一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)。該系統(tǒng)設(shè)有氣象站通過(guò)云端服務(wù)器與地面站連接，地面站通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊與植保無(wú)人機(jī)連接；所述植保無(wú)人機(jī)上裝載有噴霧系統(tǒng)，包括藥箱、液位傳感器、微型隔膜泵、流量傳感器、壓力傳感器、左離心霧化盤噴頭、右離心霧化盤噴頭和機(jī)載施藥控制器。噴霧系統(tǒng)和植保無(wú)人機(jī)的飛行控制器由鋰電池提供驅(qū)動(dòng)，所述鋰電池與電池電壓傳感器連接。液位傳感器、微型隔膜泵、流量傳感器、壓力傳感器、左離心霧化盤噴頭、右離心霧化盤噴頭、電池電壓傳感器以及飛行控制器和地面站分別連接至機(jī)載施藥控制器。本實(shí)用新型保證了作業(yè)區(qū)域農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，避免了農(nóng)藥“重噴”“漏噴”現(xiàn)象。
【專利說(shuō)明】
一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于農(nóng)業(yè)航空植保技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]化學(xué)防治是目前農(nóng)業(yè)中控制病蟲(chóng)害最為快捷有效的方法。農(nóng)業(yè)航空是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的重要組成部分和反映農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標(biāo)志之一。農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)具有機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、作業(yè)效率高、成本低、環(huán)境適應(yīng)強(qiáng)等特點(diǎn)，在國(guó)內(nèi)農(nóng)作物施藥、施肥、授粉和農(nóng)田監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸興起。植保無(wú)人機(jī)施藥技術(shù)在農(nóng)作物病蟲(chóng)害防治領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步，無(wú)人機(jī)施藥系統(tǒng)及控制方法尚處于研究階段。目前市面上現(xiàn)有的植保無(wú)人機(jī)，以單旋翼油動(dòng)植保無(wú)人機(jī)和多旋翼電動(dòng)植保無(wú)人機(jī)為主，施藥系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能單一，無(wú)法根據(jù)植保無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)的變化而變量施藥，難以實(shí)現(xiàn)整片作業(yè)區(qū)域農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，普遍存在“重噴”和“漏噴”現(xiàn)象，病蟲(chóng)害防治效果不理想。農(nóng)用植保無(wú)人機(jī)智能施藥技術(shù)成為保證植保無(wú)人機(jī)施藥效果的關(guān)鍵。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，本實(shí)用新型提供了一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)。
[0004]該系統(tǒng)包括氣象站1、地面站2和植保無(wú)人機(jī)4;
[0005]所述氣象站I包括:
[0006]I)溫度傳感器，用于測(cè)量環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；
[0007]2)濕度傳感器，用于測(cè)量環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；
[0008]3)風(fēng)向傳感器，用于測(cè)量風(fēng)向數(shù)據(jù)；
[0009]4)風(fēng)速傳感器，用于測(cè)量風(fēng)速數(shù)據(jù)；
[0010]所述地面站2包括PC機(jī)，所述PC機(jī)上裝載有植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制軟件；
[0011 ]所述植保無(wú)人機(jī)4上裝載有噴霧系統(tǒng);所述噴霧系統(tǒng)為，藥箱4-1內(nèi)設(shè)有液位傳感器4-2，藥箱4-1、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5通過(guò)總水管4-6連接，總水管4-6的出水口分為左右兩路，分別通過(guò)支水管與左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9連接;所述液位傳感器4-2、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4、壓力傳感器4_5、左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9分別連接至機(jī)載施藥控制器4-10;
