[發明專利]航空施藥霧滴沉積特性分析系統

有效

• 申請號: 201310533540.1
• 申請日: 2013-10-31
• 公開（公告）號: CN103558130A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張瑞瑞;徐剛;陳立平;孟志軍;周長偉
• 申請（專利權）人: 北京農業智能裝備技術研究中心
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

技術領域

本發明涉及農業自動化領域，尤其涉及一種航空施藥霧滴沉積特性分析系統。

背景技術

航空施藥中，霧滴的地面沉積特性（如覆蓋率、霧滴粒徑分布、漂移距離等）是航空施藥效果的直接反應。航空施藥應用研究中，主要依靠獲取、分析霧滴的地面沉積特性信息來優化航空施藥設備和技術方案。當前，航空施藥霧滴的地面沉積特性獲取手段主要利用在地面鋪設水敏紙的方法(A?portable?scanning?system?for?evaluation?of?spray?deposit?distribution，Computers?and?Electronics?in?Agriculture.76（2011）：38-43)，對沉積霧滴進行采樣，然后利用圖像處理方法獲得采樣點的霧滴覆蓋率、霧滴粒徑分布，進而間接計算出噴施區域的施藥覆蓋率、粒徑分布以及漂移距離。

利用水敏紙方法進行地面沉積特性分析的具體實施步驟是：在飛機將要經過的噴施區域按照一定間距（一般2-5米）安裝固定水敏紙用水平托盤，在托盤上放置水敏紙，并對水敏紙按照所在位置編號；飛機飛過后，收集水敏紙，回到實驗室利用掃描儀逐張掃描水敏紙，并將水敏紙圖像存儲為圖片文件；利用專用圖像分析軟件分析水敏紙圖像，生成地面沉積特性數據文件。該種方式具有如下顯著弊端：

1、地面沉積特性數據不連續。地面沉積特性數據的連續性對分析研究航空施藥過程中的霧滴沉積規律、施藥機噴嘴效果等具有重要意義。因一般以一定間距在飛機噴幅范圍內放置水敏紙樣點（規格尺寸一般為76mm*26mm），所以樣點與樣點之間的沉積特性沒有被檢測到，沉積特性數據連續性差。雖然通過減少水敏紙放置間距、提高樣點密度的方式彌補采樣不連續帶來不足，但因水敏紙單張成本較高（一般每張人民幣8-10元），通過增加樣點密度的方式會顯著增大實驗成本。另一方面，增加樣點密度的方式也并無法獲取完整意義上的連續地面沉積特性數據。

2、實驗過程繁瑣、占用大量人力和時間，便捷性差。實驗開始前，首先要根據風向、飛機航道選擇水敏紙布設區域，然后量取樣點間距，安裝水敏紙支架，再放置水敏紙。實驗完成后再收集水敏紙、逐張掃描水敏紙圖像，并分析……過程繁瑣，需要多人配合進行。

3、操作要求較高，誤操作導致的數據誤差難免。因水敏紙對水和油極為敏感，實驗時需戴膠皮手套操作，稍有不慎，即在水敏紙上留下印記，對實驗數據造成直接影響。

發明內容

（一）要解決的技術問題

本發明要解決的技術問題是：提供一種操作簡單的航空施藥霧滴沉積特性分析系統。

（二）技術方案

為解決上述技術問題，本發明提供了一種航空施藥霧滴沉積特性分析系統，包括霧滴獲取介質、感染區識別編碼模塊以及沉積特性分析模塊；

所述霧滴獲取介質，用于捕獲航空施藥噴灑的霧滴，所述霧滴中混有標記試劑；

所述感染區識別編碼模塊，用于對所述霧滴獲取介質中的標記試劑進行識別，并確定所述標記試劑在所述霧滴獲取介質中的分布信息；

所述沉積特性分析模塊，與所述感染區識別編碼模塊連接，用于根據所述分布信息對航空施藥霧滴沉降特性進行分析。

進一步地，所述霧滴獲取介質為棉線，所述棉線的直徑為0.2-0.5mm。

進一步地，所述標記試劑為熒光試劑或者色劑。

進一步地，所述感染區識別編碼模塊包括傳送裝置、第一傳感器、第二傳感器、控制電路板以及數據輸出接口；

所述傳送裝置，用于將所述霧滴獲取介質按照預先設定的路徑進行傳送；

所述第一傳感器和所述第二傳感器，用于在所述傳送裝置傳送所述霧滴獲取介質的過程中分別對所述霧滴獲取介質中的標記試劑進行識別；

所述控制電路板，分別與所述第一傳感器和所述第二傳感器連接，用于根據所述第一傳感器和所述第二傳感器輸出的電平信號確定所述標記試劑在所述霧滴獲取介質中的分布信息；

所述數據輸出接口，與所述控制電路板連接，用于將所述控制電路板得到的分布信息進行輸出。

進一步地，所述傳送裝置包括依次設置的導線槽、滑輪以及自動繞線器，所述導線槽用于引導所述霧滴獲取介質進入所述感染區識別編碼模塊，所述滑輪用于引導將所述霧滴獲取介質以便所述霧滴獲取介質按照預先設定的路徑進行傳送，所述自動繞線器用于為所述霧滴獲取介質提供傳送動力。

進一步地，所述自動繞線器包括電動馬達和繞線輪，所述繞線輪設置在所述電動馬達的輸出端上。