[發明專利]一種變量施藥信息處理系統及方法

在審

• 申請號: 201910398424.0
• 申請日: 2019-05-14
• 公開（公告）號: CN110178817A
• 公開（公告）日: 2019-08-30
• 發明（設計）人: 魏新華;劉子文;李林
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: A01M7/00
• 分類號: A01M7/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種變量施藥信息處理系統及方法，該系統包括地理信息處理單元、RTK導航定位單元、電子矢量圖解譯單元、病蟲害專家單元；該系統能夠將采集的田間病蟲害數據插值生成病蟲害空間差異性分布圖；作業機械在田間作業時通過RTK導航定位獲取機組實時位置信息，并解譯病蟲害空間差異性分布圖生成該作業位置的病蟲害嚴重程度值。病蟲害專家單元根據病蟲害嚴重程度值和測得的機組前進速度得出相應的施藥量，通過CAN總線將施藥量發送給下位機執行噴施指令；并將作業狀態參數通過數據遠傳模塊發送到遠程監控中心進行作業狀態監控。該系統能夠實現自適應變量噴施。提高了藥液利用率，減少了農藥的浪費以及多余農藥對環境的不良影響。

技術領域

本發明屬于精準農業技術領域，特別涉及一種變量施藥信息處理系統及方法。

背景技術

目前，在我國的農業生產過程中，噴灑農藥仍然是治理病蟲害的主要手段。傳統施藥機械普遍采用較大藥量對整個地塊粗放式的統一噴施，這種不科學的施藥方式造成農藥的使用過量、利用率低引發的農產品農藥殘留超標、環境污染、資源壓力、生態破環等方面的問題愈加嚴重。根據相關統計數據顯示，我國的農藥有效利用率僅為20％～30％。因此，既能有效控制病蟲害的為害，又能減少農藥用量，是當前農情治理中亟需解決的問題。

隨著精準農業的發展，精準施藥技術及相關裝備成為解決以上問題的有效手段。將植保機械與信息技術和智能控制技術相結合，研制出變量施藥控制信息系統，對農田每一個區域的病蟲害精分管理。采取最準確定位和最合理的農藥投入量，來獲取經濟和環境上的最大效益。

一種精準農業噴藥控制系統,包括機器視覺對靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元。該控制系統通過機器視覺識別病蟲害，并判斷病蟲害等級，得出施藥方案，把施藥信息發送給單片機來控制電磁閥實現變量施藥。但目前機器視覺受環境影響很大，且識別準確率很低，只是處于實驗室研究階段。一種基于北斗衛星的變量施藥自動控制系統。該系統通過北斗衛星對作業農田位置進行定位,并將定位信息傳輸給控制器,使控制器根據地理信息從存儲模塊調取對應該農田的噴藥方案,通過輸出模塊控制壓力泵和控制閥門,來控制噴藥的藥量。但該專利僅涉及到田間定位和噴藥系統，沒有涉及施藥決策系統。沒有給出病蟲害嚴重程度和作業機械速度與施藥量之間的關系或得出這種關系模型的方法。

綜上所述，在現有技術中，變量施藥沒有得到有效的解決，并且實際施藥作業時影響施藥量的主要因素與施藥量之間的關系難以確立。為解決上述問題，本發明提供了一種變量施藥信息處理系統及方法。

發明內容

本發明提供一種變量施藥信息處理系統及方法，通過系統生成的農情差異性分布圖，再結合RTK導航定位設備來指導施藥機械完成田間變量噴施。本發明在實際應用中能夠實現自適應變量噴施，能夠在有效控制病蟲害的前提下，合理使用農藥量，提高農藥有效利用率。

本發明是通過如下技術方案得以實現的：

一種變量施藥信息處理系統，包括地理信息處理單元、RTK導航定位單元、電子矢量圖解譯單元和病蟲害專家單元；所述地理信息處理單元將采集到的地理信息經過處理得到病蟲害空間差異性分布圖，病蟲害空間差異性分布圖輸出到電子矢量圖解譯單元，電子矢量圖解譯單元將接收到的病蟲害空間差異性分布圖信息和RTK導航定位單元采集的信息進行處理后得到病蟲害嚴重程度值，并經數據通訊單元將信息傳遞給病蟲害專家單元，病蟲害專家單元根據機組行駛速度及病蟲害嚴重程度值給出對應病蟲害位置的施藥量，并經執行控制器控制噴頭的噴涂從而進行變量作業。

進一步的，所述地理信息處理單元，包括觸摸顯示屏和工業控制機；所述觸摸顯示屏用來顯示地理信息并進行人機交互，所述工業控制機用來處理地理信息數據；地理信息處理單元將田間采集到的病蟲害數據，通過空間插值算法對病蟲害數據進行插值，轉換成SHP格式的柵格圖形文件，用戶通過人機交互界面對柵格圖形文件進行編輯，從而得到理想的病蟲害空間差異性信息分布圖。