长期以来,智能施灌是现代农业种植中的重要环节,对于实现优质高产发挥着关键作用。但现有设备仍存在施灌精准度较低、水资源浪费问题,阻碍农业种植增收增产。因此,开发精准大棚调灌智能装备对于精准农业、水土保持、水资源的可持续发展具有重要意义。
本项目针对现代农业智能装备的化肥精准供给问题,着眼于解决种植过程的作物状态监测与水肥精准高效调灌等关键技术问题,围绕精准识别、自适应快速取料、激振速配以及快速施灌开展研究,开发了自适应精准调灌智能装备。装备机械模块上基于多变量-速配-调灌思路,采用一种独特的多变量虹膜取料流程,配合摆动式施灌模式实现对作物精准化肥供给;视觉模块采用基于深度学习与双线程识别策略的模型,融合注意力机制,实现识别性能与精度均衡;控制模块融合PID算法与多传感器系统,实现对装备多模块的协同与稳定控制。
本系统操作简便,可稳定自主识别追踪作物并进行精准施灌处理,相比传统管道系统模式,本系统实现了精准化、智能化,且效率更高,可有效提升化肥供给精准度,由计算可知单次单亩化肥施灌可节碳约 0.5kg,最多需要约35次施灌,可节省化肥生产耗能1.2×
J 或产生约84元的经济效益。