CN109380205A - 一种农田自动化喷药设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种农田自动化喷药设备，包括支撑架、若干喷药管路、用于驱动对应喷药管路运动的若干驱动机构、主控电路、电源模块；各喷药管路连接有柔性的输送管路，各喷药管路的两端分别设置于支撑架设置的轨道上；各喷药管路的两端连接对应的驱动机构，驱动机构用以驱动喷药管路在支撑架的对应轨道上进行设定动作；喷药管路的两端分别设有行走轮；喷药管路设有至少一喷药孔，喷药管路内设置电磁阀；所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵。本发明提出的农田自动化喷药设备，可实现农业的自动化喷药，提高工作效率；同时，本设备可以根据需要调节所在位置，便于移动使用。

Description

一种农田自动化喷药设备

技术领域

本发明属农田喷药装置技术领域，涉及一种喷药设备，尤其涉及一种农田自动化喷药设备。

背景技术

为了防御虫害，需要对农作物不时喷药。现有的喷药方式主要包括两种，一种是人工式喷药，喷药人员背着药筒在农田来回走动，对着农作物进行喷药；这种方式效率低，费时费力。另一种方式是通过喷药飞机进行喷药；这种方式需要购买昂贵的设备，且喷药容易不均匀，喷药效果欠佳。

有鉴于此，如今迫切需要设计一种新的喷药设备，以便克服现有喷药设备存在的上述缺陷。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种农田自动化喷药设备，可实现农业的自动化喷药，提高工作效率；同时，本设备可以根据需要调节所在位置，便于移动使用。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种农田自动化喷药设备，所述农田自动化喷药设备包括：支撑架、若干喷药管路、用于驱动对应喷药管路运动的若干驱动机构、主控电路、电源模块；

各喷药管路连接有柔性的输送管路，各喷药管路的两端分别设置于支撑架设置的轨道上；各喷药管路的两端连接对应的驱动机构，驱动机构用以驱动喷药管路在支撑架的对应轨道上进行设定动作；

所述各个喷药管路内分别设置浓度传感器，所述浓度传感器连接主控电路、电源模块；

所述喷药管路的两端分别设有行走轮，所述驱动机构包括驱动电机、传动机构，驱动电机连接传动机构，驱动电机驱动喷药管路的行走轮沿轨道行走；所述喷药管路设有至少一喷药孔，喷药管路内设置电磁阀；

所述主控电路分别连接各驱动电机、各电磁阀、电源模块；所述电源模块分别连接主控电路、各驱动电机、各电磁阀；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；

所述支撑架的底部设有行走驱动电机、行走轮，行走驱动电机连接主控电路及电源模块；所述行走驱动电机连接行走轮，能驱动行走轮行走；

所述电源模块还包括太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路，太阳能电池板通过充电控制电路连接蓄电电池；

所述主控电路连接第一无线通讯模块，所述农田自动化喷药设备通过所述第一无线通讯模块与远程终端连接。

一种农田自动化喷药设备，所述农田自动化喷药设备包括：支撑架、若干喷药管路、用于驱动对应喷药管路运动的若干驱动机构、主控电路、电源模块；

各喷药管路连接有柔性的输送管路，各喷药管路的两端分别设置于支撑架设置的轨道上；各喷药管路的两端连接对应的驱动机构，驱动机构用以驱动喷药管路在支撑架的对应轨道上进行设定动作；

所述各个喷药管路内分别设置浓度传感器，所述浓度传感器连接主控电路、电源模块；

所述喷药管路的两端分别设有行走轮，所述驱动机构包括驱动电机、传动机构，驱动电机连接传动机构，驱动电机驱动喷药管路的行走轮沿轨道行走；所述喷药管路设有至少一喷药孔，喷药管路内设置电磁阀；

所述主控电路分别连接各驱动电机、各电磁阀、电源模块；所述电源模块分别连接主控电路、各驱动电机、各电磁阀；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑架的底部设有行走驱动电机、行走轮，行走驱动电机连接主控电路及电源模块；所述行走驱动电机连接行走轮，能驱动行走轮行走。

作为本发明的一种优选方案，所述电源模块还包括太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路，太阳能电池板通过充电控制电路连接蓄电电池。

