本發(fā)明涉及農(nóng)業(yè)植保技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在農(nóng)業(yè)植保技術(shù)領(lǐng)域，目前農(nóng)業(yè)噴藥作業(yè)傳統(tǒng)的做法是把某一片土地的農(nóng)作物看作是具有遭受病蟲害嚴(yán)重程度相同或雜草分布密度相同的對(duì)象進(jìn)行管理，事實(shí)上農(nóng)田里農(nóng)作物的病蟲害或是雜草分布密度都是不同的，常規(guī)的噴霧方法容易造成農(nóng)藥的大量流失，并且只有少量農(nóng)藥能噴灑到靶標(biāo)上。此外，為了達(dá)到對(duì)農(nóng)作物病蟲害、雜草的防治目的而采用的傳統(tǒng)均勻噴霧作業(yè)模式，沒有噴灑到靶標(biāo)上的農(nóng)藥容易造成農(nóng)業(yè)環(huán)境污染，從而導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境污染。目前，農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的超標(biāo)、農(nóng)業(yè)土壤和水體的污染大都是由于農(nóng)藥的過量使用造成。因此為了保證精準(zhǔn)有效的施藥，減少農(nóng)業(yè)污染，需要對(duì)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決背景農(nóng)藥濫用，造成農(nóng)藥環(huán)境污染問題，提供一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)來解決上述問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本的技術(shù)方案如下：本公開了一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)，包括機(jī)器視覺對(duì)靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元包括圖像采集卡的照相機(jī)和工控機(jī)，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進(jìn)機(jī)、球閥與噴嘴，所述的控制反饋單元包括單片機(jī)、壓力/流量傳感器。

作為優(yōu)選，所述的控制反饋單元還包括速度傳感器。

作為優(yōu)選，所述的給藥單元還包括噴嘴開關(guān)控制閥。

本相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點(diǎn)：實(shí)現(xiàn)根據(jù)作物的有無確定是否噴霧，根據(jù)作物面積的大小確定噴霧量的多少；根據(jù)農(nóng)作物所受病蟲害的程度進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同程度病蟲害的農(nóng)作物的變量施藥、精準(zhǔn)有針對(duì)性的施藥，以達(dá)到節(jié)約農(nóng)藥、有效防治病蟲害、保護(hù)生態(tài)環(huán)境的目的從而使資源得到節(jié)約、生態(tài)環(huán)境得到保護(hù)，促進(jìn)了農(nóng)業(yè)方面的可持續(xù)發(fā)展。

附圖說明

圖1為本一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

具體實(shí)施方式

為使對(duì)本的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn)一步的了解與認(rèn)識(shí)，用以較佳的實(shí)施例及附圖配合詳細(xì)的說明，說明如下：

如圖1所示，本公開了一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)，包括機(jī)器視覺對(duì)靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元包括圖像采集卡的照相機(jī)和工控機(jī)，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進(jìn)機(jī)、球閥與噴嘴，所述的控制反饋單元包括單片機(jī)、壓力/流量傳感器。所述的控制反饋單元還包括速度傳感器，所述的給藥單元還包括噴嘴開關(guān)控制閥。

本發(fā)明是這樣實(shí)施的：機(jī)器包括機(jī)器視覺對(duì)靶單元的照相機(jī)采集農(nóng)田作物、雜草或是病蟲害情況，傳輸給工控機(jī)，工控機(jī)根據(jù)預(yù)先制定好的算法，對(duì)圖像進(jìn)行處理，分析有無需要噴藥的有害作物，進(jìn)一步如果有有害作物，需要計(jì)算出噴藥面積與噴藥量的多少，結(jié)合計(jì)算分析結(jié)果選擇適合的噴霧方案，然后再把這一方案傳輸給控制反饋單元，控制反饋單元的單片機(jī)對(duì)這一方案進(jìn)行存儲(chǔ)并傳輸給藥單元與施藥單元，給藥單元直接啟動(dòng)液泵，藥物從藥箱抽出到達(dá)施藥單元，由于噴霧方案已經(jīng)完成，施藥單元在控制反饋單元單片機(jī)的控制下啟動(dòng)電磁閥，進(jìn)入自動(dòng)模式變量噴灑藥物模式，步進(jìn)機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器接收到脈沖信號(hào)，它就驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)按設(shè)定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)固定的角度，它的旋轉(zhuǎn)是以固定的角度一步一步運(yùn)行的，來帶動(dòng)球閥，通過控制脈沖個(gè)數(shù)來控制角位移量，從而完成對(duì)球閥開口的精確控制，同時(shí)通過控制脈沖頻率來控制電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度和加速度，從而完成對(duì)球閥開閉時(shí)間的精確控制，通過調(diào)節(jié)球閥開口的大小，完成對(duì)系統(tǒng)各個(gè)支路流量大小的調(diào)節(jié)，達(dá)到變量噴霧的效果。施藥單元的施藥結(jié)果還可以反饋到控制反饋單元，以便后續(xù)的跟蹤檢測施藥的結(jié)果。所述的壓力/流量傳感器實(shí)時(shí)檢測系統(tǒng)內(nèi)部的壓力/流量，分析是否產(chǎn)生異常情況，判斷噴藥裝置是否正常有效的運(yùn)行。

進(jìn)一步的，所述的控制反饋單元還包括速度傳感器，檢測控制噴藥裝置的運(yùn)行速度，調(diào)節(jié)在所要噴灑藥物的農(nóng)作物區(qū)域停留的時(shí)間，進(jìn)一步調(diào)節(jié)噴灑量。

進(jìn)一步的，所述的給藥單元還包括噴嘴開關(guān)控制閥，由于在制定噴灑面積時(shí)，會(huì)出現(xiàn)在農(nóng)田的同一水平位置會(huì)間隔式的病蟲害情況，此時(shí)如果關(guān)閉某一噴嘴開關(guān)控制閥，打開需要噴灑區(qū)域上方的噴嘴開關(guān)控制閥就可有針對(duì)性的有效施藥，節(jié)約藥物用量，避免藥物濫用。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明的范圍內(nèi)。本發(fā)明要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)噴藥控制系統(tǒng)，包括機(jī)器視覺對(duì)靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機(jī)器視覺對(duì)靶單元包括圖像采集卡的照相機(jī)和工控機(jī)，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進(jìn)機(jī)、球閥與噴嘴。本發(fā)明具有精準(zhǔn)有效的施藥，減少農(nóng)業(yè)污染等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)研發(fā)人員：曾新華;孫熊偉;鄭守國;朱澤德;方靜靜;魯炎;王春義;董文功;任建文;陳成錦;吳銀秋
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中科院合肥技術(shù)創(chuàng)新工程院;合肥中科奔巴科技有限公司;三鋒集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.06.08
技術(shù)公布日：2017.09.19