[发明专利]一种基于红外测距的果园风送式喷雾机控制系统

说明书

专利提供了一种基于红外测距果园风送式喷雾机的控制系统，其由红外传感器，树莓派，LCD显示屏，移动电源，电磁继电器，电磁阀，断路器，蓄电池组成，初步实现了精准喷雾和模拟树冠形状显示功能。当本系统开始工作时，树莓派以高电平控制红外传感器的发射管不断发射红外线，当喷雾机经过果树树冠时，红外传感器接受反射回来的红外线，并将信息传输给树莓派，完成定位与测距工作，树莓派处理分析数据，并将测距结果与果树树冠模拟形状显示在LCD显示屏上，当测距结果处于树莓派内置设定的阈值范围时，喷雾作业开始，电磁阀开始喷雾作业，当测距结果超出阈值范围时，电磁阀关闭，喷雾作业结束。本专利能有效提高农药利用率，具有良好的应用前景。

技术领域

本专利属于农业机械电子控制技术领域，尤其涉及一种基于红外测距的果园风送式喷雾机控制系统。

背景技术

目前，我国大部分地区果园喷雾作业仍以人力喷雾机为主，在部分地区有少数的机动式喷雾机，因此喷雾作业不得不采取大喷雾量的喷药方式，造成了施药不均匀、环境污染等问题，严重影响了我国农产品的竞争力。

风送式喷雾机依靠风机产生强大的气流将雾滴输送至果树冠层的各个部位，具有喷雾质量好、用药省、用水少、效率高、劳动强度低等优点。强大的气流有助于雾滴穿透稠密的果树冠层、促使叶片翻转，提高叶片正反面药液覆盖均匀性，其药液的利用率达到30% ～40%。在风送式喷雾机上利用机器视觉技术能够有效识别果树及病害，提高施药工效和农药的有效利用率,减少农药浪费和环境污染,降低生产成本，进而提高我国果品的竞争力。

发明内容

本专利针对现有技术存在的不足，提供了一种基于红外测距的果园风送式喷雾机控制系统，其由信息收集模块、主控模块、执行模块、电路保护模块与能源模块组成，主要包括红外传感器，树莓派，LCD显示屏，移动电源，电磁继电器，电磁阀，断路器，蓄电池，能够初步实现精准喷雾和模拟树冠形状显示功能。

所述信息收集模块即为红外传感器，红外传感器的发射管射出一定频率的红外线，当检测方向遇到果树树冠时反射回来被接收管接收，信息经树莓派处理用以实现定位与测距功能，红外传感器输出端与所述主控模块中的树莓派主板相连接。

所述主控模块即树莓派，树莓派作为主控元件与LCD显示屏，移动电源，电磁继电器相连接，通过LCD显示屏显示信息处理结果，通过移动电源为自身供电，通过电磁继电器控制常闭电磁阀的通断。

所述执行模块包括LCD显示屏、电磁继电器、电磁阀，LCD显示屏用来显示果树树冠形状与喷雾机与果树树冠的距离，电磁继电器与电磁阀相连，用来控制喷雾机喷雾通断。

所述电路保护模块即断路器，断路器连接在蓄电池与电磁阀中间，为电磁阀元件与线路提供熔断保护。

所述能源模块包括移动电源、蓄电池，移动电源为树莓派以及与树莓派相连接的红外传感器，LCD显示屏，电磁继电器供电，蓄电池主要为电磁阀供电。

在本系统开始工作后，红外传感器开始收集果园果树信息并将收集到的信息通过传输线传输至树莓派，树莓派内部程序识别果树距离，进而通过传输线将相应的控制指令发送至相应的LCD显示屏、电磁阀等控制执行端开始作业，初步实现精准喷雾和模拟树冠形状显示功能。

进一步，所述树莓派为树莓派3B+。

进一步，所述蓄电池为6-DZM-12铅酸蓄电池。

附图说明

图1为一种基于红外测距的果园风送式喷雾机控制系统装置的流程关系示意图。其中（1）为红外传感器，（2）为树莓派，（3）为LCD显示屏，（4）为移动电源，（5）为电磁继电器，（6）为电磁阀，（7）为断路器，（8）为蓄电池。

图2为一种基于红外测距的果园风送式喷雾机控制系统装置的接线图。

具体实施方式