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温室弥雾机控制系统的设计 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现温室环境人机分离自动变量施药,设计基于Wi-Fi与模糊控制的自走式自动变量风送弥雾机。施药系统以STM32单片机为核心,在Eclipse开发环境下采用Socket编程技术实现移动端与弥雾机端双向通信。为满足施药技术要求,采用Mamdani模型制定施药控制规则,将虫害覆盖率和茄子冠层高度参数作为模糊控制模型的输入,根据施药控制规则自动控制电磁阀和继电器以调控喷雾流量和控制施药时间,共同完成弥雾机变量施药。通过流量测定、模糊控制及自动与手动弥雾的沉积试验对施药系统进行验证,结果表明:1)施药控制系统可根据占空比准确调控喷雾流量,且占空比与喷雾流量线性度较好,拟合度为R~2=0.996 4,满足该设计喷雾范围要求。2)采样点与喷头距离为1~3m时对单位面积雾滴有效沉积量影响显著,且随着茄子冠层高度的增大和蓟马覆盖率的提高均会使单位面积雾滴沉积量显著提高。3)自动弥雾与手动弥雾沉积量的相对误差不超过0.8%,可满足变量喷雾的实际需求。 相似文献
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基于神经网络PID的无人机自适应变量喷雾系统的设计与试验 总被引：1，自引：0，他引：1
【目的】针对传统植保无人机在定量喷施作业时由于飞行速度的变化造成施药不均匀以及传统控制算法无法满足无人机变量喷雾系统所需的实时性和稳定性等问题,设计一种基于神经网络PID的自适应无人机变量喷雾系统。【方法】采用风压变送器测出无人机的飞行速度,根据速度采用脉宽调制(PWM)方法进行自适应变量喷雾,同步用流量传感器测出实际喷雾流量,融合BP神经网络PID控制算法调节喷雾流量。由MATLAB构建BP神经网络PID控制算法,并与PID、模糊PID和神经元PID对比及分析;田间试验过程中,对比分析无人机定量喷雾与随飞行速度改变的变量喷雾效果,采用水敏纸获取雾滴沉积量分布,分别从整体区域、飞行方向和喷杆方向评价沉积量分布的均匀性。【结果】算法仿真对比试验结果表明,与PID、模糊PID和神经元PID相比,BP神经网络PID阶跃响应上升时间分别少28.57%、84.73%和31.03%,正弦跟踪平均误差分别小63.01%、87.03%和0.58%,方波跟踪平均误差分别小74.00%、79.53%和6.80%,鲁棒性强,无静差,超调量为1.20%;喷雾对比试验结果表明,本系统能够根据飞行速度自适应调节喷雾流量,实际流量与目标流量的平均偏差为8.43%,水敏纸扫描结果表明总体区域雾滴沉积量的变异系数对比定量喷雾平均降低26.25%,喷杆方向平均降低18.79%。【结论】该研究结果可为农业航空变量喷雾技术的应用提供理论基础。 相似文献
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针对温室内手动施药劳动强度大、容易造成施药人员中毒等问题,利用GSM网络技术平台,设计基于手机信息发送指令的自走式弥雾机远程控制系统。该系统采用GSM模块和手机及单片机之间的双向通信实现手机对弥雾机行走速度和喷雾流量设定,运用Keil C51V9.00软件编程,对动作流程进行决策,控制弥雾机自动喷药。试验结果表明:该系统响应时间约为3s,弥雾机停止工作时,有一定的响应距离,最大为0.59m;当行走速度为4~12cm/s,喷雾流量50~300mL/min时,雾滴分布变异系数为3%~5%,喷雾均匀性较好。该远程控制系统可以满足在温室大棚内的使用要求,与传统施药方法相比,简化了植保机械的操作过程,有利于减轻劳动强度,保障人身安全。 相似文献
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植保无人机棉田喷洒农药沉积分布研究 总被引：3，自引：0，他引：3
采用3WQF120-12型油动单旋翼植保无人机进行喷雾试验,探索植保无人机在棉花上喷洒的雾滴沉积分布规律。以吡虫啉(imidacloprid)和丁硫克百威(carbosulfan)为试验药剂,在2种施药量(常规剂量和减量20%)、2种喷雾量(12、15L/hm~2)条件下喷雾,以诱惑红水溶液为药剂沉积指示剂,采用雾滴测试卡检测雾滴沉积分布情况,并利用图像分析软件DepositScan分析雾滴沉积分布状况。试验结果显示:喷液量对吡虫啉在棉花冠层的雾滴沉积分布影响较大,90g/hm~2吡虫啉施药时,采用12、15L/hm~2的喷液量进行无人机喷雾,在棉花冠层的沉积量分别为99.64、128.04μg/cm~2;按照72g/hm~2剂量喷雾时,2种喷液量处理在棉花上的沉积量分别为75.09、101.32μg/cm~2。施药量影响丁硫克百威在棉花上的沉积,喷液量为12L/hm~2时,施药量为480、600g/hm~2的喷雾处理在棉花上的沉积量分别为613.92、801.59μg/cm~2;喷液量为15L/hm~2时,2种施药量处理在棉花上的沉积量分别为620.17、870.64μg/cm~2。雾滴沉积分布结果显示,15L/hm~2的喷雾处理在棉花叶片背面的雾滴沉积密度较大,为0.8~238.9个/cm~2;12L/hm~2的处理在叶片正面和背面的雾滴密度较小,分别为1.4~65.9、1.1~110.7个/cm~2;上述2种喷雾处理在棉花叶片正面的雾滴粒径较大,分别为83~441、113~418μm,而在棉花叶片背面的雾滴粒径较小,仅为72~242、102~252μm。 相似文献
