[发明专利]一种变量播种施肥方法和施肥系统及装置有效
申请号: | 202110198779.2 | 申请日: | 2021-02-22 |
公开(公告)号: | CN113016286B | 公开(公告)日: | 2023-03-21 |
发明(设计)人: | 姜含露;苑严伟;赵博;周利明;牛康;白慧娟 | 申请(专利权)人: | 中国农业机械化科学研究院;中国科学院半导体研究所 |
主分类号: | A01C7/06 | 分类号: | A01C7/06;A01C7/20 |
代理公司: | 北京律诚同业知识产权代理有限公司 11006 | 代理人: | 张燕华;尚群 |
地址: | 100083 北*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 变量 播种 施肥 方法 系统 装置 | ||
1.一种变量播种施肥方法,其特征在于,包括如下步骤:
S100、建立土壤肥力与产量值对应关系模型;
S200、获取管控地块的土壤肥力值与产量值,并根据所述土壤肥力与产量值对应关系模型确定与所述管控地块的肥力值对应的地块生产管控模式;
S300、根据所述地块生产管控模式生成与所述管控地块的目标生产模式相对应的生产管控指令,并发送至播种机的对应执行机构,所述生产管控指令用于指示所述执行机构调整相应的工作参数;
S400、所述执行机构根据所述生产管控指令,将相应的所述工作参数调整至与所述生产管控指令匹配;以及
S500、所述播种机根据所述工作参数进行播种施肥;
其中,步骤S100进一步包括:
S101、将农田划分为多个管控地块,采集播种前期所述管控地块的土壤样本,获取土壤肥力分析数据;以及
S102、根据所述土壤样本的肥力检测值与对应的所述管控地块产量,得到基准肥力与产量占比,建立所述土壤肥力与产量值对应关系模型;
步骤S200中,还包括:
判断当前所述管控地块是否处于所述地块生产管控模式的预设期间内,若是,则执行步骤S300;若否,则执行所述播种机的当前工作参数;
在所述预设期间内输出变量播施决策建议提示信息并接收反馈,若反馈接受所述变量播施决策建议,则执行步骤S300;若反馈不接受所述变量播施决策建议,则执行所述播种机的当前工作参数;
步骤S100中,还包括:
S103、获取所述播种机在工作时段内的工作参数,并将使用最多的所述工作参数作为第一年度初始工作参数;
S104、如果检测到超过所述预设期间,则重新统计新的初始工作参数,并获取所述管控地块的土壤肥力值与产量值,更新所述土壤肥力与产量值对应关系模型;
判断第二年播种前获取的土壤肥力是否小于标准肥力值,得到第一判断结果;若所述第一判断结果为是,则所述地块生产管控模式为控制播种机增加施肥量;若所述第一判断结果为否,所述地块生产管控模式为减小所述播种机的播种间距;
判断第二年收获后的地块产量占比是否小于第一年的地块产量占比,得到第二判断结果;若所述第一判断结果为是,所述第二判断结果为是时,则所述地块生产管控模式为控制所述播种机减小播种间距;若所述第一判断结果为是,所述第二判断结果为否时,则所述地块生产管控模式为控制所述播种机增加施肥量;若所述第一判断结果为否,所述第二判断结果为是时,则所述地块生产管控模式为保持第一年的播施参数;若所述第一判断结果为否,所述第二判断结果为否时,则所述地块生产管控模式为控制所述播种机继续减小播种间距。
2.如权利要求1所述的变量播种施肥方法,其特征在于,还包括:每年收获后重复判断第二判断结果,并执行对应所述地块生产管控模式的生产管控指令。
3.一种变量播种施肥系统,其特征在于,采用上述权利要求1或2所述的变量播种施肥方法进行地块生产管控,包括:
获取单元,获取播种机的即时位置和所述播种机的当前工作参数;
确定单元,根据预先设定的地块生产管控模块,确认与所述获取单元获取的当前位置信息对应的生产管控模式;
命令生成单元,生成与确定的所述生产管控模式对应的生产管控指令,所述生产管控指令用于指示控制所述播种机的工作参数;
发送单元,将所述生产管控指令发送至播种机的对应执行机构;以及
接收单元,接收所述生产管控指令并将所述播种机的工作参数调整至与所述生产管控指令相匹配。
4.一种变量播种施肥装置,其特征在于,采用上述权利要求1或2所述的变量播种施肥方法进行地块生产管控,包括:
车载终端,安装在播种机上;
主板,安装在所述车载终端内;
工作模块,集成存储、通信、显示、输入输出、GPS定位、CAN总线和DTU单元模块;
驱动电机,安装在所述播种机上,包括播种电机和施肥电机,所述播种电机采用直流电机,直接驱动所述播种机的排种盘,采用测速雷达或GPS获得所述播种机的作业速度,根据所述作业速度结合预设的播种量信息,实时调节所述排种盘的转速,所述车载终端将排种控制指令通过CAN总线发送至所述播种电机,驱动所述排种盘按照设定转速旋转;施肥电机采用光电与电容法测量瞬态流量,采用称重法测量稳态流量,将所述瞬态流量与稳态流量融合实现种肥播施流量的在线测量,采用螺旋式电容和微电容检测控制所述播种机的肥料施用,所述车载终端将施肥控制指令通过CAN总线发送至所述施肥电机,驱动所述施肥电机按照设定参数工作;以及
电机控制单元,根据接收到的生产管控指令,将所述播种电机和施肥电机的工作参数调整至与所述生产管控指令相匹配。
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