作为本发明的一种优选方案，所述主控电路连接第一无线通讯模块，所述农田自动化喷药设备通过所述第一无线通讯模块与远程终端连接。

本发明的有益效果在于：本发明提出的农田自动化喷药设备，可实现农业的自动化喷药，提高工作效率；同时，本设备可以根据需要调节所在位置，便于移动使用。本发明可以利用水氢机发出的电能为系统供电，可以使浇灌系统摆脱交流电网的束缚，提高系统的可移动性及布局的便利性。此外，本系统发电无需石油等不可再生资源，且排放物仅为水及二氧化碳，对环境友好，不污染环境。水氢机发电成本低，一公斤甲醇可以发2～3度电，每度电的成本为0.3～0.5元，低于交流电网的价格。

附图说明

图1为本发明农田自动化喷药设备的结构示意图。

图2为本发明农田自动化喷药设备的组成示意图。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的优选实施例。

实施例一

请参阅图1，本发明揭示了一种农田自动化喷药设备，所述农田自动化喷药设备包括：支撑架1、若干喷药管路2、用于驱动对应喷药管路2运动的若干驱动机构3、主控电路5、电源模块10。

各喷药管路2连接有柔性的输送管路4，各喷药管路2的两端分别设置于支撑架1设置的轨道6上；各喷药管路2的两端连接对应的驱动机构3，驱动机构3用以驱动喷药管路2在支撑架1的对应轨道6上进行设定动作。

所述各个喷药管路2内分别设置浓度传感器8，所述浓度传感器8连接主控电路5、电源模块10；浓度传感器8可以检测农药的浓度。主控电路5获取农药浓度信息，根据相应信息判断输送管路4输送的农药是否符合设定要求。

所述喷药管路2的两端分别设有行走轮7，所述驱动机构3包括驱动电机、传动机构，驱动电机连接传动机构，驱动电机驱动喷药管路2的行走轮7沿轨道6行走；所述喷药管路2设有至少一喷药孔21，喷药管路2内设置电磁阀22。

所述主控电路5分别连接各驱动电机、各电磁阀22、电源模块10；所述电源模块10分别连接主控电路5、各驱动电机、各电磁阀22。

所述支撑架1的底部可以设有行走驱动电机、行走轮，行走驱动电机连接主控电路及电源模块；所述行走驱动电机连接行走轮，能驱动行走轮行走，便于将支撑架1移动至相应的区域。

同时，所述主控电路5可以连接第一无线通讯模块，所述农田自动化喷药设备通过所述第一无线通讯模块与远程终端连接；便于管理人员在远程控制农田自动化喷药设备的动作。

所述电源模块可以包括水氢机30。所述水氢机30包括甲醇水重整制氢装置31、氢燃料电池32、气泵33，甲醇水重整制氢装置31、气泵33分别连接氢燃料电池32；甲醇水重整制氢装置31设有液体泵34，甲醇水重整制氢装置31连接原料存储容器40，液体泵34将原料存储容器40中的甲醇水原料输送至甲醇水重整制氢装置31，甲醇水重整制氢装置31利用原料存储容器40中的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池32，气泵33将含氧气体泵入氢燃料电池32；氢燃料电池32利用氢气及氧气发生氧化还原反应发出直流电，同时生成水。

水氢机的基本组成是本领域技术人员可以根据本申请人的相关专利能基本实现的(如四件授权的专利：中国专利CN201210339912.2，一种利用甲醇水制备氢气的系统及方法；中国专利CN201310578035.9，即时制氢发电系统及方法；中国专利CN 201310520538.0,一种即时制氢发电系统及方法；中国专利CN201410621689.X，甲醇水制氢系统的重整器、甲醇水制氢系统及制氢方法)，这里不做赘述。

此外，为了农田自动化喷药设备能够平稳工作，同时避免水氢机30一直处于工作状态，水氢机连接一电池20(可以为锂电池)，由于农田自动化喷药设备需要的电能可能不大，不需要水氢机30一直处于工作状态，可以主要由电池20提供电能；在电池20电量达到设定值时，水氢机30启动，为农田自动化喷药设备提供电能，同时为电池20充电，为电池20充完电后，主控电路板可以控制水氢机30停机。在需要水氢机30工作时，主控电路板控制水氢机工作。

实施例二

所述电源模块还包括太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路，太阳能电池板通过充电控制电路连接蓄电电池。太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路的配合方式是本领域技术人员可以根据本申请的介绍及现有技术实现的，这里不做赘述。

实施例三

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述喷药设备还包括语音数据库、语音获取模块、语音识别模块、语音命令执行模块、语音自学习模块、语音数据库更新模块，可以对喷药设备进行语音控制。

