[发明专利]一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统及方法，涉及植保机械领域，包括行驶底盘、喷杆、冠内喷头、风机、风囊、软风管、导风筒、分行器、液压系统和电控系统；风机由液压马达提供动力，液压马达与伺服流量阀相连接，分行风送控制器依据冠层稠密度检测传感器检测输出的前方作物稠密度信息，自适应调整风送参数，气流经风囊、软风管和导风筒，在棉花冠层内部向后喷射，裹挟着冠内喷头喷出的雾滴，在分行器撑开的后部空间内扩散并向四周的棉花冠层内部穿透，从而实现分行自适应风送式施药。该系统及方法主要为了解决气流过弱或过强导致的喷雾雾滴有效沉积率低，雾滴分布不均匀的问题，本发明可应用于喷杆式喷雾机上。

技术领域

本发明涉及一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统及方法，属于植保机械领域。

背景技术

分行风送式施药可增强雾滴穿透力和冠层扰动，提高雾滴在稠密冠层内的扩散范围和沉积分布均匀性。但气流参数的选择对其实际作用效果影响很大，如果气流偏弱，则雾滴无法穿透冠层，深部冠层无法着药，出现“打不透”现象；如果气流偏强，则部分雾滴会穿透冠层直达地面，且会引起叶片表面已沉积雾滴的聚并和滴落，造成“打过头”，作物上的有效沉积反而会减少。因此，研发一种气流参数自适应调节系统具有重要的现实意义。

专利申请号201710499802.5，公开了一种篱架式果园精确对靶施药装置，作业时，针对冠层稠密度和所需施药量的差异，人工调节风量和作业喷头数量。但该方法针对果树冠层，且人工检测冠层稠密度及调节风量，田间自适应能力不强。

为了提高农药雾滴的有效沉积率及沉积分布均匀性，本发明提供了一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统及方法，可实现分行风送参数的自适应调节。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统及方法，以实现在喷雾机田间作业阶段，依据田间冠层稠密度信息对分行风送参数进行自适应动态调节，以提高雾滴在稠密冠层内的有效沉积率及沉积分布均匀性。

为了解决以上技术问题，本发明采用的具体技术方案如下：

一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统，包括行驶底盘、喷杆、冠内喷头、风机、风囊、软风管、导风筒、分行器、液压系统和电控系统；所述风机由液压马达提供动力，液压马达与伺服流量阀相连接，伺服流量阀连接至数据输出模块；所述风机连接有编码器，所述编码器用于检测风机的转速；行驶底盘上安装有机组前进速度传感器，用于检测喷雾机前进速度；行驶底盘顶部安装有冠层稠密度检测传感器，用于检测前行方向作物冠层的稠密度信息；所述编码器、机组前进速度传感器和冠层稠密度检测传感器连接至数据采集模块；所述数据采集模块和数据输出模块连接至分行风送控制器。

进一步的，所述编码器为增量式编码器。

进一步的，所述机组前进速度传感器为霍尔传感器。

进一步的，所述冠层稠密度检测传感器为激光雷达传感器。

进一步的，所述分行风送控制器为可编程逻辑控制器。

进一步的，所述分行风送控制器用于依据冠层稠密度检测传感器检测输出的前方作物稠密度信息、冠层稠密度检测位置与风机调控作用位置的间距、喷雾机前进速度及各部件动作延时，计算伺服流量阀调节量及延迟控制时间。

基于一种基于冠层稠密度的分行风送参数自适应调节系统的方法，包括以下步骤：

步骤一，在分行风送式喷杆喷雾机实际田间作业阶段，增量式编码器检测风机转速，机组前进速度传感器检测喷雾机前进速度，冠层稠密度检测传感器检测前行方向作物冠层的稠密度信息；

步骤二，分行风送控制器依据前方作物稠密度信息，计算其相应最佳风送参数，确定伺服流量阀调节量；依据冠层稠密度检测位置与风机调控作用位置的间距、喷雾机前进速度及各部件动作延时，计算伺服流量阀延迟控制时间；