[发明专利]对靶变量喷雾实验机控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷雾机的控制系统，尤其是涉及一种对靶变量喷雾实验机控制系统。

背景技术

目前，应用于农药喷施作业的普通型喷雾机，主要适用于全面积均匀作业，其病虫害防治效果较好。但是在其作业过程中，由于没有进行对施药目标有无、目标面积大小的分析，造成了农药有效利用率低、农产品中农药残留超标、环境污染、作物药害、操作者中毒等问题。为了减少农药施用量、提高农药有效利用率，对靶变量施药技术成为近年来的研究重点。

Slaughter D.C等（Precision offset spray system for roadway shoulder weed control. Journal of Transportation Engineering, Vol. 125, No.4, 1999）提出了一个适用于公路两侧地带的间隙喷施除杂草的喷雾系统。该系统主要由机器视觉部分和间隙喷雾执行机构组成，该系统能实时采集图像，并根据杂草的有无进行有选择地喷洒除草剂。Lei Tian等（Development of a sensor-based precision herbicide application system. Computers and Electronics in Agriculture, 2002, Vol. 36: 133-149）开发了基于机器视觉的变量施药系统。该系统通过准确测量杂草密度、杂草枝冠大小，实现对靶施药，该系统能够快速识别杂草、作物和土壤区域，从而有效进行对靶施药。

李丽君（基于ARM微处理器的变量喷药控制器设计，吉林大学学位论文，2007）提出了控制电磁阀的开关状态控制普通喷头的打开时间的长短来控制每个喷头的喷药量的方法，该系统的核心控制芯片为ARM7TDMI型处理器 S3C44B0X。沈成杰（变量喷雾系统设计及喷雾流量控制特性试验研究，江苏大学学位论文，2009）提出了采用PLC控制电动比例调节阀对系统喷雾流量进行控制的方法。袁玮锋（多功能变量喷雾机喷雾控制系统研究，上海交通大学学位论文，2010）提出了测速传感器、流量传感器、系统压力传感器、电动/电磁阀相结合的农药变量喷雾系统方案。

傅泽田等（专利号：ZL03266754.X，2003.07.07）提出了自动对靶变量施药机动喷雾机，利用计算机直接控制电磁阀实现变量喷雾。王俊红等（基于AT89C52单片机的变量喷雾控制器设计，微计算机信息，2006，22(3)：8-10）提出了单片机经放大电路控制电磁阀实现变量喷雾。王锦江等（基于 AT89C51单片机的变量施药控制系统研究，农机化研究，2007，(11)：147-149）提出了单片机经D/A转换和隔离放大电路控制电动调节阀实现变量喷雾。玄子玉等（基于单片机的喷雾控制系统硬件电路设计，农机化研究，2010，(2)：183-184，190）提出了单片机通过控制调压电机和阀门电机，控制分配阀，根据预先设定值进行喷雾。宋淑然等（精准喷雾控制装置的设计与制作，农机化研究，2010，(5)：55-57）提出了单片机通过电磁阀驱动电路控制电磁阀组，实现精准喷雾。艾剑锋等（基于AT89C52单片机的变量喷雾控制系统的设计，中国农机化，2011，(2)：90-93）提出了单片机经D/A转换器控制电动调节执行机构实现变量喷雾。

综上所述，现有基于单片机的对靶变量喷雾机控制系统有两种形式，一是单片机控制电磁阀开闭时间的长短来实现变量喷雾，二是单片机控制电动调节阀变流量实现变量喷雾。因此，提出基于单片机控制电动比例调节阀控制流量、电磁阀控制开闭以及开启时间的长短与机器视觉对靶相结合的方法已经迫在眉睫。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对靶变量喷雾实验机控制系统，即基于单片机控制电动比例调节阀控制流量、电磁阀控制开闭以及开启时间的长短与机器视觉对靶相结合，根据喷雾施药目标的有无、目标作物面积的大小、喷雾车行驶速度的变化，实施对靶变量喷雾，从而解决对农作物更精确的喷施，尤其是农药的自动精准喷施。

本发明采用的技术方案是：

本发明包括该系统包括：单片机处理模块、变量控制模块、检测模块、通讯模块、键盘输入模块和报警指示模块；变量控制模块、检测模块、通讯模块、键盘输入模块和报警指示模块分别与单片机处理模块连接。