[发明专利]一种基于处方图的油菜变量施肥装置及方法

权利要求书

1.一种基于处方图的油菜变量施肥装置，其特征在于，包括：主控制器、测速模块、网络模块、定位模块、执行模块以及施肥器；

所述测速模块、所述网络模块、所述定位模块以及所述执行模块分别与所述主控制器连接，所述执行模块与所述施肥器连接；所述主控制器用于根据所述基于处方图的油菜变量施肥装置的速度、位置以及所述位置的土地肥力情况输出控制信号以控制所述执行模块进行控制；所述主控制器为树莓派；所述测速模块用于测量所述基于处方图的油菜变量施肥装置的速度；所述定位模块用于测量所述基于处方图的油菜变量施肥装置的位置；所述网络模块用于获取所述位置的土地肥力情况；所述执行模块用于控制施肥器进行施肥；所述施肥器用于施肥；

所述网络模块包括：处方图处理单元、云服务器以及4G单元；

所述处方图处理单元与所述云服务器连接，所述云服务器与所述4G单元连接，所述4G单元与所述主控制器连接；

所述处方图处理单元用于对当前土地肥力情况的处方图进行矩阵化处理；所述云服务器用于存储处理后的处方图；所述4G单元读取所述云服务器中的所述处理后的处方图，并将所述处理后的处方图发送到所述主控制器；通过矩阵处理来提取不能被主控制器所识别并利用的包含于处方图中的地块信息；

对所述当前土地肥力情况的处方图进行m*n型矩阵分割，得到矩阵化处方图；m为矩阵的行数，n为矩阵的列数；

对所述矩阵化处方图中的每一个元素进行取值，得到肥力矩阵；所述矩阵化处方图中的每一个元素为表征含肥量的地块。

2.根据权利要求1所述的基于处方图的油菜变量施肥装置，其特征在于，所述测速模块包括：测速雷达以及雷达返回信号调理单元；

所述测速雷达与所述雷达返回信号调理单元连接，所述雷达返回信号调理单元与所述主控制器连接；

所述测速雷达用于测量所述基于处方图的油菜变量施肥装置的速度，并生成一个频率和所述速度成正比的方波；所述雷达返回信号调理单元用于对所述方波进行降压整形。

3.根据权利要求1所述的基于处方图的油菜变量施肥装置，其特征在于，所述定位模块包括：天线以及北斗定位单元；

所述天线和所述北斗定位单元连接，所述北斗定位单元和所述主控制器连接；所述北斗定位单元用于获取所述基于处方图的油菜变量施肥装置的位置。

4.根据权利要求1所述的基于处方图的油菜变量施肥装置，其特征在于，所述执行模块包括：驱动器以及步进电机；

所述步进电机与所述驱动器连接，所述驱动器与所述主控制器连接；

所述驱动器用于根据所述控制信号控制所述步进电机的转速；所述步进电机以不同的转速所述控制施肥器进行排肥。

5.一种基于处方图的油菜变量施肥方法，其特征在于，所述基于处方图的油菜变量施肥方法应用于权利要求1-4任一所述的基于处方图的油菜变量施肥装置，所述基于处方图的油菜变量施肥方法包括：

利用主控制器获取当前土地肥力情况的处方图；所述当前土地肥力情况的处方图体现当前土地不同区域的含肥量；

对所述当前土地肥力情况的处方图进行m*n型矩阵分割，得到矩阵化处方图；m为矩阵的行数，n为矩阵的列数；

对所述矩阵化处方图中的每一个元素进行取值，得到肥力矩阵；所述矩阵化处方图中的每一个元素为表征含肥量的地块；通过矩阵处理来提取不能被主控制器所识别并利用的包含于处方图中的地块信息；

获取基于处方图的油菜变量施肥装置的速度以及位置；

将所述肥力矩阵结合所述速度和所述位置生成一个控制信号；

根据所述控制信号进行施肥。

6.根据权利要求5所述的基于处方图的油菜变量施肥方法，其特征在于，所述对所述矩阵化处方图中的每一个元素进行取值，得到肥力矩阵，具体包括：

根据所述当前土地肥力情况对所述矩阵化处方图中的每一个元素进行取值，得到肥力矩阵；其中，所述地块的含肥量越低，所述元素的值越高。