CN102972376A

CN102972376A - 生物量自动识别施药控制方法及装置

Info

Publication number: CN102972376A
Application number: CN2012104606986A
Authority: CN
Inventors: 赵春江; 王秀; 马伟; 邹伟; 翟长远; 范鹏飞; 张睿; 邓巍
Original assignee: Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Current assignee: Beijing Research Center for Information Technology in Agriculture
Priority date: 2012-11-15
Filing date: 2012-11-15
Publication date: 2013-03-20

Abstract

本发明涉及农药喷洒领域，具体涉及一种生物量自动识别施药控制方法及装置。该生物量自动识别施药控制方法包括以下步骤：S1.动态采集农作物叶片上的生物量信息；S2.根据所述生物量信息对所述农作物叶片进行动态控制施药。本发明的施药控制方法通过动态采集农作物叶片上的生物量信息，根据农作物叶片上的生物量信息动态控制施药量、施药配比等，解决了盲目施药的问题，提高了药液的利用率的同时减少了环境污染。

Description

生物量自动识别施药控制方法及装置

技术领域

本发明涉及农药喷洒领域，具体涉及一种生物量自动识别施药控制方法及装置。

背景技术

农药喷洒技术是一门综合性的技术，农药喷洒技术水平的高低，不仅取决于农药品种和剂型的发展及人们对病虫害发生变化规律和病虫生态习性的认识水平，还取决于施药器械的性能和制造水平的提高以及农业生产水平管理的发展、环境要求的提高等。

目前，我国化学防治面积已达2.87hm²次，并且还在以每年0.13hm²次的速度增长，每年我国都有100万吨农药制剂、1亿吨药液喷洒到农田中。但是我国的农药使用技术理论和技术措施上研究还不足：人们一直认为农药使用只是个简单的称量、配置的药物学问题，农药使用技术仍然停留在大容量、大雾滴喷雾技术水平上。传统农药配置主要是依据施药人员对作物的观察而自行设定，缺乏一定的科学支持，且工作效率低下；传统的施药器械喷洒出去的农药只有25%~50%能沉积在作物叶片上，不足1%的药剂能沉积在靶标害虫上，只有不足0.03%的药剂能起到杀虫的作用；并且由于药液容易泼溅滴漏，也容易对施药人员发生污染和中毒。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种生物量自动识别施药控制方法，用于实现根据农作物叶片上的生物量信息自动控制施药，解决盲目施药的问题。

（二）技术方案

本发明一种生物量自动识别施药控制方法技术方案如下：

一种生物量自动识别施药控制方法，包括以下步骤：

S1.动态采集农作物叶片上的生物量信息；

S2.根据所述生物量信息对所述农作物叶片进行动态控制施药。

优选的，步骤S1具体为：

S101.动态采集农作物叶片的光谱信息；

S202.分析所述光谱信息，获取农作物叶片上的生物量信息。

优选的，所述控制机构包括单片机以及与其连接的触摸屏，所述单片机分别与所述施药机构以及传感机构连接。

优选的，所述控制机构还包括与所述施药机构及单片机连接的存储卡，所述存储卡用于记录所述施药机构的施药信息。

本发明还提供了一种实现上述方法的生物量自动识别施药控制装置：

一种生物量自动识别施药控制装置，包括控制机构以及分别与所述控制机构连接的传感机构和施药机构；所述传感机构动态采集农作物叶片上的生物量信息并发送到所述控制机构，所述控制机构根据农作物叶片上的生物量信息控制所述施药机构施药。

优选的，所述控制机构包括单片机以及与其连接的触摸屏。

优选的，所述控制机构还包括与所述施药机构及单片机连接的存储卡，所述存储卡用于记录施药信息。

优选的，所述传感机构包括与所述控制机构连接的植物光谱传感器，所述植物光谱传感器采集农作物叶片上的生物量信息并发送到所述控制机构。

优选的，所述传感机构还包括分别与所述施药机构以及控制机构连接的速度传感器，所述速度传感器采集所述施药机构的行进速度以及偏差信息并反馈给所述控制机构。

优选的，所述传感机构还包括与所述控制机构连接的全球卫星定位系统，所述全球卫星定位系统采集施药的位置并发送到所述控制机构。

（三）有益效果

本发明的施药控制方法通过动态采集农作物叶片上的生物量信息，根据农作物叶片上的生物量信息动态控制施药量、施药配比等，解决了盲目施药的问题，提高了药液利用率的同时减少了环境污染。

附图说明

图1是本发明一种生物量自动识别施药控制装置的示意图；

图中，1：植物光谱传感器；2：控制机构；3：施药机构；4：葡萄植株。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对发明的具体实施方式做进一步描述。

