[发明专利]一种悬浮式管道喷施系统及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及农田喷施作业的喷施技术，尤其涉及一种悬浮式管道喷施系统及其控制方法。

背景技术

调查资料表明，每年全世界因病虫草鼠害损失的粮食达6亿吨；在中国，近3年(2004年-2006年)，病虫草鼠害年均发生面积达52.3亿亩次，年均实际损失粮食达1560万吨，约占全国粮食总产量的3.3％。使用农药可使粮食减少损失15％左右，对农作物的保护有不可替代的作用。目前，全国使用的植保机械以手动和小型机(电)动喷雾机为主，其中手动施药药械、背负式机动药械分别占国内植保机械保有量的93.07％和5.53％，拖拉机悬挂式植保机械约占0.57％(中国植保植检网2006年统计数据)。在采用常规方法喷施农药的过程中，从施药器械撒出去的农药只有25％-50％能沉积在作物叶片上，不足1％的药剂能沉积在靶标害虫上，不足0.03％的药剂能引起杀虫作用，其余50％-75％的农药则以挥发、飘移等形式而散失。据我国农业部对6省26个基地县的农产品抽样调查，粮食中农药检出率为60.1％，残留超标率达1.12％。(参考文献：傅泽田，祁力钧.国内外农药使用状况及解决农药超量使用问题的途径.农业工程学报，1998，14(2)：7-12；2007中国农业机械统计年报；中国植保植检网http://www.ppq.gov.cn/)

喷施器械的落后和农业资源有效利用率低下，不仅造成了经济上的巨大损失，而且带来了严重的水土资源污染、生态系统失衡、农产品品质下降以及人们的健康受到威胁等问题。为了精确地使用农药，改善农药的中靶率，有效降低盲目施药造成的浪费和带来的污染，提高作业效率，20世纪70年代以后，一些先进的喷施技术陆续在国内外应用，主要包括自动对靶喷雾、风送低量喷雾、风送远程喷雾、静电喷雾、回收循环喷雾、防雾滴飘移喷雾(用防飘喷头和风幕技术)、航空施药、大型喷杆喷雾等。但现有技术都存在不同的局限，一些技术尚处于试验阶段，未见大规模的市场推广应用；一些技术虽已推广应用，但在施药的作业成本、效率、精确度、可靠性以及区域适应性等方面很难取得平衡。例如：喷杆喷雾机械，通常采用拖拉机悬挂式，常见机型有Ntech公司的GreenSeeker RT200喷雾系统、AMAZONE公司UX系列喷雾机、John Deere公司的4030系列喷药机、中国农业机械化科学研究院的3WQX系列风幕式喷杆喷雾机等，最大作业幅宽可达36米，作业效率高；并可独立控制喷头的开闭，实现精确喷药。但随着作业幅宽的增加，该机械的作业质量和工作可靠性随之下降，表现为：随着作业幅宽的增加，需要更大型的动力机械与之配套，喷施机械的整体重量增加，田间作业通过性能下降，能耗加大，作业成本上升；在喷雾作业时，由于农田土地的高低不平，机械行走时喷杆易产生摆动，难以使喷杆与地面保持平行地移动；随着喷杆长度的增加，喷杆的平衡更难控制，两端易触地，造成部件损坏；而且喷杆随动力机械行走时难免会产生振动，易造成喷杆横梁损坏；此外，在对农艺要求行距较小的作物进行喷施作业时，由于拖拉机等动力机械难以进入田块，因此其喷施功能受到很大限制，尤其是水田作物，例如水稻，行距小，而且当水稻生长至封行期后，行垄不清晰，采用喷杆喷雾机械难以进入田块实现喷药作业。又例如：风送喷雾机，通常安装于路面车辆上，在液力喷雾的基础上加上高速离心风机送风系统，以达到对雾滴的二次雾化和远程喷雾，雾化效果好，且能将雾滴由近至远形成雾帘，射程远，雾滴分布均匀，穿透力强，劳动强度低，工作效率高。但该机械存在雾滴易漂移、精确控制喷施效果较差等局限，通常用于高大作物、果树以及森林等大面积喷施作业，较难适应对农艺要求行距较小的作物进行喷施作业的需要；此外，在需要增加射程的大田块作物喷施作业时，对风机功率的需求急剧增加，而且喷施精度不易控制。

发明内容

针对现有技术的缺点，本发明的目的是提供一种能拓宽作业的范围、提高作业效率、又能把料液精确地输送到田块需要喷施的部位、近距离对作物进行喷施、可提高作业精度及减少料液损失的悬浮式管道喷施系统。本发明还提供了一种悬浮式管道喷施系统的控制方法。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种悬浮式管道喷施系统，包括管道、管道悬浮控制模块、管道缠绕展开控制模块、料液供给喷施控制模块、第一动力底盘及第二动力底盘；管道悬浮控制模块及料液供给喷施控制模块安装在第一动力底盘上，管道缠绕展开控制模块安装在第二动力底盘上；