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针对传统温室人工施药时,药量分配不均匀、农药大量浪费的现象,探索温室施药的新方式,以提高农药利用率和作业效率。根据温室作业环境,研制一种适应于温室的风幕式静电施药机具,确定整机结构方案及关键部件技术参数。以出口风速为试验变量参数,以覆盖率、沉积量、覆盖率均匀度和沉积量均匀度为评价指标,分析了出口风速参数对施药效果的影响。综合流体力学和机械设计知识,计算确定出风口间距0.5 m,出风口半径0.012 5 m,风机功率3 k W。实现了风送、喷雾量和喷雾高度可调,出口风速0-35 m/s可调,喷头流量0.2-1.0 L/min可调,喷雾高度1.15-1.95 m可调。试验结果表明,出口风速为25 m/s时,相对于其他风速,沉积量和覆盖率达到较好的值,均匀度分别稳定在85%和75%。与传统人工施药相比,风幕式静电施药的雾滴穿透性高,分散程度高,可避免重复施药和减少农药施用量。同时,合理的气流参数会进一步提高机具施药效果。 相似文献
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为比较不同施药机具在小麦生产中后期的病虫害防治效果,对手动喷雾机、背负式喷雾喷粉机和自走式喷杆喷雾机3WX-400G型、3WSH-1000型、3WX-1200G,以及多旋翼无人航空施药装备3WTXC8-5、单旋翼无人航空施药装备3WQF80-10进行田间试验。结果表明,手动喷雾机以及背负式喷雾喷粉机等小型施药装备的不适合小麦生长中后期病虫害的防治,其变异系数较大;无人机施药装备在添加助剂时,会增加在小麦植株中下部的雾滴沉积量,雾滴覆盖率也有所提升,但由于其变异系数不稳定,所以在小麦植株上的防治效果有待进一步研究;自走式喷杆喷雾机在小麦生长中后期的病虫害防治效果最佳,无论是雾滴覆盖率还是雾滴沉积量,试验效果最佳。通过试验发现,在小麦生长中后期,自走式喷杆喷雾机较为适用,并为进一步研究适用小麦等矮秆旱地作物生长中后期病虫害防治的施药技术装备提供依据。 相似文献
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针对温室内空间密闭、有害气体多、湿度大和温度高等条件下,人工施药会对工作人员身体健康造成很大危害的问题,设计适用于温室的自动喷雾装置。该装置的设计主要包括移动平台的设计、自动控制装置的设计和喷雾系统的引进与优化设计。利用三维软体模拟设计,并结合实际温棚空间结构和理论分析,研制具有针对性和互换改造性的自动喷雾装备,且在实际试验后进行改进优化,满足特定温室环境下对植株无人、高效自动喷药的植保作业。在温室大棚内测试了药液在葡萄叶片上的雾滴覆盖率及沉积密度,葡萄上部、中部、下部叶片正面平均分别有77.32%、60.30%、45.75%的药液覆盖率,单位面积雾滴个数平均分别为43、33、27个/cm2,表明该装置可以达到对病虫害防治的要求。 相似文献
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建立了双闭环直流调速系统,通过调节系统的喷头电机的转速,对雾滴直径大小进行调节;并采用了模糊控制对其中的转速环进行控制,实现了施药过程中自动调整喷雾参数.用Matlab进行了仿真,经过室内台架实验证实,整个系统满足变量施药的要求. 相似文献
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建立了双闭环直流调速系统,通过调节系统的喷头电机的转速,对雾滴直径大小进行调节;并采用了模糊控制对其中的转速环进行控制,实现了施药过程中自动调整喷雾参数。用Matlab进行了仿真,经过室内台架实验证实,整个系统满足变量施药的要求。 相似文献
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果树农药对靶喷雾药液沉积分布研究 总被引：1，自引：0，他引：1
为实现果树农药精确喷雾,减小农药在果树以外的沉积损失,降低果树农药喷雾对环境的影响,采用喷雾试验台对果树对靶喷雾中水平安放的空圆锥型喷嘴的喷雾药液沉积分布进行试验研究.建立了药液沉积对数概率分布模型,计算了喷雾药液沉积范围.分析了喷雾药液沉积距离随喷雾压力,喷雾速度变化的规律,为对靶喷雾的参数选择提供依据. 相似文献
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[目的]明确辛硫磷35CS不同释放特性及施药方法对花生蛴螬防治效果的影响。[方法]分别于2009、2010年在代表安徽省南、北2个农业生态类型的蒙城、固镇和肥西县进行田间试验,研究了该药剂3种释放速度(快、中、慢释放速率)及2种施药方法(播种时喷穴或出苗后灌根)对花生蛴螬防治效果的影响。[结果]辛硫磷35CS 3种释放速率防治花生蛴螬效果表现为慢速释放>中速释放>快速释放;2种施药方法对防治花生蛴螬效果无影响。[结论]为辛硫磷35CS的推广应用及花生蛴螬的有效防治提供了借鉴。 相似文献