[0012]所述噴霧系統(tǒng)和植保無(wú)人機(jī)4的飛行控制器由鋰電池提供驅(qū)動(dòng)，所述鋰電池與電池電壓傳感器連接，電池電壓傳感器和飛行控制器分別連接至機(jī)載施藥控制器4-10;
[0013]所述氣象站I通過(guò)云端服務(wù)器與地面站2連接，地面站2通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊與植保無(wú)人機(jī)4的機(jī)載施藥控制器4-10進(jìn)行雙向連接。
[0014]優(yōu)選地，所述氣象站I通過(guò)2G、3G、4G或GPRS網(wǎng)絡(luò)與云端服務(wù)器連接，云端服務(wù)器通過(guò)Internet與地面站2連接;所述地面站2上設(shè)有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊地面端3_1，與機(jī)載施藥控制器4-10上設(shè)置的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊機(jī)載端3-2進(jìn)行雙向無(wú)線連接。
[0015]優(yōu)選地，所述機(jī)載施藥控制器4-10通過(guò)第一電子調(diào)速器與微型隔膜栗4-3連接，通過(guò)第二電子調(diào)速器與左離心霧化盤噴頭4-8連接，通過(guò)第三電子調(diào)速器與右離心霧化盤噴頭4-9連接;該三路控制之間相互獨(dú)立。
[0016]優(yōu)選地，所述左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9固定在水平連接桿4-7的左右兩端，所述水平連接桿4-7同時(shí)對(duì)左右支水管形成支撐。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果為:
[0018]1、本實(shí)用新型通過(guò)運(yùn)行于地面站上的控制軟件，實(shí)現(xiàn)了操作人員對(duì)植保無(wú)人機(jī)的遠(yuǎn)程控制和對(duì)植保無(wú)人機(jī)飛行參數(shù)和施藥參數(shù)的可視化監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)保存，并能實(shí)時(shí)掌握植保無(wú)人機(jī)施藥作業(yè)進(jìn)度；
[0019]2、本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)植保無(wú)人機(jī)根據(jù)飛行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)的變化智能改變施藥流量、霧滴直徑及有效噴幅;兩個(gè)離心霧化盤噴頭的轉(zhuǎn)速采用獨(dú)立控制模式，進(jìn)一步解決了由于植保無(wú)人機(jī)作業(yè)過(guò)程中飛行姿態(tài)變化而造成的施藥不均勻問(wèn)題;保證整片作業(yè)區(qū)域農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，避免了農(nóng)藥“重噴” “漏噴”現(xiàn)象，避免藥害發(fā)生，改善施藥質(zhì)量，保證對(duì)農(nóng)田病蟲(chóng)害的有效防治；
[0020]3、本實(shí)用新型通過(guò)機(jī)載施藥控制器實(shí)時(shí)采集流量傳感器和壓力傳感器的數(shù)據(jù)，對(duì)施藥流量進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)施藥流量的閉環(huán)控制，使植保無(wú)人機(jī)施藥更加智能、精準(zhǔn)，同時(shí)便于操作者實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)智能施藥系統(tǒng)工作狀態(tài)；
[0021]4、本實(shí)用新型能夠?qū)崿F(xiàn)植保無(wú)人機(jī)由于藥箱藥液不足或電池電壓過(guò)低返航時(shí)，自動(dòng)記錄返航點(diǎn)位置坐標(biāo)，具有“斷點(diǎn)續(xù)噴”功能；
[0022]5、本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、可移植性強(qiáng)、適用性廣;通過(guò)簡(jiǎn)單的參數(shù)改變，SP可適用于各類主流的植保無(wú)人機(jī)。
【附圖說(shuō)明】
[0023]圖1為一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)示意圖；
[0024]圖2為植保無(wú)人機(jī)的噴霧系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖3為一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制系統(tǒng)；
[0026]圖4為植保無(wú)人機(jī)水平飛行時(shí)施藥狀態(tài)圖；
