基于北斗的变量喷药控制系统应用

<正>农作物病虫草害的防治是农业生产中的重要环节,目前,农药仍然是我国防治病虫草害的主要手段,喷药质量的好坏影响农作物的产量和农业生产效益。合理农药使用每年可减少农产品损失20%～25%。我国喷药机械和技术落后,导致农药利用率低、农产品农药残留超标、环境污染等问题。为解决上述问题,北京盛恒天宝科技有限公司研发了一种基于北斗卫星导航系统的精准变量喷药控制系统。一、系统介绍精准变量喷药控制系统可根据车速、喷幅和目     

多回流式变量喷药控制系统设计与试验

针对目前大型宽幅喷药机在喷药过程中施药方式不合理、控制方式单一等问题,在3WP-1200型喷杆式宽幅(22 m)喷药机基础上,设计了一种多回流式变量喷药控制系统。该控制系统可根据喷药机行驶速度来调节比例控制阀,通过改变回流口的开口度来改变喷药流量,实现变量喷药。该控制系统分5路控制所有喷头,每一路可单独控制开断,一路或几路断开的同时可打开相对应的回流口,使系统在不改变流量的情况下,其余喷头喷药量不变;多回流式的控制方法使系统压力更稳定,控制精度更高。同时设计了该系统的硬件和软件,并对该控制系统进行了液位标定与喷药精度试验。液位标定试验中,对不同液位对应的药液容积进行了标定,其标定模型决定系数R2为0. 994;流量控制精度试验中,单个喷头的目标流量与实际流量相差不大,其相对误差不大于4. 1%;喷药量控制试验中,喷药流量可随速度变化而变化,但其设定喷药量与实际喷药量相差不大,相对误差在6%以内,实现了变量喷药,且控制精度较高。     

病虫害智能识别喷药装置设计——基于PC图像处理和近红外光谱分析

在自动化喷施农药过程中,为了准确识别病虫害作物、节约农药和降低农业对环境的污染,以及提高药物的去虫效率,提出了一种基于PC图像处理和近红外光谱分析的作物病虫害智能识别喷药装置。该装置分为3个模块,包括近红外病虫害识别模块、喷药自动化调节模块和车载设备,其控制模块为安装在车上的PC机,利用近红外识别装置可以判断作物是否被病虫害污染,并且识别作物污染的等级,采用喷药自动化调节模块可以实现农药的定量调节,利用车载设备实现了全自动化喷药。对装置的性能进行了测试,结果表明:采用近红外识别装置和主成分分析法可有效地识别病虫害污染的作物,识别准确率较高;喷药自动化装置可根据病虫害的等级进行变量化喷药,减少了农药使用量,得到了较高的去虫率,从而验证了装置的可行性和可靠性。     

视觉传感式除草剂变量喷洒系统

视觉传感式除草剂变量喷洒系统是利用CCD(ChargeCoupledDevice)数码相机对农田进行扫描,对杂草和农作物进行鉴别,根据杂草的多少来控制喷药量。这样,一方面减少了喷药量、降低了成本;另一方面保护了作物、减少了对环境的污染。与传统的喷药方法比较,变量喷药系统在杂草高密度区可节约药液18%,在杂草低密度区可节约药液71%。     

喷药机变量施药控制系统的研究

为了提高我国农业植保技术、解决农药的有效利用率低、减少环境污染、改善生态环境以及避免农业资源浪费等问题,以某型喷药机为基础,分析变量施药性能的主要影响因素,介绍了变量施药控制系统总体技术方案和系统运行的基本原理,建立变量施药控制系统结构,为喷药机的变量施药控制系统的研究提供了一定的理论参考。     

多回流式变量喷药控制系统设计研究

我国农业技术的不断发展让农业机械设备得到了非常广泛的应用,大型宽幅喷药机在药物喷洒中的控制方式非常简单,控制系统具备改进的空间。本文以3WP-1200型宽幅喷药机为基础,对多回流式变量喷药控制系统进行设计,希望为关注多回流式变量喷药控制系统的人群带来帮助。     

