[發明專利]對靶變量噴霧實驗機

無效

• 申請號: 201210100598.2
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN102669079A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 蔣煥煜;周偉;童俊華;劉巖
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及一種噴霧機，尤其是涉及應用于農藥的噴施作業的一種對靶變量噴霧實驗機。

背景技術

目前，應用于農藥噴施作業的普通型噴霧機，主要適用于全面積均勻作業，其病蟲害防治效果較好。但是在其作業過程中，由于沒有進行對施藥目標有無、目標面積大小的分析，造成了農藥有效利用率低、農產品中農藥殘留超標、環境污染、作物藥害、操作者中毒等問題。為了減少農藥施用量、提高農藥有效利用率，對靶變量施藥技術成為近年來的研究重點。

Slaughter?D.C等（Precision?offset?spray?system?for?roadway?shoulder?weed?control.?Journal?of?Transportation?Engineering,?Vol.?125,?No.4,?1999）提出了一個適用于公路兩側地帶的間隙噴施除雜草的噴霧系統。該系統主要由機器視覺部分和間隙噴霧執行機構組成，該系統能實時采集圖像，并根據雜草的有無進行有選擇地噴灑除草劑。Lei?Tian等（Development?of?a?sensor-based?precision?herbicide?application?system.?Computers?and?Electronics?in?Agriculture,?2002,?Vol.?36:?133-149）開發了基于機器視覺的變量施藥系統。該系統通過準確測量雜草密度、雜草枝冠大小，實現對靶施藥，該系統能夠快速識別雜草、作物和土壤區域，從而有效進行對靶施藥。

李麗君（基于ARM微處理器的變量噴藥控制器設計，吉林大學學位論文，2007）提出了控制電磁閥的開關狀態控制普通噴頭的打開時間的長短來控制每個噴頭的噴藥量的方法，該系統的核心控制芯片為ARM7TDMI型處理器?S3C44B0X。沈成杰（變量噴霧系統設計及噴霧流量控制特性試驗研究，江蘇大學學位論文，2009）提出了采用PLC控制電動比例調節閥對系統噴霧流量進行控制的方法。袁瑋鋒（多功能變量噴霧機噴霧控制系統研究，上海交通大學學位論文，2010）提出了測速傳感器、流量傳感器、系統壓力傳感器、電動/電磁閥相結合的農藥變量噴霧系統方案。

史巖等（專利號：ZL03266753.1，2003.07.07）提出了壓力式變量施藥噴霧機。通過調節各個噴霧部分的噴霧壓力實現獨立變量噴霧。傅澤田等（專利號：ZL03266754.X，2003.07.07）提出了自動對靶變量施藥機動噴霧機。通過圖像監測裝置，把信號傳輸給計算機，計算機控制噴霧，能根據施藥目標的有無自動對靶施藥。鄭家強等（專利號：?200710133009.X，?2007.10.10）提出了農藥自動對靶噴霧系統構件化與模塊化設計方法。該方法簡化了設計的復雜度，將農藥自動對靶噴霧系統劃分為三個主要模塊，即信息采集模塊、信息處理模塊、智能噴霧模塊。冀榮華等（專利號：201010225374.5，2010.07.05）提出了精準智能對靶噴霧機。通過識別算法的參數和采集的現場數據，確定變量噴施方案。

綜上所述，現有的噴霧機有三種形式，一是變量噴霧結合GIS和GPS技術，二是單一的對靶噴霧，三是目標識別方法與變量噴霧結合，但沒有結合單片機和電動比例調節閥。因此，提出基于單片機控制電動比例調節閥控制流量、電磁閥控制開閉以及開啟時間的長短與機器視覺對靶相結合的方法已經迫在眉睫。

發明內容

本發明的目的在于提供一種對靶變量噴霧實驗機，即基于單片機控制電動比例調節閥控制流量、電磁閥控制開閉以及開啟時間的長短與機器視覺對靶相結合，根據噴霧施藥目標的有無、目標作物面積的大小、噴霧車行駛速度的變化，實施對靶變量噴霧，從而解決對農作物更精確的噴施。

本發明采用的技術方案是：

本發明包括給藥裝置、變量噴霧控制裝置、變量噴霧檢測裝置、施藥裝置和機器視覺對靶裝置；其中：

1）給藥裝置：包括通過主管路順序連接的藥箱、第一過濾器、噴藥泵、蓄能器、排氣閥、第一手動控制閥和第二過濾器，以及噴藥泵和藥箱之間回路設有的安全閥；

2）變量噴霧控制裝置：包括通過主管路順序連接的電動比例調節閥，以及與電動比例調節閥并聯的第二手動控制閥；?

3）變量噴霧檢測裝置：包括通過主管路順序連接的壓阻式壓力傳感器、渦輪流量計和第一壓力表，以及液位傳感器和霍爾傳感器；