新型點狀液體注肥裝置和方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及農業機械技術，尤其涉及一種新型點狀液體注肥裝置和方法。
【背景技術】
[0002]隨著耕地面積的減少和人口劇烈增長，化肥在保障糧食生產和經濟發展中的作用受到了空前的關注，合理的化肥用量不但可以增加糧食產量，而且可以減少對環境的污染。
[0003]但是現有的液肥機械結構簡陋，不能根據土壤的養分含量、播種作物肥料需求，靈活、精確調整液肥的施肥量，肥料過多造成環境污染和肥效流失；肥料過少又導致農作物發育不良。因此，為了因地制宜施肥，減少肥料投入量，亟需研制一種能夠根據不同地塊土壤養分含量信息，精確、高效施加該地塊所需的液肥量，從而合理施肥的裝置。
【發明內容】
[0004]本發明提供一種新型點狀液體注肥裝置和方法，可以根據各個地塊的土壤養分含量信息，預先生成各個地塊的變量施肥處方圖，從而根據各個地塊土壤特點因地制宜施肥，不但節約化肥用量，而且提高了施肥量的精確性。
[0005]本發明提供一種新型點狀液體注肥裝置，包括:牽引機車，所述牽引機車通過懸掛機構牽引注肥機；所述牽引機車內設置有地理信息接收系統、中央處理單元、施肥控制器；
[0006]所述地理信息接收系統，用于接收并處理全球定位系統GPS定位信息；
[0007]所述中央處理單元，根據所述定位信息，獲得所述定位信息對應的施肥量控制參數并發送到所述施肥控制器；
[0008]所述施肥控制器，用于處理所述施肥量控制參數，并根據處理后的施肥量控制參數控制所述注肥機注肥量。
[0009]本發明還提供一種新型點狀液體注肥方法，包括:地理信息接收系統接收全球定位系統GPS定位信息；中央處理單元根據所述定位信息，獲得所述定位信息對應的施肥量控制參數并發送到施肥控制器；所述施肥控制器根據所述施肥量控制參數控制注肥機的注肥量。
[0010]本發明的新型點狀液體注肥裝置和方法，通過設置:用于接收并處理GPS定位信息的地理信息接收系統、用于根據定位信息獲得與定位信息對應的施肥量控制參數并發送到施肥控制器的中央處理單元、用于處理施肥量控制參數，并根據處理后的施肥量控制參數控制注肥機注肥量的施肥控制器，從而使該新型點狀液體注肥裝置根據各個地塊的土壤養分含量信息，預先生成各個地塊的變量施肥處方圖，并根據各個地塊土壤特點因地制宜施肥，不但節約化肥用量，而且提高了施肥量的精確性。
【附圖說明】
[0011]圖1為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥裝置的結構示意圖；
[0012]圖2為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥裝置的部分結構示意圖；
[0013]圖3a為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥裝置的注肥輪的主視圖；
[0014]圖3b為圖3a的側視剖面圖；
[0015]圖3c為圖3a的局部剖視圖；
[0016]圖4為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥裝置的結構示意圖；圖2為本發明實施例一提供的新型點狀液體注肥裝置的部分結構示意圖；如圖1-2所示，本實施例提供一種新型點狀液體注肥裝置，包括:牽引機車1，牽引機車I通過懸掛機構2牽引注肥機3 ;牽引機車I內設置有地理信息接收系統4、中央處理單元5、施肥控制器6 ;地理信息接收系統4，用于接收并處理全球定位系統GPS定位信息；中央處理單元5，根據定位信息，獲得定位信息對應的施肥量控制參數并發送到施肥控制器6 ;施肥控制器6，用于處理施肥量控制參數，并根據處理后的施肥量控制參數控制注肥機3的注肥量。
[0018]本實施例的新型點狀液體注肥裝置，通過設置:用于接收并處理GPS定位信息的地理信息接收系統、用于根據定位信息獲得與定位信息對應的施肥量控制參數并發送到施肥控制器的中央處理單元、用于處理施肥量控制參數，并根據處理后的施肥量控制參數控制注肥機注肥量的施肥控制器，從而使該新型點狀液體注肥裝置根據各個地塊的土壤養分含量信息，預先生成各個地塊的變量施肥處方圖，并根據各個地塊土壤特點因地制宜施肥，不但節約化肥用量，而且提高了施肥量的精確性。