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常用农药在水稻叶片上的润湿能力分析 总被引：15，自引：1，他引：14
【目的】研究稻田常用农药大容量喷雾和弥雾浓度下药液在稻叶上的润湿性能。【方法】采用Zisman图法测定稻叶的临界表面张力,并将其与采用国家标准GB 5549-90的方法测定的52种农药田间使用浓度下药液的表面张力值进行比较分析;采用表面张力法测定药液中表面活性剂的临界胶束浓度,并借助5种制剂来分析说明药液在稻叶上的润湿性。【结果】南粳44、南京11和武香糯8333 3种稻叶正、反面的临界表面张力估值介于29.90-32.88 mN•m-1。大容量喷雾和弥雾时,药液的表面张力小于稻叶临界表面张力的农药分别为21和23种,其中药液中表面活性剂浓度高于临界胶束浓度的农药分别为19和21种;其余农药的药液表面张力则大于稻叶的临界表面张力或药液中的表面活性剂浓度低于临界胶束浓度。大容量喷雾和弥雾时,5%井冈霉素AS、70%吡虫啉WDG 2种农药药液的表面张力分别为46.84和46.53 mN•m-1、49.48和40.24 mN•m-1,在稻叶上的接触角均大于100°,润湿性差;50%甲基硫菌灵SC 药液的表面张力均为35.89 mN•m-1,在稻叶上的接触角介于98.59°-53.76°,润湿性较差至好;4%阿维菌素ME、1.8%阿维菌素EC 2种农药的药液表面张力分别为29.98和29.13 mN•m-1、27.67和27.67 mN•m-1,在稻叶上的接触角均小于60°,润湿性好。【结论】稻田常用农药中多数在大容量喷雾和弥雾浓度下药液的润湿性较差。 相似文献
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对自走式喷杆喷雾机、多旋翼植保飞行器、背负式机动弥雾机3种不同植保机械施药的作业效果及水稻病虫防治效果进行比较。结果表明,自走式喷杆喷雾机与植保飞行器工效远高于背负式机动弥雾机,是背负式机动弥雾机的6.7~10.0倍。且自走式喷杆喷雾机用工成本较低,每公顷24元,植保飞行器用工成本每公顷36元,是背负式机动弥雾机的1/5~1/3。多旋翼植保机飞行器喷药速度比自走式喷杆喷雾机快,但电池充电耗时较长。自走式喷杆喷雾机喷幅宽,喷雾均匀、用水量足,与多旋翼植保飞行器均适用于大面积推广,值得应用。多旋翼植保飞行器对水稻病害的防治效果较差,其用水量与病害控制效果有一定的关系,建议加大用水量或添加沉降剂使用。 相似文献
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During phytosanitary treatments aimed at minimizing product losses, selective spraying systems can be employed. These systems consist of a group of detection–action devices which manage the spraying. In this work, the technical feasibility of a low-cost ultrasound detection system prototype has been assessed for pesticide spray application on greenhouse crops. The prototype is based on a commercially-available car parking assistance system, which has been modified to amplify the signal and activate an electro-valve for spray control. This system was fitted into a self-propelled machine with two vertical spray booms. A laboratory test was carried out to evaluate the system limitations (detection range, response time, optimal sensor location); and once the feasibility of the system was known, a field test was conducted. Inside the greenhouse, the same parameters were determined for canopy presence. The system’s capacity to start and stop spraying at the beginnings and ends of