实施例一

一种生物量自动识别施药控制方法，包括以下步骤：

首先，动态采集农作物叶片上的生物量信息；具体为：

S101.通过植物光谱传感器动态采集农作物叶片的光谱信息；

S202.分析光谱信息，获取农作物叶片上的生物量主要是农业害虫的数量信息。

然后，根据得到的生物量信息对所述农作物叶片进行动态控制施药。

例如，首先通过植物光谱传感器动态采集农作物叶片的光谱信息，由于害虫与植物有不同的光谱信息，同时不同的种类害虫的光谱信息也不一样，这样就可以根据采集到的农作物叶片的光谱信息分析得到了叶片上的害虫的种类以及数量，然后根据该害虫的种类有针对性的进行施药，施药量的大小根据害虫的数量来控制。这样就解决了盲目施药的问题，提高了药液的利用率同时减少了环境污染。

实施例二

如图1所示的一种在葡萄园中喷洒农药的生物量自动识别施药控制装置，包括控制机构2以及分别与控制机构2连接的传感机构和施药机构3；传感机构动态采集葡萄植株4叶片上的生物量信息并发送到控制机构2，控制机构2控制施药机构3有针对性对葡萄植株4进行施药。

其中，控制机构2包括MSP430F149单片机以及与其连接的触摸屏，触摸屏用于和用户进行交互，单片机用于综合处理传感机构和用户输入的信息，并将分析结果输出到触摸屏进行显示。

控制机构2还包括与施药机构3及单片机连接的存储卡，存储卡用于记录施药机构3的施药信息，例如施药的种类、施药量的大小等，供研究人员分析研究。

其中，传感机构包括与控制机构2连接的植物光谱传感器1，植物光谱传感器1动态采集葡萄植株4的叶片的光谱信息，根据采集到的光谱信息分析葡萄植株4叶片上的生物量信息，例如叶片上的害虫的种类、数量等，并将分析得到的生物量信息发送到控制机构2。

传感机构还包括分别与施药机构3以及控制机构2连接的速度传感器，速度传感器采集施药机构3的行进速度以及偏差信息并反馈给控制机构2，控制机构根据其反馈的信息以及传感器发送的生物量信息对施药机构3的速度以及偏差进行动态控制。

传感机构还包括与控制机构2连接的全球卫星定位系统，全球卫星定位系统采集施药的位置并发送到控制机构2。

实际操作中，单片机通过综合分析植物传感器采集的葡萄植株4的叶片上的生物量信息、触摸屏输入的信息、速度传感器采集的施药机构3的速度信息及偏差信息以及全球卫星定位系统采集的葡萄植株4的位置信息，然后输出PWM（Pulse Width Modulation，脉冲宽度）信号到施药机构3，根据生物量信息以及触摸屏输入的信息动态控制施药的种类和施药量大小，根据速度传感器采集的施药机构3的速度信息及偏差信息、触摸屏输入的信息以及全球卫星定位系统采集的葡萄植株4的位置信息动态控制施药机构的速度以及偏差，同时单片机将相关施药机构3的施药信息存储在存储卡中，方便研究人员进行数据分析。

以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的保护范畴。

Claims

1.一种生物量自动识别施药控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.动态采集农作物叶片上的生物量信息；

2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，步骤S1具体为：

S101.动态采集农作物叶片的光谱信息；

S202.分析所述光谱信息，获取农作物叶片上的生物量信息。

3.一种实现权利要求1所述方法的生物量自动识别施药控制装置，其特征在于，包括控制机构以及分别与所述控制机构连接的传感机构和施药机构；所述传感机构动态采集农作物叶片上的生物量信息并发送到所述控制机构，所述控制机构根据农作物叶片上的生物量信息控制所述施药机构施药。

4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于：所述控制机构包括单片机以及与其连接的触摸屏，所述单片机分别与所述施药机构以及传感机构连接。

5.根据权利要求4所述的控制装置，其特征在于：所述控制机构还包括与所述施药机构及单片机连接的存储卡，所述存储卡用于记录所述施药机构的施药信息。

6.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于：所述传感机构包括与所述控制机构连接的植物光谱传感器，所述植物光谱传感器采集农作物叶片上的生物量信息并发送到所述控制机构。

7.根据权利要求6所述的控制装置，其特征在于：所述传感机构还包括分别与所述施药机构以及控制机构连接的速度传感器，所述速度传感器采集所述施药机构的行进速度以及偏差信息并反馈给所述控制机构。

8.根据权利要求7所述的控制装置，其特征在于：所述传感机构还包括与所述控制机构连接的全球卫星定位系统，所述全球卫星定位系统采集施药的位置并发送到所述控制机构。