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首页 > 专利首页 > 一种基于大数据分析的液体肥田间施肥机
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一种基于大数据分析的液体肥田间施肥机
摘要: 本发明公开了一种基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其包括安装有对待施肥区域施肥的肥料加注器的液体肥储罐、携带所述液体肥储罐行走在待施肥区域内的行车、控制液体肥田间施肥机进行喷药作业的控制系统。控制系统拥有基于大数据分析的数据库,数据库通过大数据分析得出相同的土质系数、相同的农作物系数、不同液位下的理想化参数组,因此能根据土质系数与农作物系数直接选择相应的作业...   查看全部>>
  • 专利类型:
    发明专利
  • 申请/专利号:
    CN201911031684.0
  • 申请日期:
    2019-10-28
  • 公开/公告号:
    CN110687912A
  • 公开/公告日:
    2020-01-14
  • 主分类号:
    G05D1/02(2020.01)  G  G05  G05D  G05D1 
  • 分类号:
    [G05D1/02(2020.01), A01C23/00(2006.01), A01C23/04(2006.01), G01F23/296(2006.01), G05D1/02, A01C23/00, A01C23/04, G01F23/296]
  • 申请/专利权人:
  • 发明/设计人:
  • 主申请人地址:
    231500 安徽省合肥市庐江县新渡路96号
  • 专利代理机构:
    合肥市泽信专利代理事务所(普通合伙)
  • 代理人:
    方荣肖
  • 国别省市代码:
    安徽;34
  • 主权项:
    1.一种基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其包括: 液体肥储罐,其安装有用于对待施肥区域施肥的肥料加注器; 行车,其用于携带所述液体肥储罐行走在待施肥区域内; 其特征在于,所述液体肥田间施肥机还包括安装在所述行车上的控制系统,所述控制系统包括: 速度传感器,其用于检测所述行车的车速V1; 电动球阀一,其用于调整所述行车的油路输出管道的出油量,所述出油量决定车速V1,且与车速V1成正比; 流量传感器,其用于检测所述肥料加注器的加注流量Q1; 电动球阀二,其用于调整所述加注流量Q1; 液位传感器,其用于检测所述液体肥储罐内的液位h1; 控制器,其用于对车速V1进行补偿处理,补偿后的车速V1为V1(1+f(X1)+f(X2)+f(h1)),其中,f(X1)为待施肥区域内土质对车速V1的影响函数,X1为待施肥区域内的土质系数,为所述液体肥储罐内的土质系数方差;f(X2)为待施肥区域内农作物对车速V1的影响函数,X2为待施肥区域内的农作物系数,为所述液体肥储罐内的农作物系数方差;f(h1)为变量,表征所述液体肥储罐内的液位h1对车速V1的影响函数,f(h1)=Kh1,K为负值的常数;所述控制器还用于判断补偿后的车速V1是否在一个预设车速范围内,当所述控制器判断补偿后的车速V1在所述预设车速范围内时,继续判断加注流量Q1是否在一个预设加注流量范围内,是则控制所述液体肥田间施肥机继续当前的喷药作业模式;所述控制器判断补偿后的车速V1不在所述预设车速范围内时,通过控制所述电动球阀一的开合度直至补偿后的车速V1位于所述预设车速范围内;所述控制器判断加注流量Q1不在所述预设加注流量范围内时,通过控制所述电动球阀二的开合度直至加注流量Q1在所述预设加注流量范围内; 基于大数据分析建立的数据库,其针对相同的土质系数、相同的农作物系数、不同液位下,设计理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度; 其中,所述控制器还用于: (1)当相应的液体肥田间施肥机在任意一个待施肥区域内喷药作业时,根据当前的土质系数、农作物系数、不同液位,从所述数据库中查询理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度; (2)控制所述液体肥田间施肥机在不同液位下,根据相应的理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度实现喷药作业。 2.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述控制器还用于: (3)实时采集所述液体肥田间施肥机的实际车速、电动球阀一的实际开合度、电动球阀二的实际开合度,并作为新的一组喷药作业参数补充入所述数据库,以更新相同土质系数、相同农作物系数、不同液位下,理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度。 3.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述数据库的建立方法包括以下步骤: (1)采用n1台液体肥田间施肥机在n2块待施肥区域内喷药作业,n1的数量不低于一千台,n2的数量不低于一千块; (2)采集每台液体肥田间施肥机在每一待施肥区域内的多组喷药作业参数组,每组喷药作业参数包括: 车速Vijt,其为第i台液体肥田间施肥机在第j块待施肥区域内喷药作业时,t时刻的车速; 液位hijt,其为第i台液体肥田间施肥机在第j块待施肥区域内喷药作业时,t时刻的液体肥田间施肥机的液体肥储罐内的液位; 土质Xj1,其为第j块待施肥区域的土质系数; 农作物Xj2,其为第j块待施肥区域内的农作物系数; 开合度Mij1,其为第i台液体肥田间施肥机在第j块待施肥区域内喷药作业时,t时刻的电动球阀一的开合度; 开合度Mij2,其为第i台液体肥田间施肥机在第j块待施肥区域内喷药作业时,t时刻的电动球阀二的开合度; (3)以相同的土质系数、相同的农作物系数为参照,建立多个数据组集合; (4)在每个所述数据组集合中,求取相同液位下的平均车速; (5)在每个所述数据组集合中,根据所述平均车速,通过查询比对数据组,找出具有所述平均车速的数据组; (6)在找出的具有所述平均车速的数据组中,对分别所述电动球阀一的开合度、所述电动球阀二的开合度的平均取值; (7)建立理想化喷药作业参数组:针对相同的土质系数、相同的农作物系数、不同液位下,设计理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度;理想化车速为相应的平均车速,理想化电动球阀一的开合度为相应的电动球阀一的开合度平均取值,理想化电动球阀二的开合度为相应的电动球阀二的开合度平均取值。 4.如权利要求3所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述数据库的建立方法还包括以下步骤: 实时采集所述液体肥田间施肥机的实际车速、电动球阀一的实际开合度、电动球阀二的实际开合度,并作为新的一组喷药作业参数补充入所述数据库,以更新相同土质系数、相同农作物系数、不同液位下,理想化车速、理想化电动球阀一的开合度、理想化电动球阀二的开合度。 5.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述控制系统通过一个速度传感器检测所述行车的车速V1; 和/或; 所述控制系统通过一个流量传感器检测所述肥料加注器的加注流量Q1。 6.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述控制系统通过一个液位传感器检测所述液体肥储罐内的液位h1。 7.如权利要求6所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥机,其特征在于:所述液位传感器采用超声波液位变送器,所述超声波液位变送器安装在所述肥料加注器的顶壁内侧。 8.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥方法,其特征在于:所述控制系统还判断液位h1是否小于一个预设液位值,是则进行液位过低报警提示。 9.如权利要求8所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥方法,其特征在于:所述控制系统采用语音播报方式进行液位过低报警提示,或者采用蜂鸣器鸣笛方式进行液位过低报警提示,或者采用灯光闪烁方式进行液位过低报警提示。 10.如权利要求1所述的基于大数据分析的液体肥田间施肥方法,其特征在于:所述电动球阀一安装在所述油路输出管道上; 和/或; 所述电动球阀二安装在所述液体肥储罐与所述肥料加注器之间的管路上。
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