[0019]進一步的，在上述實施例的基礎上，地理信息接收系統4包括:GPS衛星接收天線41、無線電接收天線42、GPS流動站43 ;其中，GPS衛星接收天線41、無線電接收天線42分別與GPS流動站43連接，以使GPS流動站43根據接收到的GPS定位信息，處理得到GPS差分信號。
[0020]具體的，該新型點狀液體注肥裝置的工作原理是根據土壤中養分含量的信息，結合播種作物肥料需求，生成對該土壤條件下所需施用化肥的處方圖，優選的，該處方圖可以通過ESRI公司的GIS產品系統中SHP文件的形式通過ATA卡導入中央處理單元5中，也可以由中央處理單元5與后臺數據庫通信，以獲得定位信息對應的施肥量控制參數。牽引機車I通過懸掛機構2牽引注肥機3，其中，懸掛機構2優選為三點懸掛機構，牽引機車I優選為拖拉機，牽引機車I行駛到某一待施肥地塊時，牽引機車I頂棚上固定設置的GPS衛星接收天線41、無線電接收天線42接收全球定位系統GPS定位信息，并通過GPS流動站43處理后獲得GPS差分信號(即差分全球定位系統DGPS信號)，中央處理單元5根據GPS差分信號，確定出牽引機車I所處地塊的地理位置，并與處方圖中的地理位置進行匹配，獲得該地塊的施肥量控制參數，并發送給施肥控制器6，優選的，中央處理單元5可以選用AgGPS170田間計算機，其可以運行AgGPS田間管理軟件，是目前世界上最先進的田間信息管理解決方案，具有多種功能，包括:導航、作業記錄、成圖、變量控制、土壤格網取樣等，使得農業工作更為方便。中央處理單元5與施肥控制器6之間可以通過數據交換器7進行數據信息通信。數據交換機7可以連通中央處理單元5和施肥控制器6，使兩者進行通信和數據交互；或者通過無線通訊模塊，如紅外無線傳輸模塊或者ZigBee無線傳輸模塊進行數據信息的傳遞。施肥控制器6，接收到施肥量控制參數后，將以數字信號形式表示的施肥量控制參數轉換成模擬信號，轉換后的模擬信號施肥量控制參數可以直接用于控制注肥機3，例如控制液壓節流閥的開度、直流泵電壓等，從而控制藥液的壓力和流量。
[0021]進一步的，如圖l、2、3a、3b、3c所示，其中，圖3a_3c為新型點狀液體注肥裝置的注肥輪的結構示意圖；注肥機3包括:藥液傳輸裝置8、至少一個注肥輪9、至少一個彈性裝置10 ;藥液傳輸裝置8通過彈性裝置10與注肥輪9連接；注肥輪9包括:注肥輪盤91、中軸92，注肥輪盤91的側面上等間距固定連接有至少兩個注肥針93 ;中軸92平行于地面貫穿注肥輪9的軸心；中軸92外套設有第一軸套94，第一軸套94外套設有第二軸套95，第二軸套95與注肥輪盤91固定連接；第二軸套95的側壁開設有通孔951，通孔951通過第一導管96與各個注肥針93連通；中軸92與彈性裝置10固定連接，中軸92為中空軸，一端通過第二導管(圖中未示出)與藥液傳輸裝置8連通，另一端為封閉端；中軸92的側壁上開設有出肥缺口 921，出肥缺口 921的切面平行于地面，第一軸套94對應中軸92的出肥缺口 921處斷開，以使藥液通過第二導管流入到中軸92內，并經過出肥缺口 921、第一軸套94、第二軸套95、第一導管96與注肥針93連通。
[0022]具體的，注肥機3是非動力裝置，其動力來源于牽引機車I的驅動作用，注肥機3的注肥輪9在牽引機車I的牽引下轉動，以使注肥針93順序扎入土壤，注肥針93的針口噴出藥液，實現注肥和土壤覆蓋作業一次完成，且注肥機3自身不需要驅動力，只借助牽引機車I的懸掛機構2的拉力，因此動力輸出小，對土壤的破壞小。此外，該注肥機3的機械核心部分為注肥輪9，第二軸套95及注肥針93均采用螺栓螺母固定在注肥輪盤91上，注肥針93與注肥輪盤91間的固定螺母如圖3b的標號97所示；第一軸套94與中軸92間用固定螺栓98固定，中軸92與彈性裝置10固定連接，從而使該中軸92不會隨注肥輪盤91的轉動而轉動；第二軸套95與注肥針93以第一導管96連接，其中，第一導管96優選為PU管，中軸92與第二軸套95之間安裝第一軸套94，第一軸套94優選為尼龍軸套，尼龍軸套具有小摩擦系數、防腐蝕性好、耐熱性好、機械強度高等優點，適宜注肥輪盤91旋轉過程中的長時間摩擦。第一軸套94由螺栓固定在中軸92上，且在中軸92的出肥缺口 921處斷開，斷口如圖3c的標號941所示，以保證藥液流到注肥