[0005] 本发明的目的在于提供一种基于云计算技术的灌溉施肥系统，本发明是先依据喷洒施肥前的植株生长信息来生成各信号，并据此控制喷洒施肥设备工作，以调节至合适的喷洒施肥位置与喷洒施肥量，达到提高喷洒施肥效果的目的，同时还将喷洒施肥量和药物余量与天气温度情况一同进行公式化分析，来判定加药与否，并在加药的储液罐中依据天气温度情况所导致的浓度变化与此时植株的生长信息相结合，来合理的控制加药量和加水量，以使各植株的生长速率、营养配比更加均衡。
[0006] 本发明所要解决的技术问题如下：
[0007] (1)如何依据喷洒施肥前的植株生长情况，来针对性的调节喷洒施肥位置和施肥量，以便提高喷洒施肥效果；
[0008] (2)如何通过一种有效的方式，来将施肥量和药物余量与天气因素所引起的药物挥发带来的影响一同考虑，并结合此时的植株生长状况与药物浓度来合理的加药和水，以使各植株的生长速率、营养配比更加均衡。
[0009] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0010] 一种基于云计算技术的灌溉施肥系统，包括数据采集模块、数据分析模块、控制器、信号执行模块、药量分析模块、药量采集模块、加药动作模块、浓度采集模块和信号指示模块；
[0011] 所述数据采集模块用于实时的采集植株的生长信息，并将其传输至数据分析模块，且生长信息包括植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据，并由距离传感器采集得到；
[0012] 所述数据分析模块在接收到实时的生长信息后，即开始进行信号分析操作，以得到低喷药信号、高喷药信号、低伸量信号、中伸量信号、高伸量信号、高下角度信号、低上角度信号和双中角度信号，并将其一同经控制器传输至信号执行模块；
[0013] 所述信号执行模块在接收到实时的高下角度信号、低上角度信号或双中角度信号后，则控制喷洒施肥设备中的电动马达转动，电动马达带动螺纹杆转动，螺纹杆经滑块来带动螺纹套筒运动，螺纹套筒经第二电动推杆、储液罐来带动电动喷嘴运动至预定位置处，同时还控制喷洒施肥设备中的第一电动推杆工作，而第一电动推杆在逐步运动至预定位置处时，将逐步带动伸缩弹簧发生弹性形变，并依据伸缩弹簧的弹力作用来逐步带动储液罐运动，并由储液罐来逐步带动电动喷嘴运动至预定角度处；
[0014] 所述信号执行模块在接收到实时的低伸量信号、中伸量信号或高伸量信号后，则控制喷洒施肥设备中的第二电动推杆工作，而第二电动推杆在逐步运动至预定位置处时，将由储液罐来带动电动喷嘴运动至预定位置处；
[0015] 所述信号执行模块在接收到实时的低喷药信号或高喷药信号后，则控制喷洒施肥设备中的电动喷嘴工作，并由电动喷嘴来将储液罐内的药物喷出指定时长；
[0016] 且信号执行模块还将各植株的药物喷出指定时长传输至药量分析模块；
[0017] 所述药量采集模块用于实时的采集药物的储量信息，并将其传输至药量分析模块，且储量信息包括药物温度数据和药物余量数据，并分别由温度传感器和液位传感器采集得到；
[0018] 所述药量分析模块在接收到实时的各植株的药物喷出指定时长后，则将其与储量信息一同进行加药判定操作，以得到加药信号和恒定信号，并将加药信号传输至加药动作模块，而恒定信号不进行任何传输处理；
[0019] 所述加药动作模块在接收到实时的加药信号后，即从浓度采集模块中提取与该加药信号相对应的储液罐的内部浓度数据，所述浓度采集模块用于实时的采集储液罐的内部浓度数据，并由浓度传感器采集得到，同时还从数据采集模块中提取与该加药信号相对应的植株的生长信息，并一同进行注液处理操作，以得到高注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和高注液量信号，并一同传输至信号指示模块；
[0020] 所述信号指示模块则依据实时接收到的高注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和高注液量信号，来控制第一电磁阀和第二电磁阀开启指定时长，进而可针对各储液罐与各植株的实际情况来合理的导入水和液体量，以使各植株的生长速率、营养配比更加均衡。