[0027]圖5為植保無(wú)人機(jī)左傾時(shí)施藥狀態(tài)圖；
[0028]圖6為植保無(wú)人機(jī)右傾時(shí)施藥狀態(tài)圖。
[0029]標(biāo)號(hào)說(shuō)明:1_氣象站，2-地面站，3-1-無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊地面端，3-2-無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊機(jī)載端，4-植保無(wú)人機(jī)，4-1-藥箱，4-2-液位傳感器，4-3-微型隔膜栗，4-4-流量傳感器，4-5-壓力傳感器，4-6-總水管，4-7-水平連接桿，4-8-左離心霧化盤噴頭，4-9-右離心霧化盤噴頭，4-10-機(jī)載施藥控制器。
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是，下述說(shuō)明僅僅是示例性的，而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
[0031]衡量植保無(wú)人機(jī)施藥質(zhì)量的主要參數(shù)為霧滴覆蓋密度、霧滴覆蓋均勻度、霧滴直徑、霧滴滴譜、霧滴沉積量和霧滴飄移量。結(jié)合植保無(wú)人機(jī)實(shí)際施藥作業(yè)效果，總結(jié)影響施藥質(zhì)量的主要因素為:
[0032]1、施藥系統(tǒng)參數(shù)，如:施藥壓力，施藥流量，霧滴直徑，噴幅等；
[0033]2、植保無(wú)人機(jī)機(jī)體參數(shù)，如:飛機(jī)類型，尺寸，飛行參數(shù);飛行參數(shù)主要包括飛行速度、飛行高度、飛行姿態(tài)；
[0034]3、環(huán)境參數(shù)，如:環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)向；
[0035]當(dāng)施藥對(duì)象和所用農(nóng)藥類型選定后，農(nóng)藥每畝用量為定值。施藥流量主要與飛行速度有關(guān)，兩者成正比，即飛行速度越高，施藥流量越大。因此，當(dāng)植保無(wú)人機(jī)飛行速度變高時(shí)，施藥流量應(yīng)增加;當(dāng)飛行速度變低時(shí)，施藥流量應(yīng)減少，以保證農(nóng)藥每畝用量為定值。
[0036]為避免施藥過(guò)程中出現(xiàn)“重噴”“漏噴”現(xiàn)象，應(yīng)保證實(shí)際作業(yè)時(shí)的噴幅穩(wěn)定。噴幅主要與飛行高度和飛行姿態(tài)有關(guān)，當(dāng)飛行高度變高時(shí)，植保無(wú)人機(jī)下洗氣流對(duì)霧滴的沉積影響變?nèi)?，霧滴飄移和蒸發(fā)問(wèn)題加重，噴幅增大，此時(shí)，應(yīng)使霧滴直徑增大，噴幅減??；當(dāng)飛行高度變低時(shí)，植保無(wú)人機(jī)下洗氣流對(duì)霧滴沉積影響變強(qiáng)，霧滴飄移和蒸發(fā)問(wèn)題減輕，噴幅減小，此時(shí)，應(yīng)使霧滴直徑減小，噴幅增大。左右離心霧化盤噴頭應(yīng)獨(dú)立控制，以便當(dāng)植保無(wú)人機(jī)飛行姿態(tài)發(fā)生變化(如左傾或右傾)時(shí)，能夠控制有效噴幅，提升霧滴覆蓋均勻度。
[0037]環(huán)境參數(shù)同樣影響霧滴飄移、蒸發(fā)和沉積量，當(dāng)溫度較高或風(fēng)速較高時(shí)，應(yīng)適量增大霧滴直徑，抑制霧滴飄移和蒸發(fā)。
[0038]綜上所述，植保無(wú)人機(jī)施藥系統(tǒng)參數(shù)中，施藥流量、施藥壓力、霧滴直徑和噴幅應(yīng)能根據(jù)飛行參數(shù)和環(huán)境參數(shù)的變化進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)整片施藥作業(yè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，抑制霧滴飄移和蒸發(fā)，避免出現(xiàn)“重噴” “漏噴”問(wèn)題。
[0039]基于此，為實(shí)現(xiàn)整片作業(yè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，以及遠(yuǎn)程控制及實(shí)時(shí)監(jiān)控的目標(biāo)，本實(shí)用新型提供了一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)。如圖1所示，該系統(tǒng)包括氣象站1、地面站2和植保無(wú)人機(jī)4;
[0040]所述氣象站I固定于施藥作業(yè)區(qū)域，其包括:
[0041 ] I)溫度傳感器，用于測(cè)量農(nóng)田環(huán)境溫度數(shù)據(jù)；
[0042]2)濕度傳感器，用于測(cè)量農(nóng)田環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；
[0043]3)風(fēng)向傳感器，用于測(cè)量農(nóng)田風(fēng)向數(shù)據(jù)；
[0044]4)風(fēng)速傳感器，用于測(cè)量農(nóng)田風(fēng)速數(shù)據(jù)。
