[发明专利]一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法

权利要求书

1.一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：包括视觉检测模块(1)、光谱检测模块(2)以及履带机器人(3)，可以实时监测所属茶园土壤中是否存在重金属元素及稀土元素，方法包括如下步骤：

步骤一：履带机器人(3)移动到起始位置；

步骤二：开启视觉检测模块(1)，机器人在茶园中自由行动，并利用基于SLAM技术的视觉检测模块(1)建立茶园地图，并保存至数据库；

步骤三：履带机器人(3)在通过视觉检测模块(1)建立茶园地图，并保存至数据库后移动至起始位置，操作人员根据建立规划好的地图设定检测路线；

步骤四：履带机器人(3)根据设定好的检测路线，以100×100cm的区域为一个检测单元，在单元格内的四个角以及中间位置开启光谱检测模块(2)进行多次采样检测取平均，并比对数据库中的重金属元素以及稀土元素的波长，判断区域内是否含有重金属元素及稀土元素，区域内若含有重金属元素及稀土元素则进入步骤五，区域内若不含有重金属元素及稀土元素则进入步骤六；

步骤五：步骤四已判断土壤中含有重金属元素及稀土元素，则采用自由定标法自动分析计算土壤中所含有的重金属元素以及稀土元素的含量判断含量是否超过国家标准规定的安全剂量值，若超过则对该区域进行标记并将数据传输至总控室，分析后进入步骤六；

步骤六：根据路线规划移动至下一个区域。

2.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：还包括视觉模块控制装置(11)、车载移动电源(12)、信号天线(13)、三维视觉相机(14)、光谱数据处理终端(21)、光谱检测模块控制装置(22)，车载电源(23)、脉冲激光器(24)、DG535数字延时脉冲发生器(25)、四通道光谱仪(26)、带孔反射镜(27)、聚焦透镜(28)、光纤探测器(29)、聚焦透镜(210)以及土壤检测孔(211)。

3.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：所述履带机器人(3)底盘搭载光谱检测模块(2)，光谱检测模块(2)中脉冲激光器(24)连接DG535数字延时脉冲发生器(25)，DG535数字延时脉冲发生器(25)连接四通道光谱仪(26)，四通道光谱仪(26)通过光纤连接光纤探测器(29)。

4.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：所述光谱检测模块(2)中的光谱检测模块控制装置(22)控制脉冲激光器(24)的工作参数以及开启关闭，脉冲激光器(24)通过DG535数字延时脉冲发生器(25)延时触发四通道光谱仪(26)开始收集光信号，四通道光谱仪(26)通过USB将数据传输至光谱数据处理终端(21)。

5.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：所述履带机器人(3)上方搭载视觉检测模块(1)，视觉检测模块(1)中信号天线(13)、三维视觉相机(14)通过支架固定在车身上，信号天线(13)、三维视觉相机(14)分别与视觉模块控制装置(11)电相连，视觉模块控制装置(11)、三维视觉相机(14)与车载电源(12)电相连。

6.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：所述履带机器人(3)上方搭载视觉检测模块(1)，信号天线(13)用于控制信号的传输，三维视觉相机(14)扫描履带机器人周围的环境并建立地图，将数据传输至视觉模块控制装置(11)，视觉模块控制装置将数据处理好后经由信号天线(13)传输至总控室。

7.根据权利要求1所述的一种茶园土壤重金属污染实时在线自动化检测方法，其特征在于：车载电源(12)为视觉模块(1)进行供电，车载电源(23)为光谱检测模块(2)进行供电。