所述语音数据库用以存储语音数据，以及各语音数据对应的执行命令；所述语音获取模块用以获取语音数据；所述语音识别模块用以将获取的语音数据与所述语音数据库中的语音数据进行比对，若语音数据库中存在符合的语音数据，将比对结果反馈至语音命令执行模块；所述语音命令执行模块用以根据语音识别模块的识别结果执行对应的命令；所述语音自学习模块用以根据用户的语音发声习惯为其设定特定的语音比对数据；语音比对数据通过语音自学习模块根据用户的发音习惯自学习得到；所述语音数据库更新模块用以将所述语音自学习模块为设定用户设定的特定语音比对数据更新至语音数据库中，使得语音数据库中设定用户具有特定的语音比对数据库。

具体地，所述语音自学习模块用以获取用户的第一语音数据，判断该第一语音数据是否有记录，若无记录，初始化其语音值序列；若有记录，则获取该第一语音数据的语音值序列；语音值序列中记录至少一个数据，该数据代表某语音数据与另一语音数据的语音值，该语音值达到设定阈值时，表示某语音数据与另一语音数据相近似，认为两者对应同一语音命令。

若语音识别模块未能在语音数据库中找到对应的语音数据，或者被用户反馈语音识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二语音数据被语音识别模块识别成功，或者用户通过除语音方式之外的其他途径发送控制命令、该控制命令对应的语音数据为第二语音数据；则将第一语音数据对应第二语音数据的语音值增加设定值，而后，判断该语音值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的语音比对数据库中，将第一语音数据增加至第二语音数据对应的控制命令所对应的语音数据，且第一语音数据的比对优先级大于第二语音数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位上海用户首次通过语音控制，发出qiēwěi的语音命令，刚开始系统不能识别(与chīfàn的发声不同)；用户马上发出普通话chīfàn进行纠正控制，此时两个发音的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过qiēwěi作为吃饭的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将qiēwěi作为首先要比对的语音数据。

实施例四

本实施例与实施例一的区别在于，本实施例中，所述喷药设备还包括手势数据库、手势识别模块、手势命令执行模块、手势自学习模块、手势数据库更新模块，可以对喷药设备进行手势控制。

所述手势数据库用以存储手势数据，以及各手势数据对应的执行命令；所述手势识别模块用以将获取的手势数据与所述手势数据库中的手势数据进行比对，若手势数据库中存在符合的手势数据，将比对结果反馈至手势命令执行模块；所述手势命令执行模块用以根据手势识别模块的识别结果执行对应的命令；所述手势自学习模块用以根据用户的手势习惯为其设定特定的手势比对数据；手势比对数据通过手势自学习模块根据用户的手势习惯自学习得到；所述手势数据库更新模块用以将所述手势自学习模块为设定用户设定的特定手势比对数据更新至手势数据库中，使得手势数据库中设定用户具有特定的手势比对数据库；

具体地，所述手势自学习模块用以获取用户的第一手势数据，判断该第一手势数据是否有记录，若无记录，初始化其手势值序列；若有记录，则获取该第一手势数据的手势值序列；手势值序列中记录至少一个数据，该数据代表某手势数据与另一手势数据的手势值，该手势值达到设定阈值时，表示某手势数据与另一手势数据相近似，认为两者对应同一手势命令；

若手势识别模块未能在手势数据库中找到对应的手势数据，或者被用户反馈手势识别模块识别错误；若用户在设定时间内发出第二手势数据被手势识别模块识别成功，或者用户通过其他途径发送控制命令、该控制命令对应的手势数据为第二手势数据；则将第一手势数据对应第二手势数据的手势值增加设定值，而后，判断该手势值是否达到设定阈值；若达到设定阈值，则该用户对应的手势比对数据库中，将第一手势数据增加至第二手势数据对应的控制命令所对应的手势数据，且第一手势数据的比对优先级大于第二手势数据，在后续比对过程中被优先比对。

如，一位用户首次通过手势控制，希望发出某一手势命令(如控制设备启动)，该手势命令初始手势动作为“180°翻转手掌”，而用户只进行了“90°翻转手掌”，系统不能识别该动作(或者识别错误)；用户马上进行纠正控制，此时两个手势的语音值加1，如两者在此之前无相关性，相应语音值的初始化值可以为0。如此(用户通过“90°翻转手掌”作为控制设备启动的命令)进行设定次数(如3次)，后续会将“90°翻转手掌”作为首先要比对的手势数据。