[0045]所述地面站2包括PC機(jī)，PC機(jī)上裝載有植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制軟件。
[0046]所述植保無(wú)人機(jī)4上裝載有噴霧系統(tǒng)。所述噴霧系統(tǒng)如圖2所示，藥箱4-1內(nèi)設(shè)有液位傳感器4-2以測(cè)量并輸出藥液液位，藥箱4-1、微型隔膜栗4-3、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5通過(guò)總水管4-6順次連接，總水管4-6的出水口分為左右兩路，分別通過(guò)支水管與左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9連接;其中微型隔膜栗4-3用以控制藥液流量，流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5分別測(cè)量并輸出施藥流量和施藥壓力。左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9之間設(shè)有水平連接桿4-7，左右支水管，以及左離心霧化盤噴頭4-8和右離心霧化盤噴頭4-9分別固定在水平連接桿4-7上。
[0047]所述噴霧系統(tǒng)還包括機(jī)載施藥控制器4-10，其核心處理器為基于ARM架構(gòu)的單片機(jī)。
[0048]如圖3所示一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制系統(tǒng)，液位傳感器4-2、流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5分別連接至機(jī)載施藥控制器4-10。機(jī)載施藥控制器4-10中三路獨(dú)立控制且占空比可調(diào)的HVM波控制信號(hào)輸出端分別與第一電子調(diào)速器、第二電子調(diào)速器和第三電子調(diào)速器的控制信號(hào)輸入端對(duì)應(yīng)連接，第一電子調(diào)速器的控制信號(hào)輸出端與微型隔膜栗4-3的有刷電機(jī)連接，第二電子調(diào)速器的控制信號(hào)輸出端與左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機(jī)連接，第三電子調(diào)速器的控制信號(hào)輸出端與右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機(jī)連接;從而使得微型隔膜栗4-3和兩個(gè)離心霧化盤噴頭的三路控制之間相互獨(dú)立。采用電子調(diào)速器對(duì)相應(yīng)的有刷電機(jī)進(jìn)行調(diào)速，進(jìn)而控制微型隔膜栗4-3以調(diào)節(jié)施藥流量和施藥壓力，以及控制離心霧化盤噴頭以調(diào)節(jié)霧滴直徑和噴幅。微型隔膜栗4-3的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，施藥流量和施藥壓力越大;離心霧化盤噴頭的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速越高，霧滴直徑越小，噴幅越大。
[0049]植保無(wú)人機(jī)4具有獨(dú)立的飛行控制器，飛行控制器內(nèi)設(shè)有GPS傳感器、加速度傳感器、陀螺儀傳感器及地磁計(jì)，以實(shí)時(shí)測(cè)量并輸出植保無(wú)人機(jī)4的飛行參數(shù)及地理位置信息，其中地理信息參數(shù)包括經(jīng)度和瑋度，飛行參數(shù)包括飛行速度、飛行高度和飛行姿態(tài)。機(jī)載施藥控制器4-10通過(guò)CAN總線與飛行控制器進(jìn)行通信，獲取植保無(wú)人機(jī)4實(shí)時(shí)地理位置信息及飛行參數(shù)，并根據(jù)需要向飛行控制器發(fā)送返航指令。
[0050]所述噴霧系統(tǒng)和飛行控制器由3S鋰電池提供驅(qū)動(dòng)，電池電壓傳感器與3S鋰電池連接用以測(cè)量并輸出電池電壓，電池電壓傳感器連接至機(jī)載施藥控制器4-10。
[0051]氣象站I通過(guò)2G或3G網(wǎng)絡(luò)與云端服務(wù)器連接，云端服務(wù)器通過(guò)Internet與地面站2連接;地面站2上設(shè)有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊地面端3-1，植保無(wú)人機(jī)4的機(jī)載施藥控制器4-10上設(shè)有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊機(jī)載端3-2，實(shí)現(xiàn)地面站2和機(jī)載施藥控制器4-10的雙向無(wú)線通信。
[0052]以下說(shuō)明植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)的控制方法。