[0021] 进一步的，所述信号分析操作的具体步骤如下：
[0022] 步骤一：获取到实时的生长信息，并将各植株在待喷药前的植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据分别标定为Qi、Wi和E i，i＝1...n，且Qi、Wi和Ei均一一对应，即在当i＝1时的Q1、W1和E1分别表示为第一棵植株在待喷药前的植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据；
[0023] 步骤二：先依据公式qi＝Qi*Wi*Ei，i＝1...n，来求得各植株在待喷药前的生长围度系数；再依据公式 来求得各植株在待喷药前的维宽系数；最后依据公式 来求得各植株在待喷药前的喷角系数，且q i、wi和
e i均一一对应，即在当i＝1时的q1、w1和e1分别表示第一棵植株在待喷药前的生长围度系数、维宽系数和喷角系数；
[0024] 步骤三：在满足q i大于等于预设值a时，生成低喷药信号，反之生成高喷药信号，即依据该植株大致的体积情况来控制电动喷嘴的喷药量，以使各植株生成状况一致；在满足wi大于等于预设值b且Wi、E i均大于等于预设值c时，生成低伸量信号，在满足wi小于预设值b且Wi、E i均小于预设值c时，生成高伸量信号，而在其它情况下，则生成中伸量信号，即依据该植株大致的前后、左右的长度情况来控制电动喷嘴与其的喷药间距，以免药物喷出时被该植株的枝丫遮挡，致使雾化、分散性受到影响；在满足e i大于等于预设值d且Qi大于等于预设值e时，生成高下角度信号，在满足e i小于预设值d且Qi小于预设值e时，生成低上角度信号，而在其它情况下，则生成双中角度信号，即依据该植株大致的前后、左右的覆盖面积情况与高度情况相结合，来控制电动喷嘴的喷药角度与高度，以提高药物与植株间的吸收利用率。
[0025] 进一步的，所述加药判定操作的具体步骤如下：
[0026] 步骤一：实时获取到该次喷药的各植株的药物喷出指定时长，并将其标定为Ri，i＝1...n，即在当i＝1时的R1表示为该次喷药的第一棵植株的药物喷出指定时长，以及实时获取到该次喷药的储量信息，并将与各植株相对应的该次喷药的前三小时的药物温度变化量数据标定为T i，i＝1...n，且将与各植株相对应的该次喷药的药物余量数据标定为Yi，i＝1...n，且Ri、Ti和Yi均一一对应，即在当i＝1时的T1和Y1分别表示为与第一棵植株相对应的该次喷药的前三小时的药物温度变化量数据，以及与第一棵植株相对应的该次喷药的药物余量数据；
[0027] 步骤二：先将Ri、T i和Yi依次赋予权重值r、t和y，y大于r大于t且r+t+y＝1，再依据公式Ui＝Ri*r+Ti*t‑Yi*y，i＝1...n，来求得该次喷药的各植株的药量系数，即在当i＝1时的U1表示为该次喷药的第一棵植株的药量系数，并在U i大于等于预设值u时，将与U i相对应的储液罐生成加药信号，而在其它情况下，则将与U i相对应的储液罐生成恒定信号，即将药物喷出指定时长和药物余量数据与天气因素所引起的药物温度变化量相结合，进而考虑到因温度情况而导致药物挥发带来的影响，使得加药信号和恒定信号的生成更加精确。
[0028] 进一步的，所述注液处理操作的具体步骤如下：
[0029] 步骤一：获取到与该加药信号相对应的储液罐的内部浓度数据，并将各储液罐的内部浓度数据标定为Pa，a＝1...n，即在当a＝1时的P1表示为第一个储液罐的内部浓度数据，同时还获取到与该加药信号相对应的植株的生长信息，并将其中的各植株的植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据分别标定为Sa、Da和Fa，a＝1...n，且Pa、与Sa、Da和Fa均一一对应，即在当a＝1时的S1、D1和F1分别表示为第一棵植株的植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据；
[0030] 步骤二：先依据公式来求得与该加药信号相对