变量喷药装置控制系统的设计与试验

针对基于BRAVO 180S计算机的农药喷洒装置,设计了一种实时变量喷药系统。该系统主要包括主控制器、各传感器、执行机构及控制系统硬件电路等。通过实时喷洒控制试验,结果表明,主阀进水口压力及分阀开合状态与喷洒的农药流量呈正相关关系,控制器根据执行机构调节阀的开合程度在线调节农药喷洒量,其液位标定试验数据经MATLAB插值计算得出药液液位误差为0.01%。可为实时变量喷药机的设计提供理论与实践参考。     

变量喷药技术的应用现状与发展

变量喷药技术是精准智能喷药技术的重要组成部分,其应用可以改变我国传统大面积平均喷药做法,有效减少农药使用量,促进农药合理使用,有助于保护环境,降低对绿色食品作物的危害。对国内外变量喷药控制技术的研究与发展现状进行了总结和分析,对未来变量喷药的发展提出了建议,为智能喷药技术提供技术参考。     

基于计算机视觉的玉米田间除草系统开发

杂草会给农业生产造成严重的损失,化学除草操作简单,效率较高,但面临在粮食和环境中残留所引起的安全问题。变量喷药能够根据杂草在田间的位置、种类和密度调节除草剂喷洒的时机和剂量,但要以对田间杂草的准确识别为前提。为此,开发了一种利用计算机视觉的玉米田间变量喷药除草系统,利用相机拍摄田间图像,导入计算机中进行分析,提取杂草信息后生成处方图传递给喷药控制系统;喷药控制系统根据处方图,结合机械的速度控制喷头的开闭时机和程度,实现变量喷药。系统对田间杂草的识别率为90%,处理单张图片的平均耗时为86ms,能满足对杂草进行实时识别的要求。在室内试验中,机械行进速度为0.3m/s时,系统具有很好的准确性和作业效率。     

基于GPS和GIS的变量喷药技术研究

精准农业变量喷药技术的核心是实时获取地块中每个小区农作物病虫草害发生情况,诊断作物长势,并按每小区具体情况做出合理决策,准确地在每一个小区上进行喷洒农药,以求最大限度地提高杀虫剂或除草剂的利用效率,减少过量使用化学农药对环境造成的污染,降低农产品中农药残留量.为此,以精准农业技术理论和研究为基础,在GPS和GIS等技术支持下,重点阐述3种变量控制系统的工作原理及优缺点,并对精准农业变量喷药控制现状和存在的问题进行了相关讨论.     

植保机可变量喷雾鲁棒控制

为了减少农药对环境的污染程度,可变量喷雾技术是当前植保机械研发的重要内容和发展方向,该技术可根据喷药目标的要求,通过提高农药的利用率来减少对环境的污染问题。本文针对植保机变量喷药系统的输出流量进行控制,建立了喷药系统的数学模型,控制电磁阀的输出流量,并设计了最优鲁棒输出跟踪控制器,实现实际输出流量跟踪到目标值。同时,利用Mat Lab对系统进行了仿真,结果表明:采用鲁棒控制方法,能够进行良好的系统跟踪,并能达到很好的控制效果。     

变量喷药技术在我国的研发及应用情况

变量喷药技术有利于我国的环境保护和群众的饮食健康,通过精准、合理的喷药方法,能有效减少农药的使用量,既节约了农药成本又改善了食品安全。介绍了我国变量喷药技术的现状及研究方法,说明了其实际意义。     

变量喷药技术的应用与发展介绍

农药的合理使用直接关系到人民的饮食健康和环境安全,变量喷药技术通过一系列的先进方法可以实现农药的最合理使用,变量喷药技术是我国近年来研究和普及的重要技术之一。通过对其主要技术的介绍,指出了目前存在的一些问题,并分析了变量喷药技术未来的发展方向。     

