于肥料箱308的一侧，连接管403的一端贯穿第二分隔板12并伸入肥料箱308的内部，装置外壳1远离连接块10的一侧开设有排肥口，且排肥口内均设置有排肥器，且排肥器与控制面板9电性连接，装置外壳1靠近蓄水池402的外部一侧表面开设有观察窗，且观察窗由pvc透明材质制成，控制面板9接收指令开启水泵404，水泵404通过连接管403将蓄水池402中的水加入肥料箱308中，方便对肥料箱308进行加水配料，同时观察窗方便观察蓄水池402中的水量以便及时进行加水，连接块10可连接车辆，推动把手11方便推动装置。
[0045]
实施例3
[0046]
参照说明书附图5，本发明还提供一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置的变量开关模组，包括以下步骤：
[0047]
s1.被动遥感光谱装置，首先利用光学遥感传感器的近红外波段和可见光波段来确定农作物的植被指数实现长势监测和氮素诊断，依据施肥效应函数建立施肥模型；
[0048]
s2.图像采集装置，然后图像采集装置进行农作物生长状态信息采集，与光学遥感传感器信息融合得到农作物冠层反射光谱的“面状”信息，农作物叶片、茎秆的形貌特征；
[0049]
s3.gps装置，对施肥装置的位置进行定位，配合被动遥感光谱装置和图像采集装置建立施肥模型；
[0050]
s4.中央处理器，将采集的信息传送给控制系统，控制系统利用基于光谱特征参数和图像特征的营养诊断模型计算农作物实际的n、p、k含量，通过与控制系统中设定的农作物智能专家系统信息的比较，计算出当前n、p、k追肥需求量，对预先设定的土壤施肥处方图进行修正；
[0051]
s5.计算施肥量，根据肥料箱的规格，计算配肥次数和配肥时间，精确的控制施肥进度，计算施肥量的方法如下：
[0052]
肥料总量＝(推荐施肥量/亩)x亩数；
[0053]
配肥次数＝取整[施肥总量/肥料箱规格]+1；
[0054]
施肥时间＝单次配肥时间x配肥次数。
[0055]
s6.输入亩数，提取施肥亩施肥量。
[0056]
s7.中央控制器，中央控制器发出指令。
[0057]
s8.肥料槽1阀门，肥料槽2阀门和肥料槽3阀门，控制面板接收到指令，打开肥料槽1，肥料槽2和肥料槽3的阀门，时所需求的n、p、k肥料落入肥料箱中；
[0058]
s9.肥料箱搅拌混合，控制面板控制电机和水泵对肥料箱进行搅拌配肥；
[0059]
s10.排肥器施肥，配肥完成后控制面板打开排肥器对农作物进行施肥。
[0060]
存储器，所述存储器与处理器通信连接，在本实施例中，所述存储器可以按任何适当的方式实现，例如：所述存储器可以为只读存储器、机械硬盘、固态硬盘、或u盘等；所述存储器用于储存至少一个所述处理器执行的可执行指令；
[0061]
在本实施例中，所述处理器可以按任何适当的方式实现，例如，处理器可以采取例如微处理器或处理器以及存储可由该(微)处理器执行的计算机可读程序代码(例如软件或固件)的计算机可读介质、逻辑门、开关、专用集成电路(applicationspecificintegratedcircuit，asic)、可编程逻辑控制器和嵌入微控制器的形式等等；所述处理器用于执行所述可执行指令以实现如上述的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。
[0062]
在上述实施例的基础上，本发明还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述的一种变量开关模组及带有此模组的施肥装置。
[0063]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块及方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出
本发明的范围。
[0064]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置、设备和模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0065]
在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的设备、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或单元可以结合或者可以集成到另一个装置，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或设备的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0066]
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0067]
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。
[0068]
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储服务器、随机存取存储服务器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序指令的介质。
[0069]
另外，还需要说明的是，本案中各技术特征的组合方式并不限本案权利要求中所记载的组合方式或是具体实施例所记载的组合方式，本案所记载的所有技术特征可以以任何方式进行自由组合或结合，除非相互之间产生矛盾。
[0070]
需要注意的是，以上列举的仅为本发明的具体实施例，显然本发明不限于以上实施例，随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应属于本发明的保护范围。
[0071]
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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。