[发明专利]一种基于监测数据采集处理的喷雾机对行施药定位方法

说明书

本发明涉及一种基于监测数据采集处理的喷雾机对行施药定位方法，属于应用信息技术的农机技术领域。该方法采用的喷雾机包括安置在行走单元上的施药装置以及激光测距传感器，施药装置的药箱通过泵阀装置通往离心雾化器；激光测距传感器的信号输出通过智能控制器件接电磁阀的受控端；智能控制器件通过采集初始信号、判断将施药行、获取第一有效值、获取第二有效值、确定施药点位、行进到位施药各步骤，完成按预定量施药。本发明既适用于日光温室吊蔓栽培作物不同种植行距与株距，也适于在行侧过道进行整行喷雾，对植株种植行距、株距较小且多变具有良好的适应性。

技术领域

本发明涉及一种喷雾机的施药控制方法，尤其是一种基于监测数据采集处理的喷雾机对行施药定位方法，属于应用信息技术的农机技术领域。

背景技术

为提高东西走向日光温室栽培的瓜类（黄瓜、西瓜、甜瓜等）、茄果类（西红柿、辣椒、茄子等）等农作物的产量与品质，通常采用南北向垄作吊蔓栽培的种植模式，而垄间距、作物株距、行距等则根据不同作物品种及农艺要求存在较大差异。

目前日光温室栽培作物的病虫害防治主要采用人工背负电动喷雾器或手持高压喷管及喷枪进入到作物行间喷施农药的方式，不仅施药量大、防治效果差，并且作业人员劳动强度高、易农药中毒。虽然也有在日光温室沿保温墙一侧的硬化道路上铺设导轨，采用导轨式远程电动喷雾机边前行边行侧连续喷雾的作业方式，但该方式易出现以下两种无效喷雾情况：一是作物行间的空喷，造成大量药液流失；二是正对植株行中心线喷雾时，因植株叶片的遮挡作用导致大量农药雾滴无法穿透植株冠层而沉积于前端作物，造成前端作物药害，后端作物防治效果差。

检索可知，申请号为201410784600 .1的中国发明专利公开了一种采用激光测距传感器的风送式变量喷雾喷杆自动跟踪系统及控制方法，该技术方案采用激光测距传感器的变量喷雾机能够实时准确识别目标植株的有无、大小、形状和枝叶密度等信息，实现智能变量喷雾。虽然在喷雾过程中，喷杆自动跟踪系统的激光测距传感器获取植株的距离信息，根据植株距离信息，由控制系统控制固定喷嘴的可动喷杆自动进行位置调整，使其喷嘴保持在最佳的喷雾距离，从而达到减少雾滴漂移、增加雾滴穿透性和植株冠层沉积量的目的；但其跟踪测距目标为单个植株冠层，控制目标为喷雾距离，仅适用于果树等植株种植行距与株距较大、喷雾机能够进入植株行间进行单个植株对靶喷雾的场景。

此外，申请号为201910928041 .X的中国专利公开了苹果园喷雾机作业角度的控制方法，该技术方案在喷雾机的外周装设传感器，传感器可以实时测得喷雾机与所需释放药物的苹果树之间的距离；在喷雾机内设置有单片机，测距传感器与单片机电性连接，向单片机输入所需喷雾的苹果园模型，并根据测距传感器收集到的距离信息对树形轮廓进行模拟；根据不同的树形轮廓边界模糊后调整喷雾机的喷头角度，限定相应的喷雾轨迹，达到更佳的喷雾效果。不难看出，这种方法仅适用于行、株距相对固定的果园。

因此，现有技术均不适用于植株种植行距、株距较小且多变的场合。

发明内容

本发明的目的在于：针对以上现技术存在的缺点，提出一种基于监测数据采集处理的喷雾机对行施药定位方法，从而满足植株种植行距、株距较小且多变的场合自动以最佳位置进行有效喷雾施药的需求。

申请人通过深入的试验研究认识到：喷雾机沿行排列方向行进作业过程中，理想的喷雾作业方式是到达某一行的最佳喷雾位置时，暂停行进启动喷雾；之后停止喷雾继续行进到下一行的最佳喷雾位置，再暂停行进启动喷雾，如此循环，这样可以有效避免连续喷雾在行间的“空喷”。理论上，某一行的最佳喷雾位置并非喷雾中轴线与植株行中心线对齐的位置（因为此时邻近喷雾机的植株势必会遮挡同行后面的植株），而应位于喷雾机雾流中心方向应与植株行中心线偏移某一距离的位置，此时雾滴可穿透植株冠层沉积于植株行后端，显著改善射程内的雾滴分布均匀性。在此认识基础上，申请人经过反复试验摸索，提出了本发明基于监测数据采集处理的喷雾机对行施药定位方法基本技术方案：