本發明涉及農業植保技術領域，具體來說是一種精準農業噴藥控制系統。

背景技術：

在農業植保技術領域，目前農業噴藥作業傳統的做法是把某一片土地的農作物看作是具有遭受病蟲害嚴重程度相同或雜草分布密度相同的對象進行管理，事實上農田里農作物的病蟲害或是雜草分布密度都是不同的，常規的噴霧方法容易造成農藥的大量流失，并且只有少量農藥能噴灑到靶標上。此外，為了達到對農作物病蟲害、雜草的防治目的而采用的傳統均勻噴霧作業模式，沒有噴灑到靶標上的農藥容易造成農業環境污染，從而導致生態環境污染。目前，農產品中農藥殘留的超標、農業土壤和水體的污染大都是由于農藥的過量使用造成。因此為了保證精準有效的施藥，減少農業污染，需要對農業噴藥控制系統進行改進。

技術實現要素：

本發明的目的是為了解決背景農藥濫用，造成農藥環境污染問題，提供一種精準農業噴藥控制系統來解決上述問題。

為了實現上述目的，本的技術方案如下：本公開了一種精準農業噴藥控制系統，包括機器視覺對靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機器視覺對靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機器視覺對靶單元包括圖像采集卡的照相機和工控機，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進機、球閥與噴嘴，所述的控制反饋單元包括單片機、壓力/流量傳感器。

作為優選，所述的控制反饋單元還包括速度傳感器。

作為優選，所述的給藥單元還包括噴嘴開關控制閥。

本相比現有技術具有以下優點：實現根據作物的有無確定是否噴霧，根據作物面積的大小確定噴霧量的多少；根據農作物所受病蟲害的程度進行，實現對不同程度病蟲害的農作物的變量施藥、精準有針對性的施藥，以達到節約農藥、有效防治病蟲害、保護生態環境的目的從而使資源得到節約、生態環境得到保護，促進了農業方面的可持續發展。

附圖說明

圖1為本一種精準農業噴藥控制系統的結構示意圖；

圖2為本一種精準農業噴藥控制系統的結構示意圖

具體實施方式

為使對本的結構特征及所達成的功效有更進一步的了解與認識，用以較佳的實施例及附圖配合詳細的說明，說明如下：

如圖1所示，本公開了一種精準農業噴藥控制系統，包括機器視覺對靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機器視覺對靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機器視覺對靶單元包括圖像采集卡的照相機和工控機，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進機、球閥與噴嘴，所述的控制反饋單元包括單片機、壓力/流量傳感器。所述的控制反饋單元還包括速度傳感器，所述的給藥單元還包括噴嘴開關控制閥。

本發明是這樣實施的：機器包括機器視覺對靶單元的照相機采集農田作物、雜草或是病蟲害情況，傳輸給工控機，工控機根據預先制定好的算法，對圖像進行處理，分析有無需要噴藥的有害作物，進一步如果有有害作物，需要計算出噴藥面積與噴藥量的多少，結合計算分析結果選擇適合的噴霧方案，然后再把這一方案傳輸給控制反饋單元，控制反饋單元的單片機對這一方案進行存儲并傳輸給藥單元與施藥單元，給藥單元直接啟動液泵，藥物從藥箱抽出到達施藥單元，由于噴霧方案已經完成，施藥單元在控制反饋單元單片機的控制下啟動電磁閥，進入自動模式變量噴灑藥物模式，步進機控制步進電機驅動器接收到脈沖信號，它就驅動步進電機按設定的方向轉動一個固定的角度，它的旋轉是以固定的角度一步一步運行的，來帶動球閥，通過控制脈沖個數來控制角位移量，從而完成對球閥開口的精確控制，同時通過控制脈沖頻率來控制電機轉動的速度和加速度，從而完成對球閥開閉時間的精確控制，通過調節球閥開口的大小，完成對系統各個支路流量大小的調節，達到變量噴霧的效果。施藥單元的施藥結果還可以反饋到控制反饋單元，以便后續的跟蹤檢測施藥的結果。所述的壓力/流量傳感器實時檢測系統內部的壓力/流量，分析是否產生異常情況，判斷噴藥裝置是否正常有效的運行。

進一步的，所述的控制反饋單元還包括速度傳感器，檢測控制噴藥裝置的運行速度，調節在所要噴灑藥物的農作物區域停留的時間，進一步調節噴灑量。

進一步的，所述的給藥單元還包括噴嘴開關控制閥，由于在制定噴灑面積時，會出現在農田的同一水平位置會間隔式的病蟲害情況，此時如果關閉某一噴嘴開關控制閥，打開需要噴灑區域上方的噴嘴開關控制閥就可有針對性的有效施藥，節約藥物用量，避免藥物濫用。

以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。

技術特征：

技術總結
本發明公開了一種精準農業噴藥控制系統，包括機器視覺對靶單元、給藥單元、施藥單元與控制反饋單元，所述的機器視覺對靶單元的輸出端與控制反饋單元輸入端連接，所述的控制反饋單元輸出端與施藥單元、給藥單元的輸入端連接，所述的施藥單元的輸出端與控制反饋單元的輸入端連接，所述的給藥單元的輸出端與施藥單元的輸入端連接；所述的機器視覺對靶單元包括圖像采集卡的照相機和工控機，所述的給藥單元包括藥箱、過濾器、液泵，所述的施藥單元包括電磁閥、步進機、球閥與噴嘴。本發明具有精準有效的施藥，減少農業污染等優點。

技術研發人員：曾新華;孫熊偉;鄭守國;朱澤德;方靜靜;魯炎;王春義;董文功;任建文;陳成錦;吳銀秋
受保護的技術使用者：中科院合肥技術創新工程院;合肥中科奔巴科技有限公司;三鋒集團有限公司
技術研發日：2017.06.08
技術公布日：2017.09.19