[发明专利]一种基于处方图的油菜变量施肥装置及方法

说明书

本发明涉及一种基于处方图的油菜变量施肥装置及方法，装置包括：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；测速模块、网络模块、定位模块以及执行模块分别与主控制器连接，执行模块与施肥器连接；主控制器用于根据基于处方图的油菜变量施肥装置的速度、位置以及位置的土地肥力情况输出控制信号以控制执行模块进行控制；主控制器为树莓派；测速模块用于测量基于处方图的油菜变量施肥装置的速度；定位模块用于测量基于处方图的油菜变量施肥装置的位置；网络模块用于获取位置的土地肥力情况；执行模块用于控制施肥器进行施肥；施肥器用于施肥。本发明具有可拓展性高、便携的特点。

技术领域

本发明涉及变量施肥领域，特别是涉及一种基于处方图的油菜变量施肥装置及方法。

背景技术

油菜是中国重要油料作物，发展油菜产业对维护国家食用油安全供给具有战略性意义，变量施肥技术作为推进油菜产业快速发展的重要一环，其重要性可见一斑。变量施肥技术可实现排肥器根据土壤肥力及作物不同生长阶段的需肥情况按量施肥，变量施肥技术可显著提高肥料利用率、减少环境污染，在实现肥料减施、肥力高效利用的同时保证了作物产量和食品安全。现有的变量施肥技术以基于处方图施肥为主，现有的变量施肥系统通过车载终端将变量施肥控制器与上位机连接，车载终端通过局域网络将上位机的控制指令发送给变量施肥控制器，变量施肥控制器只起控制作用，上位机为电脑或者服务器，体积大，不方便移动，且上位机的功能有限，使整个变量施肥系统功能局限，体积庞大，因此，现有的变量施肥系统存在不便携、拓展性低的问题，同时尚无基于处方图的油菜变量施肥集成式系统的应用研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于处方图的油菜变量施肥装置及方法，以解决现有技术中的变量施肥系统便携性差、拓展性低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种基于处方图的油菜变量施肥装置，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，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。

可选地，所述执行模块包括：驱动器以及步进电机；