[0053]氣象站I測(cè)量環(huán)境參數(shù)，包括環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、風(fēng)速、風(fēng)向，并將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云端服務(wù)器；啟動(dòng)PC機(jī)上的植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制軟件，該軟件自動(dòng)下載云端服務(wù)器上環(huán)境參數(shù)的數(shù)據(jù)，并通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊將環(huán)境參數(shù)、施藥控制參數(shù)和控制指令發(fā)送至機(jī)載施藥控制器4-10;其中，施藥控制參數(shù)包括農(nóng)藥每畝用量和噴幅。
[0054]飛行控制器測(cè)量植保無(wú)人機(jī)4的實(shí)時(shí)地理信息參數(shù)和飛行參數(shù)，并將采集的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到機(jī)載施藥控制器4-10;
[0055]機(jī)載施藥控制器4-10獲取實(shí)時(shí)飛行參數(shù)，結(jié)合地面站2上傳的環(huán)境參數(shù)、施藥控制參數(shù)和控制指令進(jìn)行自主程序決策，對(duì)微型隔膜栗4-3和兩個(gè)離心霧化盤噴頭進(jìn)行獨(dú)立控制，從而智能控制植保無(wú)人機(jī)4的施藥流量、霧滴直徑和噴幅參數(shù)，具體包括:
[0056]當(dāng)植保無(wú)人機(jī)4飛行速度變高時(shí)，增大微型隔膜栗4-3的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，施藥流量增加；當(dāng)飛行速度變低時(shí)，減小微型隔膜栗4-3的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，施藥流量減少，以保證農(nóng)藥每畝用量為定值。
[0057]當(dāng)溫度較高或風(fēng)速較高時(shí)，適量降低離心霧化盤噴頭的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，增大霧滴直徑，抑制霧滴飄移和蒸發(fā)。
[0058]當(dāng)飛行高度變高時(shí)，植保無(wú)人機(jī)4下洗氣流對(duì)霧滴的沉積影響變?nèi)?，霧滴飄移和蒸發(fā)問(wèn)題加重，噴幅增大，此時(shí)，減小離心霧化盤噴頭的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，使霧滴直徑增大，抑制飄移和蒸發(fā)，并減小噴幅;飛行高度變低時(shí)，植保無(wú)人機(jī)4下洗氣流對(duì)霧滴沉積影響變強(qiáng)，霧滴飄移和蒸發(fā)問(wèn)題減輕，噴幅減小，此時(shí)，增大離心霧化盤噴頭的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速，使霧滴直徑減小，增大噴幅。
[0059]如圖4所示，當(dāng)植保無(wú)人機(jī)4水平飛行時(shí)，左離心霧化盤噴頭4-8、右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速相同，噴福相等。如圖5所示，當(dāng)植保無(wú)人機(jī)4在施藥作業(yè)過(guò)程中受環(huán)境及人為操作原因發(fā)生左傾時(shí)，左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速升高，以增大噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，以減小噴幅。如圖6所示，當(dāng)植保無(wú)人機(jī)4發(fā)生右傾時(shí)，左離心霧化盤噴頭4-8的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速降低，以減小噴幅，右離心霧化盤噴頭4-9的有刷電機(jī)轉(zhuǎn)速增加，以增大噴幅，從而保證施藥作業(yè)噴幅穩(wěn)定。
[0060]機(jī)載施藥控制器4-10實(shí)時(shí)采集流量傳感器4-4和壓力傳感器4-5的數(shù)據(jù)，對(duì)施藥流量進(jìn)行修正，實(shí)現(xiàn)施藥流量的閉環(huán)控制。
[0061]植保無(wú)人機(jī)4施藥作業(yè)過(guò)程中，機(jī)載施藥控制器4-10實(shí)時(shí)向地面站2發(fā)送植保無(wú)人機(jī)4的地理信息參數(shù)、飛行參數(shù)和施藥參數(shù)，其中施藥參數(shù)包括施藥流量、施藥壓力、藥液余量和電池電壓;植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解析后，在控制界面動(dòng)態(tài)顯示，實(shí)現(xiàn)施藥作業(yè)數(shù)據(jù)的可視性呈現(xiàn)，并保存；從而實(shí)現(xiàn)操作者對(duì)植保無(wú)人機(jī)4作業(yè)參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控、遠(yuǎn)程控制及后續(xù)數(shù)據(jù)分析。
