[發(fā)明專利]果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)及控制方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410283796.6
• 申請日: 2014-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN104020706B
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 宋淑然;洪添勝;薛秀云;李震;代秋芳;朱余清;孫道宗;吳偉斌;王輝
• 申請（專利權(quán)）人: 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/042
• 分類號(hào): G05B19/042
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司44245
• 代理人: 黃磊,李斌

1.果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)，其特征在于，包括用于給系統(tǒng)供電的太陽能供電單元、用于果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)中的藥液的供應(yīng)的機(jī)泵供藥單元、管道噴霧平臺(tái)和自動(dòng)順序噴霧控制裝置，管道噴霧平臺(tái)由若干組管道噴霧單元組成，管道噴霧單元由電磁閥控制進(jìn)行噴霧，通過自動(dòng)順序噴霧控制裝置控制各組管道噴霧單元，實(shí)現(xiàn)對果樹的自動(dòng)順序噴霧；

所述管道噴霧平臺(tái)包括鋼絲繩、支撐樁、送藥主管、送藥支管、噴霧主管、噴霧支管、防滴噴頭和電磁閥，噴霧主管綁定在鋼絲繩上，送藥主管從藥液泵出水口引出，沿垂直于果樹種植行的方向敷設(shè)；每隔一行果樹，從送藥主管上引出一條送藥支管，送藥支管沿果樹種植行的方向敷設(shè)，該行果樹的噴霧藥液流經(jīng)該送藥支管，再經(jīng)噴霧主管流向噴霧支管，防滴噴頭和噴霧支管間通過轉(zhuǎn)接件連接；其中，送藥主管、送藥支管、噴霧主管和噴霧支管采用硬質(zhì)PVC管；

將連續(xù)的幾棵果樹組成一組管道噴霧單元，每經(jīng)過一組管道噴霧單元，從送藥支管上引出一個(gè)出水口，出水口的另一端連電磁閥，電磁閥的另一端與噴霧主管相連；在每兩棵果樹之間引出一條噴霧支管，這條噴霧支管延伸至果樹樹冠的下端，噴霧支管末端連接兩個(gè)防滴噴頭，防滴噴頭的安裝角度保證噴頭的噴霧方向分別朝向兩側(cè)的果樹；

每行果樹的兩端豎立支撐樁，鋼絲繩架空固定在兩個(gè)支撐樁上部，噴霧主管綁定在鋼絲繩上；在每棵果樹樹冠上方的鋼絲繩上，懸掛下一個(gè)倒“Y”形噴霧架；同時(shí)在該棵果樹的樹冠上方，由噴霧主管上引出一條豎直向下的噴霧支管，噴霧支管經(jīng)連接件引出噴霧軟管，噴霧軟管的另一端安裝防滴噴頭；在每兩棵果樹之間引出一條噴霧支管，噴霧支管上連接防滴噴頭。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)，其特征在于，太陽能供電單元包括太陽能支架、太陽能電池板、太陽能控制器、蓄電池、無線通信接收模塊和電磁閥驅(qū)動(dòng)電路，太陽能電池板設(shè)置在支架上，太陽能電池板與太陽能控制器輸入端電氣連接，太陽能控制器輸出端與蓄電池連接，蓄電池為無線通信接收模塊、驅(qū)動(dòng)電路和電磁閥供電。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)，其特征在于，所述機(jī)泵供藥單元包括藥液池、藥液泵、三相變頻電動(dòng)機(jī)、變頻器和壓力變送器；自動(dòng)順序噴霧控制裝置與變頻器電氣連接，變頻器與三相變頻電動(dòng)機(jī)電氣連接，三相變頻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸與藥液泵經(jīng)皮帶進(jìn)行機(jī)械功率傳輸，藥液泵的進(jìn)藥端與出藥端通過藥液管道分別與藥液池及壓力變送器相連。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)，其特征在于，所述自動(dòng)順序噴霧控制裝置包括控制箱和手持控制觸屏；控制箱的核心是基于AVR微控制器的主控單元，控制箱內(nèi)還有無線通信發(fā)射模塊；控制箱的面板上設(shè)有電源開關(guān)、啟動(dòng)和停止按鈕、模式選擇開關(guān)，還設(shè)有“加”按鈕、“減”按鈕和確認(rèn)按鈕，通過“加”按鈕、“減”按鈕可以對噴霧管道中藥液極限壓力、設(shè)定壓力及噴霧時(shí)間進(jìn)行增加或減少；控制箱面板上顯示設(shè)定的極限壓力，設(shè)定壓力，實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的噴霧壓力，噴霧時(shí)間，顯示當(dāng)前工作的電磁閥編號(hào)。

5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)，其特征在于，果園管道噴霧平臺(tái)中的電磁閥為脈沖電磁閥。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的果園管道自動(dòng)順序噴霧系統(tǒng)的控制方法，其特征在于，包括下述步驟：

預(yù)先搭建好太陽能供電單元、機(jī)泵供藥單元以及管道噴霧平臺(tái)；

打開控制箱電源，系統(tǒng)噴霧參數(shù)通過avr單片機(jī)顯示程序顯示在控制箱面板上，控制箱面板上的每個(gè)按鈕作為單片機(jī)的一個(gè)按鍵電路，系統(tǒng)噴霧參數(shù)可根據(jù)實(shí)際情況，現(xiàn)場經(jīng)單片機(jī)按鍵程序設(shè)定；

噴霧參數(shù)設(shè)定后，單片機(jī)就會(huì)確定極限壓力，噴霧壓力，噴霧時(shí)間參數(shù)，機(jī)泵供藥單元的壓力變送器不斷檢測管道中藥液的壓力，將此壓力信號(hào)與設(shè)定的極限壓力、噴霧壓力信號(hào)對比，若壓力變送器檢測到的藥液壓力小于設(shè)定的噴霧壓力，則單片機(jī)控制變頻器增加工作頻率，提高藥液壓力；

若檢測到的藥液壓力大于設(shè)定的噴霧壓力，則單片機(jī)控制變頻器減小工作頻率，減小藥液藥力，直到藥液壓力等于設(shè)定壓力；壓力變送器檢測到的藥液壓力與設(shè)定的極限壓力對比，若檢測壓力大于設(shè)定極限壓力，軟件自動(dòng)執(zhí)行停機(jī)程序；

再按啟動(dòng)鍵，單片機(jī)執(zhí)行啟動(dòng)按鍵程序，通過單片機(jī)串口和無線通信發(fā)射模塊向外發(fā)射信號(hào)，喚醒果園中需要工作的無線通信接收模塊，無線通信接收模塊接收控制信號(hào)，通過驅(qū)動(dòng)電路控制電磁閥打開，當(dāng)噴霧到達(dá)設(shè)定噴霧時(shí)間時(shí)，程序控制電磁閥關(guān)閉，無線通信模塊完成任務(wù)后過一段時(shí)間自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)，這樣就完成對一組管道噴霧單元的噴霧，接著無線通信發(fā)射模塊喚醒另一組無線通信接收模塊，控制另一組管道噴霧單元的噴霧，如此，直到噴完所有果樹。