智能一体化水肥浇灌方法

技术特征：
1.一种智能一体化水肥浇灌方法，其特征在于:包括以下步骤，搭建水肥一体化智能浇灌装置；步骤一，基于种植层，进行实验准备，通过采用传感器、实际测量采集、分布式环境监测器对农作物的发芽期、幼苗期、生长期、以及采摘期进行分阶段数据监测；步骤二，建立种植层的控制层，进行信息获取；首先，通过传感器与人工获取的信息包括土壤指标、水肥因子、作物指标、以及环境因子；然后，通过获取的信息通过计算机进行数据分析；土壤指标包括含水率、养分含量、ec指标、以及ph指标；水肥因子包括灌溉量、灌溉浓度、施肥频率、以及施肥次序；作物指标包括光合速率、叶面积、蒸腾速率、以及植株高度；环境因子包括环境温度、环境湿度、二氧化碳浓度、以及光照强度；步骤三，建立本地管理层，基于步骤二的信息进行建模优化；首先，通过大数据平台对步骤二的数据信息进行分析，建立土壤水分养分分布运动规律、水肥因子与作物指标关系模型、蒸腾速率与环境因子关系模型、以及混肥控制模型；然后，根据模糊综合评价法与经验值进行处理；其次，经过归一化处理建立水肥一体化最优调控模型；最后，得到所需要的水肥灌溉浓度、灌溉量、灌溉时间、以及灌溉间隔坐标；步骤四，根据步骤三模型，建立远程决策层，并将水肥灌溉数据输入到水肥一体化智能浇灌装置中；然后，水肥一体化智能浇灌装置进行水肥灌溉。2.一种智能一体化水肥浇灌方法，其特征在于:包括水肥灌溉步骤；步骤a，首先，搭建水肥一体化智能浇灌装置，其包括第一传送装置(1)、设置在第一传送装置(1)输出端的第一筛选箱体(2)、设置在第一筛选箱体(2)输出端的第二筛选箱体(4)、设置在第二筛选箱体(4)输出端的第二传送装置(5)、设置在第二传送装置(5)输出端的第三筛选箱体(6)、设置在第三筛选箱体(6)输出端的风干消毒箱体(7)、设置在风干消毒箱体(7)输出端的清洗箱体(8)、设置在清洗箱体(8)输出端的缓冲箱体(9)、设置在缓冲箱体(9)输出端的发酵箱体(10)、设置在发酵箱体(10)输出端的稀释罐(13)、通过泵站与稀释罐(13)输出端连接的输出总管(14)、以及输入端通过输出总管(14)浇灌装置(15)；然后，根据水肥灌溉信息，选择对应筛网孔径，水肥配比以及发酵作物大小与材质；步骤b，首先，将预粉碎作物的外包袋通过第一传送带(16)传送，当到达输出端的时候，启动摆动机械手，摆动机械手带动拨动板(20)与拨动弯板(21)辅助推送外包袋前行到第一震动网板(22)上；然后，启动破袋装置(3)，机械臂带动破袋下插头(27)下行扎穿外包袋；其次，破袋伸缩杆(24)上升，破袋升降头(30)牵动破袋第一驱动杆(33)与破袋第二驱动摆杆(31)上摆动，使得破袋第二刀座(32)与破袋第一支撑杆(34)张开，破袋第二刀座(32)上表面刀刃撕开外包袋，同时，破袋第一支撑杆(34)与破袋上固定盘(25)夹持未撕开的外包袋；再次，机械臂振动，使得预粉碎作物落到第一震动网板(22)上；紧接着，小于孔径的作物进入第一筛选箱体(2)中，大于孔径的作物再次收集进行二次粉碎；步骤c，首先，收集的预粉碎作物通过推杆或搅龙或传送带传送到第二震动筛板(35)上；然后，通过第二震动筛板(35)筛选小于孔径的颗粒，并通过振动将表面上的粉碎作物传送到第二筛选输出端(36)后落入第三传送网带(37)上；其次，热风机通过第三热风口(38)向上吹风，吸风机吸风将水汽进行脱离；再次，利用预粉碎作物与其他物质重量不同与第三