综上所述，本发明提出的农田自动化喷药设备，可实现农业的自动化喷药，提高工作效率；同时，本设备可以根据需要调节所在位置，便于移动使用。本发明可以利用水氢机发出的电能为系统供电，可以使浇灌系统摆脱交流电网的束缚，提高系统的可移动性及布局的便利性。此外，本系统发电无需石油等不可再生资源，且排放物仅为水及二氧化碳，对环境友好，不污染环境。水氢机发电成本低，一公斤甲醇可以发2～3度电，每度电的成本为0.3～0.5元，低于交流电网的价格。

这里本发明的描述和应用是说明性的，并非想将本发明的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本发明的精神或本质特征的情况下，本发明可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本发明范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。

Claims (5)

1.一种农田自动化喷药设备，其特征在于，所述农田自动化喷药设备包括：支撑架、若干喷药管路、用于驱动对应喷药管路运动的若干驱动机构、主控电路、电源模块；

各喷药管路连接有柔性的输送管路，各喷药管路的两端分别设置于支撑架设置的轨道上；各喷药管路的两端连接对应的驱动机构，驱动机构用以驱动喷药管路在支撑架的对应轨道上进行设定动作；

所述各个喷药管路内分别设置浓度传感器，所述浓度传感器连接主控电路、电源模块；

所述喷药管路的两端分别设有行走轮，所述驱动机构包括驱动电机、传动机构，驱动电机连接传动机构，驱动电机驱动喷药管路的行走轮沿轨道行走；所述喷药管路设有至少一喷药孔，喷药管路内设置电磁阀；

所述主控电路分别连接各驱动电机、各电磁阀、电源模块；所述电源模块分别连接主控电路、各驱动电机、各电磁阀；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电；

所述支撑架的底部设有行走驱动电机、行走轮，行走驱动电机连接主控电路及电源模块；所述行走驱动电机连接行走轮，能驱动行走轮行走；

所述电源模块还包括太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路，太阳能电池板通过充电控制电路连接蓄电电池；

所述主控电路连接第一无线通讯模块，所述农田自动化喷药设备通过所述第一无线通讯模块与远程终端连接。

2.一种农田自动化喷药设备，其特征在于，所述农田自动化喷药设备包括：支撑架、若干喷药管路、用于驱动对应喷药管路运动的若干驱动机构、主控电路、电源模块；

各喷药管路连接有柔性的输送管路，各喷药管路的两端分别设置于支撑架设置的轨道上；各喷药管路的两端连接对应的驱动机构，驱动机构用以驱动喷药管路在支撑架的对应轨道上进行设定动作；

所述各个喷药管路内分别设置浓度传感器，所述浓度传感器连接主控电路、电源模块；

所述喷药管路的两端分别设有行走轮，所述驱动机构包括驱动电机、传动机构，驱动电机连接传动机构，驱动电机驱动喷药管路的行走轮沿轨道行走；所述喷药管路设有至少一喷药孔，喷药管路内设置电磁阀；

所述主控电路分别连接各驱动电机、各电磁阀、电源模块；所述电源模块分别连接主控电路、各驱动电机、各电磁阀；

所述电源模块包括水氢机；所述水氢机包括甲醇水重整制氢装置、氢燃料电池、气泵，甲醇水重整制氢装置、气泵分别连接氢燃料电池；甲醇水重整制氢装置连接原料储存容器，利用原料储存容器存储的甲醇水重整制得氢气，将氢气输送至氢燃料电池，气泵将含氧气体泵入氢燃料电池；氢燃料电池利用氢气及氧气发生氧化还原反应发电。

3.根据权利要求2所述的农田自动化喷药设备，其特征在于：

所述支撑架的底部设有行走驱动电机、行走轮，行走驱动电机连接主控电路及电源模块；所述行走驱动电机连接行走轮，能驱动行走轮行走。

4.根据权利要求2所述的农田自动化喷药设备，其特征在于：

所述电源模块还包括太阳能电池板、蓄电电池、充电控制电路，太阳能电池板通过充电控制电路连接蓄电电池。

5.根据权利要求2所述的农田自动化喷药设备，其特征在于：

所述主控电路连接第一无线通讯模块，所述农田自动化喷药设备通过所述第一无线通讯模块与远程终端连接。