the crop lines was also analysed. In addition, the minimum crop line surface with no plant mass that triggers system activation was determined. The results show that the detection range was 0–0.4 m with an average response time of 1.67 s. Based on these parameters, the optimal sensor location was determined for the different forward velocities. In conclusion, the results show that this system is suitable for plant detection at a forward speed of 0.9 m s?1, allowing growers to stop spraying automatically at the ends of the crop lines and where plant mass absence is greater than 1.0 lineal meter. 相似文献
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基于单片机的变量喷雾控制系统的设计 总被引：4，自引：2，他引：2
该系统采用单片机作为控制核心,将单片机的控制系统应用于农业生产过程中,能够根据需要自动地调节喷雾量。实现变量施药作业,提高农药利用率,减少农药残留、环境污染。阐述了施药系统的变量原理,重点介绍了控制系统硬件电路和软件程序的设计。仿真和田间试验表明,系统稳定可靠,可操作性好,能够满足农业生产的要求。 相似文献
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Ivairton Monteiro Santos Fausto Guzzo da Costa Carlos Eduardo Cugnasca Jó Ueyama 《Precision Agriculture》2014,15(3):290-303
The efficient application of low cost pesticides is a challenge for agricultural production. Pesticide drift is a major cause of environmental contamination. At the time of application, it is essential to know the environmental conditions, such as wind, temperature and humidity to minimize contamination. This study proposes the use of wireless sensor networks in a support and control system for crop spraying and three cases of use are put forward. In the first case, the sensor network evaluates environmental data at the time of application to notify the user if the environmental conditions are suitable. The second use evaluates the wind speed and direction to suggest corrections in the path of a spray vehicle. Due to this alteration in the path, the pesticide is applied solely in the appropriate area. The final use involves collecting samples and analyzing the quality of crop spraying by evaluating the deposition of the pesticide over the crop. Through computer simulations, wireless sensor networks are shown to be useful in crop spraying operation to minimize and to control pesticide drift, to improve the quality of application, to reduce environmental contamination and to save time and money. 相似文献