基于实时传感器的精密变量喷雾发展概况

精密变量喷雾是保证农作物高品质生长的必要步骤,也是现代农业喷雾技术的研究热点。从喷雾靶标实时检测和药液变流量输出控制两个主要技术方面,对其研究进展进行阐述和分析。针对喷雾靶标对象的检测,分别讨论基于红外传感器、超声波传感器和激光传感器的植株目标探测技术,强调激光传感器在植株目标实时探测、密度高精度估计等方面的优势。在喷雾药液变流量输出控制环节,依次讨论变压力式和变浓度式等传统流量控制技术以及脉宽调制(PWM)变流量控制技术的特点,重点分析流量调节范围大、雾化特性好的PWM变流量控制技术的优势和应用前景。最后,总结指出基于实时传感器探测的变流量喷雾技术是现代农业精密喷雾的发展方向。     

变量喷雾系统的喷雾控制方式研究现状及展望

变量喷雾是精准施药的重要方式之一,而变量喷雾系统的控制方式是实现精确变量喷雾的关键。对国内外研究的压力调节式、流量调节式和药液浓度混合调节式变量喷雾系统等方面展开综述,对几种不同方式的变量喷雾系统的特点和控制技术进行分析,指出几种喷雾系统在实际应用中的存在的问题和制约因素,提出研究中的改进和创新思路,为将来变量喷雾技术的研究提供参考。     

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。     

变量喷雾技术原理及其在机械化植保中的应用优势

机械化植保作业的质量对于农业生产的产量和农田周边的环境影响很大,合理实施农业机械的植保作业是农业生产长久发展的必然要求。变量喷雾技术作为植保机械中应用的新技术,对于改善现阶段农业生产模式具有积极作用。从传统植保喷药机存在的不足出发,说明了变量喷雾的技术原理及其研究与应用情况,并强调了基于变量喷雾技术的植保作业优势。     

新型静电喷雾器研究

静电喷雾技术近年来在植物保护中得到了广泛应用。药液雾滴带电后,在电场力作用下,命中率显著地提高;其覆盖均匀,沉降速度快,在作物上的附着量增大,特别是增强了作物下部和叶背的附着能力;与常规喷雾技术相比,农药利用率提高了20％～30％,减少了雾滴漂移损失和农药对环境的污染,可以用较低的施药量达到防治病虫草害的目的。     

LiDAR探测自动对靶喷雾控制系统设计

Li DAR(Light Detection and Ranging,激光雷达)能快速获取靶标完整形貌,是目前最先进的靶标探测技术。为此,设计了基于上下位机结构的Li DAR探测自动对靶喷雾控制系统。其上位机采用MFC多线程编程,实现点云数据采集、靶标探测及喷雾时间补偿,同时具有喷雾模式及作业参数设置、喷头状态显示等人机交互功能;下位机采用C51编程,实现喷雾指令接收与喷头启闭控制。通过MatLab靶标探测算法仿真及上下位机联合调试,验证了所采用开发方式的有效性。     

基于模糊控制的变量施药控制系统

针对目前农药在使用过程中忽略了病虫害发生的差异性和作物信息的差异性,使大量的农药流失到非靶标环境中,造成大量环境污染等问题,采用模糊控制技术建立自适应喷雾控制系统,实现了农药使用过程中自动调节喷雾参数.经仿真与台架实验证实,整个系统能满足变量施药的要求.     

喷杆喷雾机智能控制系统设计及试验

为提高喷雾均匀性和农药的有效利用率,针对大田作物施药的农艺要求,设计了一种安装于大田常用喷杆喷雾机的喷雾机智能控制系统,并介绍总体方案和工作原理。该系统主要包括变量施药、喷杆高度自动调节等功能,变量施药系统通过变量调节阀调节喷雾流量,通过喷雾量与作业速度自适应控制模型,实现作业过程中药液均匀喷施;喷杆高度调节系统采用超声波传感器检测喷头与作物顶端的距离,根据设定的目标高度,控制电动缸动作,调节喷杆高度。试验表明:变量喷雾控制系统能够根据设定喷量和作业速度的变化准确发出调控指令,控制流量调节阀动作进行流量调节,提高了喷雾作业的均匀性,喷雾精度误差最小为2.24%,能够有效提高喷药作业质量;喷杆高度调节最大误差为5.40%,提高了喷杆与作物顶端距离调整的准确度。     

无人机农业遥感在农作物病虫草害诊断应用研究进展

农田作物信息的快速获取与解析是开展精准农业实践的前提和基础。根据农作物病虫草害的实际程度进行变量喷施和作业管理,可减少农业生产成本、优化作物栽培、提高农作物产量和品质,从而实现农业精准管理。近年来,随着无人机产业的快速发展,无人机农业遥感技术因其空间分辨率高、时效性强和成本低等特点,在农作物病虫草害监测应用中发挥了重要作用。本文首先介绍了精准农业航空的基本思想与系统组成和无人机遥感在精准农业航空的地位。接着探讨了无人机农业遥感系统常见的成像方式和遥感影像解析方法,并阐述了国内外无人机农业遥感技术在农作物病虫草害检测研究的最新进展。最后总结了无人机农业遥感技术发展至今面临的挑战并展望了未来的发展方向。本文将为开展无人机农业遥感技术在精准农业航空领域的研究提供理论参考和技术支撑。     

飘移控制喷雾施药技术研究进展

农药雾滴飘移是造成药液流失、环境污染、病害防治效果低的重要原因。非目标的雾滴飘失导致了水土污染,人畜中毒,环境恶化等大量问题。为了增强作物种植中施药喷雾对病虫害的防治效果,提高化学农药的使用效率,节省农民的种植成本,减轻农药对环境的污染和人员的伤害,针对喷雾过程中现存的大量问题,结合了目前国内农药的使用现状及相关飘移控制技术的发展,通过对辅助式喷雾、低量低压喷雾、变量喷雾、静电喷雾、抗飘移喷头和农药改善配方的使用等几个方面综述了目前防飘移技术的研究进展,并对其进行综合,提出了一种可行的缓解农药污染的防飘移方案。