[0062]機(jī)載施藥控制器4-10通過(guò)采集液位傳感器4-2和電池電壓傳感器的數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥液余量和電池電壓，當(dāng)檢測(cè)值低于預(yù)設(shè)值時(shí)向飛行控制器反饋返航指令;飛行控制器接收到返航指令后，自動(dòng)記錄返航點(diǎn)位置坐標(biāo)并控制植保無(wú)人機(jī)4返航;植保無(wú)人機(jī)4再次起飛作業(yè)時(shí)，自動(dòng)返回到上次返航點(diǎn)位置繼續(xù)施藥，實(shí)現(xiàn)“斷點(diǎn)續(xù)噴”功能。
[0063]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了植保無(wú)人機(jī)根據(jù)飛行參數(shù)變化和環(huán)境參數(shù)變化智能該改變施藥參數(shù)，解決了植保無(wú)人機(jī)施藥過(guò)程中由飛行參數(shù)及環(huán)境參數(shù)變化而引起的霧滴分布不均勻、霧滴飄移、霧滴蒸發(fā)、“重噴”和“漏噴”問(wèn)題。該實(shí)用新型可實(shí)現(xiàn)整片施藥作業(yè)區(qū)域內(nèi)農(nóng)藥定量且全覆蓋均勻噴灑，保證病蟲(chóng)害的有效防治，減少農(nóng)藥和水資源浪費(fèi)，避免藥害發(fā)生，提升施藥效率的同時(shí)降低農(nóng)藥噴灑對(duì)環(huán)境的污染及對(duì)作業(yè)人員的健康危害。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括氣象站(I)、地面站(2)和植保無(wú)人機(jī)(4); 所述氣象站(I)包括: 1)溫度傳感器，用于測(cè)量環(huán)境溫度數(shù)據(jù)； 2)濕度傳感器，用于測(cè)量環(huán)境濕度數(shù)據(jù)； 3)風(fēng)向傳感器，用于測(cè)量風(fēng)向數(shù)據(jù)； 4)風(fēng)速傳感器，用于測(cè)量風(fēng)速數(shù)據(jù)； 所述地面站(2)包括PC機(jī)，所述PC機(jī)上裝載有植保無(wú)人機(jī)智能施藥控制軟件； 所述植保無(wú)人機(jī)(4)上裝載有噴霧系統(tǒng);所述噴霧系統(tǒng)為，藥箱(4-1)內(nèi)設(shè)有液位傳感器(4-2)，藥箱(4-1)、微型隔膜栗(4-3)、流量傳感器(4-4)和壓力傳感器(4-5)通過(guò)總水管(4-6)連接，總水管(4-6)的出水口分為左右兩路，分別通過(guò)支水管與左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)連接;所述液位傳感器(4-2)、微型隔膜栗(4-3)、流量傳感器(4-4)、壓力傳感器(4-5)、左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)分別連接至機(jī)載施藥控制器(4-10); 所述噴霧系統(tǒng)和植保無(wú)人機(jī)(4)的飛行控制器由鋰電池提供驅(qū)動(dòng)，所述鋰電池與電池電壓傳感器連接，電池電壓傳感器和飛行控制器分別連接至機(jī)載施藥控制器(4-10); 所述氣象站(I)通過(guò)云端服務(wù)器與地面站(2)連接，地面站(2)通過(guò)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊與植保無(wú)人機(jī)(4)的機(jī)載施藥控制器(4-10)進(jìn)行雙向連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)，其特征在于，所述氣象站(I)通過(guò)2G、3G、4G或GPRS網(wǎng)絡(luò)與云端服務(wù)器連接，云端服務(wù)器通過(guò)Internet與地面站(2)連接;所述地面站(2)上設(shè)有無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊地面端(3-1)，與機(jī)載施藥控制器(4-10)上設(shè)置的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊機(jī)載端(3-2)進(jìn)行雙向無(wú)線連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)載施藥控制器(4-10)通過(guò)第一電子調(diào)速器與微型隔膜栗(4-3)連接，通過(guò)第二電子調(diào)速器與左離心霧化盤噴頭(4-8)連接，通過(guò)第三電子調(diào)速器與右離心霧化盤噴頭(4-9)連接;該三路控制之間相互獨(dú)立。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種植保無(wú)人機(jī)智能施藥系統(tǒng)，其特征在于，所述左離心霧化盤噴頭(4-8)和右離心霧化盤噴頭(4-9)固定在水平連接桿(4-7)的左右兩端，所述水平連接桿(4-7)同時(shí)對(duì)左右支水管形成支撐。
【文檔編號(hào)】B64D1/18GK205661666SQ201620532934
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年6月2日
【發(fā)明人】李偉, 王大帥, 張俊雄, 袁挺, 張文強(qiáng), 李熙, 張春龍
【申請(qǐng)人】中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)