[发明专利]一种航空施药农药飘移监测预警系统及方法

说明书

本发明提供一种航空施药农药飘移监测预警系统及方法，属于农业信息技术领域，包括：微处理器和布设在监测区域内的传感条带；在传感条带上间隔设置有多个导电垫片，包括传感垫片和激励垫片；微处理器为每个激励垫片提供激励电压；微处理器的信号接收端接收导通信号；每个导通信号是由每个传感垫片与任一激励垫片之间因存在药滴而导通的情况下生成的。本发明提供的航空施药农药飘移监测预警系统及方法，利用布设在监测区域内的传感条带，可一次性同时监测区域内不同位置处农药飘移后的药滴真实分布情况，据此进行飘移污染预警，可指导施药飞机改变飞行路径或调节喷洒参数，降低施药过程中的农药污染。

技术领域

本发明涉及农业信息技术领域，尤其涉及一种航空施药农药飘移监测预警系统及方法。

背景技术

航空施药具有应对大面积、突发性、重发性病虫草害的突出优势，是现代化植保技术的重要组成部分，是农业现代化发展水平的重要标志。由于航空施药采用的是空中作业方式，飞机机体与作物冠层之间的空间距离较大，施药过程中，受飞机旋翼和环境侧风影响，药液药滴很容易飘失到非靶标区域，造成毗邻作业区的敏感作物、鱼虾养殖时长发生药害污染，由此造成的次生灾害频发，同时造成严重生态环境污染。相关研究表明，有毒的药液药滴最远可飘移至距离飞机20公里的位置。随着环境保护意识的增强，航空施药飘移污染越发引起人们的重视。对施药过程中农药飘移污染实时监测和预警是减少农药环境污染、降低次生灾害发生的重要技术手段。

但目前的监测预警方法和装置，主要分布在人工现场踏查检测、CFD仿真分析和非接触式传感探测三个方面。

人工现场踏查检测是由作业人员进入作业区，运用布置水敏纸、药滴接收卡等方式收取样品，事后将样品取回至实验室中分析，实时性差，只能进行事后检测药液药滴是否飘移到非靶标区，无法现场指导飞机安全作业。其中，水敏纸方式主要原理是液滴滴落到水敏纸卡上形成蓝的斑点，但小于50微米的细微药滴无法形成斑点，环境湿度大的环境下水敏纸会变蓝，无法在早晨、傍晚及湿度大的环境下应用；药滴接收卡通过接收装置接收药滴，进而在实验室光谱仪分析药剂含量，但这种方式复杂繁琐，无法实时获得药液沉积量信息。也有利用叶面湿度传感器监测药液药滴，但是该种方法已受环境湿度影响，不适宜长时间放置在野外进行监测，如湿度过大，易产生错误的药滴监测数据，给飞机作业错误指示，影响正常施药作业。

CFD仿真技术是利用计算机基于CFD流体力学方法，模拟飞机施药中下洗风场和药滴的空间运动规律，进而了解药液药滴飘多远，得到可能发生的药液污染区域。其存在的缺点在于：仿真模拟与实际作业环境仍有较大差距，仿真结果在特定环境下产生，计算背景过于理想化，无法真实地还原现实作业情况。

非接触式遥感方式，主要包括雷达激光方式、红外成像光谱方式、基于气象色谱的农药气溶胶方式等。这种监测方法受环境背景影响大，只能进行大尺度、高浓度、多飘移量的情况下使用，不适合针对特定鱼塘、居民居住区、敏感作物种植区的药液飘移监测和预警。

发明内容

本发明提供一种航空施药农药飘移监测预警系统及方法，用以解决现有技术中对于航空施药农药飘移监测存在的非实时性、检测精度低、耗时耗力等缺陷，可一次性同时监测区域内不同位置处农药飘移后的药滴真实分布情况，检测精度以及自动化程度高。

第一方面，本发明提供一种航空施药农药飘移监测预警系统，包括：

微处理器和布设在监测区域内的传感条带；

在所述传感条带上间隔设置有多个导电垫片，所述导电垫片包括传感垫片和激励垫片；

所述微处理器为每个所述激励垫片提供激励电压；

所述微处理器的信号接收端接收导通信号；

每个所述导通信号是由每个传感垫片与任一激励垫片之间因存在药滴而导通的情况下生成的。

根据本发明提供的一种航空施药农药飘移监测预警系统，所述多个导电垫片在所述传感条带上呈第一矩形传感阵列布设；