送料通道(44)，将毛絮与吹尘通过第三排气口(46)带着，石块存积在底部不同位置的存储盒中，预粉碎作物通过第三出料通道(45)输出落入风干消毒箱体(7)；步骤d，首先，风干传送搅龙或传送带(47)将预粉碎作物输送，同时，风热风管(48)、消毒器(49)、和/或抽风管(50)进行消毒处理与加热处理；然后，称量重量；步骤e，首先，在清洗箱体(8)中通过搅拌桨(51)进行清洗与加湿，除氧器(52)、和/或二氧化碳注入管(54)，将作物进行除氧，通过热交换器(53)二次加热；然后，经过缓冲箱体(9)后或直接送到发酵菌罐体(11)；然后，将抽样罐体(12)检测后的菌种通过发酵菌m型排出架(62)均匀送入液体中与作物进行发酵；步骤f，首先，发酵后肥料进入稀释罐(13)，通过注水孔(64)进行稀释作用；然后，通过输出总管(14)输送到浇灌装置(15)；浇灌装置(15)进行自动或人工浇灌。3.根据权利要求2的智能一体化水肥浇灌方法，其特征在于:在步骤e中，包括将清洗箱体(8)中的作物捞出步骤；步骤ea，首先，台阶式舀爪(65)将作物从液体中捞起来，并利用其上转的斜度，使得作物靠近到第二l型爪臂(67)根部；然后，直线式舀爪(68)将第二l型爪臂(67)根部接手并旋转传送；其次，作物通过重力落入到中间输出壳体(71)；其次，附着在直线式舀爪(68)夹缝中的作物通过清理指(70)的作用，落入到中间输出壳体(71)；再次，中间输出搅龙(72)将作物送出。4.根据权利要求2的智能一体化水肥浇灌方法，其特征在于:在步骤f中，包括自动浇灌步骤；当需要灌溉的时候，步骤fa，首先，输出直线驱动件(86)上顶，输出空心杆(85)上行，在输出旋转头(80)重力的作用下，输出第一铰接板(84)与输出第二铰接板(82)铰接打开，使得输出密封垫(83)与输出出口孔(88)分离；然后，外台阶托举输出旋转头(80)上行，通过输出顶帽(87)拨开其上方的作物并露出于土壤上方；其次，打开阀门，水肥通过输出分支管路(74)、输出内环槽(76)、输出进水口(78)、输出空心杆(85)、输出出口孔(88)、输出工艺豁口(81)后，从喷射开口喷射到指定角度方向；再次，当需要变方向喷射的时候，输出中空轴电机(79)或变速箱带动输出旋转套管(77)旋转。

技术总结
本发明涉及智能一体化水肥浇灌方法，其特征在于:包括以下步骤，搭建水肥一体化智能浇灌装置；步骤一，基于种植层，进行实验准备，通过采用传感器、实际测量采集、分布式环境监测器对农作物的发芽期、幼苗期、生长期、以及采摘期进行分阶段数据监测；步骤二，建立种植层的控制层，进行信息获取；首先，通过传感器与人工获取的信息包括土壤指标、水肥因子、作物指标、以及环境因子；然后，通过获取的信息通过计算机进行数据分析；土壤指标包括含水率、养分含量、EC指标、以及PH指标；水肥因子包括灌溉量、灌溉浓度、施肥频率、以及施肥次序；作物指标包括光合速率、叶面积、蒸腾速率、以及植株高度；环境因子包括环境温度、环境湿度、二氧化碳浓度、以及光照强度。本发明设计合理、结构紧凑且使用方便。使用方便。


技术研发人员：马德新 张群 员玉良 徐鹏民
受保护的技术使用者：青岛农业大学
技术研发日：2019.08.15
技术公布日：2022/11/8