恒压变量喷雾技术研究现状

实时地根据作物对农药的不同用量改变喷药量是精准喷药技术的重要组成部分。通常情况下,在喷药流量改变时,必然要出现药液管路压力不稳定现象。为此,概括了国内外变量喷药控制技术的研究现状,讨论了各类变量控制在改变流量过程中如何处理压力不稳定现象的方法,并对恒压变量喷雾技术进行了展望。     

基于脉宽调制的变量喷药技术控制系统

针对机组行走速度变化和施药机械施药量不能满足农艺要求的问题,设计了一种基于脉宽调制的变量喷药控制系统.该系统可根据车速的变化,由电子控制单元实时调整脉宽调制信号的占空比,进而控制脉宽,调制喷头的喷药量,实现了依据车速变化的变量施药作业.其目标是提高农药利用率,减轻化学物质对农业生态环境的污染.     

自走式自动化农药喷雾塔设计研究

根据市场需求及对试验用农药喷雾塔的发展现状研究,将农药喷雾塔的工艺流程全部纳入PLC自动控制系统,通过对自走式自动化农药喷雾塔的结构设计,实现了喷药全程自动化、喷药量任意调节、喷药罐一次装夹、试验植株适用范围大、喷药过程全密闭等需求。     

基于超声波的农药流量计设计

农药变量施药技术作为精准农业的重要组成部分,可降低生产成本、控制农药对环境的污染,提高经济和生态效益。农药流量测量在整个变量施药控制系统中担任着重要的任务,其准确度和稳定性,是决定变量施药控制系统成败的关键。为此,开发了一套基于时差法的超声波农药流量测量装置,该装置采用了主控制器STM32 F103 R6 T6和高精度时间测量芯片TDC-GP21。通过实验结果和精度分析验证,研制的超声波农药流量计达到1%的测量精度,能够满足农药变量施药控制系统的设计要求,并且为高测量精度和低功耗的超声波流量计提供了一个参考。     

基于PWM控制的变量喷药技术体系及流量控制试验研究

以精准农业技术理论和研究为基础,讨论了我国喷药实施现状,分析了传统喷药技术的弊端,并提出了基于国产变量喷药机的PWM变量控制技术.变量控制系统包括脉宽调制(PWM)电磁阀、变量控制器及以地理信息系统为核心的变量实施上位计算机.通过试验证明,采用PWM方法实现变量喷药,流量控制范围可达到4:1,基于PWM的变量喷药控制方法符合变量喷药机对流量控制要求.     

轮式果园多功能自主导航作业平台设计

为实现果园作业机械的多功能应用,设计一款具备割草、喷药、搬运等功能的轮式果园多功能自主导航作业平台。根据作业需求对多功能平台进行总体设计,平台包括动力系统、行走系统、导航系统、控制系统、作业装置等。根据搬运需求计算确定整机驱动电机选型;对割刀进行运动和动力学分析,根据切削范围和稳定需求,计算确定割刀电机和电动推杆的型号;根据流体力学知识,计算确定满足喷药喷幅的药泵型号,并对其他关键部件进行计算选型。对样机进行最小转弯半径、割草性能、喷雾性能等基本性能试验。试验结果表明,所设计的平台最小转弯半径为120.75 cm,满足果园行间地头良好的通过性要求;割刀转速和高度可调,留茬高度可控制在5 cm以内,割草作业覆盖率在91.25%以上;喷药泵可根据车速、树形等进行压力调节,喷雾量均匀性变异系数在8.01%以内,保证喷雾均匀的同时减少农药浪费。     

基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统设计

开发了一套基于Android终端交互的果园变量喷药控制系统,采用流行的安卓手机或平板电脑作为人机交互界面,上位机与下位机通过蓝牙模块进行无线通讯,实现了通过手机或平板等智能终端对喷药阀门的控制及相关参数显示;采用mega128微控制器作为系统控制核心,实现喷药参数监测和单位面积施药量的自动变量控制;进行了变量喷药试验,结果表明:系统根据作业速度实时调节阀门开度,可以较高的精度和较快的速度完成对单位面积施药量的精确控制。