应的各储液罐的注液系数，即在当a＝1时的G1表示为与该加药信号相对应的第一个储液罐的注液系数，s、p分别为各自的修正因子，s小于p且s+p＝1，在Ga大于等于预设值g、Pa大于等于预设值f时，将该储液罐生成对应的高注水量信号和低注液量信号，在Ga大于等于预设值g、Pa小于预设值f，以及Ga小于预设值g、Pa大于等于预设值f时，将该储液罐生成对应的低注水量信号和低注液量信号，在Ga小于预设值g、Pa小于预设值f时，将该储液罐生成对应的低注水量信号和高注液量信号。
[0031] 进一步的，所述喷洒施肥设备由横杆、限位块、第一电动推杆、竖板、滑槽、螺纹杆、滑块、螺纹套筒、电动马达、第二电动推杆、电动喷嘴、储液罐、伸缩弹簧、浓度传感器、液位传感器、温度传感器、距离传感器、第一电磁阀、导液管、导水管和第二电磁阀组成；
[0032] 所述横杆的底部均匀嵌入有竖板，所述竖板的一侧中心处开设有滑槽，所述滑槽的内部安装有滑块，所述滑块的一侧通过螺栓固定有螺纹套筒，所述竖板靠近底端的一侧通过螺栓固定有电动马达，所述电动马达的一侧通过联轴器活动连接有螺纹杆，且螺纹杆穿过螺纹套筒并与其互为螺纹活动连接，所述螺纹杆的一端通过点焊固定有限位块；
[0033] 所述螺纹套筒的一侧通过螺栓固定有第二电动推杆，所述第二电动推杆的一端通过铰链活动连接有储液罐，所述储液罐的一侧安装有电动喷嘴，所述储液罐的顶部中心处通过点焊固定有伸缩弹簧，且伸缩弹簧的一端与横杆的底部之间通过点焊固定有第一电动推杆；
[0034] 所述储液罐的底部内壁分别嵌入有浓度传感器和液位传感器，所述储液罐的一侧分别嵌入有温度传感器和距离传感器，所述储液罐的顶部一侧分别安装有导液管和导水管，且导液管的一侧设置有第一电磁阀，且导水管的一侧设置有第二电磁阀，所述导液管和导水管分别与外部存液槽和存水槽相连接，所述第一电动推杆、电动马达、第二电动推杆、电动喷嘴、第一电磁阀和第二电磁阀均与外部电源电性连接。
[0035] 本发明的有益效果：
[0036] 1.本发明是先由数据采集模块将植株的生长信息采集并传输至数据分析模块，数据分析模块则将生长信息中的各植株在待喷药前的植株高度数据、植株长度数据和植株宽度数据分别标定，并进行公式化计算，且与各自的预设值比较后生成低喷药信号、高喷药信号、低伸量信号、中伸量信号、高伸量信号、高下角度信号、低上角度信号和双中角度信号，并将其一同经控制器传输至信号执行模块；
[0037] 信号执行模块则依据高下角度信号、低上角度信号或双中角度信号来控制喷洒施肥设备中的电动马达转动，电动马达带动螺纹杆转动，螺纹杆经滑块来带动螺纹套筒运动，螺纹套筒经第二电动推杆、储液罐来带动电动喷嘴运动至预定位置处，同时还控制喷洒施肥设备中的第一电动推杆工作，而第一电动推杆在逐步运动至预定位置处时，将逐步带动伸缩弹簧发生弹性形变，并依据伸缩弹簧的弹力作用来逐步带动储液罐运动，并由储液罐来逐步带动电动喷嘴运动至预定角度处；
[0038] 信号执行模块则依据低伸量信号、中伸量信号或高伸量信号来控制喷洒施肥设备中的第二电动推杆工作，而第二电动推杆在逐步运动至预定位置处时，将由储液罐来带动电动喷嘴运动至预定位置处；
[0039] 信号执行模块则依据低喷药信号或高喷药信号来控制喷洒施肥设备中的电动喷嘴工作，并由电动喷嘴来将储液罐内的药物喷出指定时长；进而可依据喷洒施肥前的植株生长情况，来针对性的调节喷洒施肥位置和施肥量，以便提高喷洒施肥效果；
[0040] 2.本发明的信号执行模块还将各植株的药物喷出指定时长传输至药量分析模块，而药量采集模块则将药物的储量信息采集并传输至药量分析模块，并由药量分析模块经数据标定、分配权重值和比较预设值后，生成加药信号和恒定信号并将加药信号传输至加药动作模块；
[0041] 加药动作模块则依据加药信号来从浓度采集模块中提取与该加药信号相对应的储液罐的内部浓度数据，同时还从数据采集模块中提取与该加药信号相对应的植株的生长信息，并由加药动作模块经数据标定、公式化分析和比较预设值后，生成高注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和低注液量信号、低注水量信号和高注液量信号，并一同传输至信号指示模块；并据此来控制第一电磁阀和第二电磁阀开启指定时长；进而可将施肥量和药物余量与天气因素所引起的药物挥发带来的影响一同考虑，并结合此时的植株生长状况与药物浓度来合理的加药和水，以使各植株的生长速率、营养配比更加均衡。
