CN201238548Y - 一种农药喷洒目标自动探测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种农药喷洒目标自动探测系统。该系统中的发射单元发射红外光信号到待喷洒作物，接收单元用来接收反射回来的信号，如果接收到反射回来的信号，则继电器吸合，电磁阀被接通打开喷头开始喷洒；当接收单元接收不到反射信号时，所述继电器断开，电磁阀被关闭喷头停止喷洒。所述探测系统利用红外线对喷洒目标进行探测，提高了施药的准确度，有效解决了喷洒过程中药物有效利用率低的问题。

Description

一种农药喷洒目标自动探测系统

技术领域

本实用新型涉及农业机械领域，更具体的，涉及一种农药喷洒目标自动探测系统。

背景技术

病虫害的防治是果园中最主要的管理作业，一般来讲，在果树一年的生长期内要喷施农药8-15次。目前，我国主要使用手动踏板式喷雾器和高压喷枪，采用大容量淋洗式连续施药方法，使用这种粗放落后的药械和施药方法，农药利用率及作业效率极低。利用风送式果园喷雾机代替高压喷枪在果园中施药可以节省农药20％，但是风送式果园喷雾机在整个施药过程中进行连续喷雾，也有40-60％的农药没有在作物上沉积而飘失和流失，造成农药有效利用效率很低。

红外线是一种不可见光，可以有效防止周围可见光的干扰，进行无接触探测，不损伤被测物体，红外线自动对靶喷雾技术就是利用红外线光电探测器发射红外线信号到作物，根据反射回来的信号确定目标的位置，然后进行对靶喷雾作业。这种红外线自动对靶喷雾技术研制成本低、灵敏度高、体积小，且红外传感探测器价格低，产品极易商品化，能够缓解传统施药作业中生产与环境污染的矛盾。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种农药喷洒目标自动探测系统，所述的自动探测系统能够根据施药目标的有无和目标特性的变化选择性地对目标变量施药，有效提高农药在目标喷洒作物上的附着率，从而解决在施药过程中农药有效利用率低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供了一种农药喷洒目标自动探测系统，该系统包括喷头，还包括：

传感装置，包括发射单元和接收单元，发射单元发射第一信号到目标区域，接收单元接收目标区域反射回来的第二信号，根据所述第二信号确定目标所在的位置，并传递目标确认信息到控制装置；

控制装置，与传感装置相连，当接收到所述目标确认信号时控制喷头开始喷洒。

其中，所述传感装置的发送单元包括编码器和发射器，所述编码器用来对第一信号进行编码，所述发射器用来发射经编码器编码后的第一信号到目标区域。

其中，所述第一信号为红外光信号。

其中，所述传感装置的接收单元包括接收器和解码器，所述接收器用来接收反射回来的第二信号，所述解码器用来解码所述第二信号。

其中，所述第二信号为红外光信号。

其中，所述控制装置包括继电器和电磁阀，设置为当接收器收到反射回来的第二信号时，控制所述继电器吸合，电磁阀被接通打开喷头开始喷洒；当接收器接收不到反射回来的第二信号时，控制所述继电器断开，电磁阀被关闭喷头停止喷洒。

其中，所述控制装置还包括三极管，所述三极管的基极处设有的开关，用于实现自动探测控制和人为手动控制的转换。

其中，所述系统还包括数据输入装置，用来供用户输入数据。

其中，所述系统还包括电源，用来为整个系统供电。

本实用新型所提供的农药喷洒目标自动探测系统，具有如下优点：利用红外线对喷洒目标进行探测，提高了施药的准确度，有效解决了喷洒过程中药物有效利用率低的问题。

附图说明

图1为本实用新型农药喷洒目标自动探测系统的电路原理图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

本实用新型所提供的农药喷洒目标自动探测系统，包括传感装置和控制装置。所述传感装置包括发送单元和接收单元，所述发送单元包括编码器和发射器，所述编码器用来对红外光信号进行编码，发射器用来将编码后的光信号发送到待喷洒的作物；所述接收单元包括接收器和解码器，当接收器接受到由作物反射回来的信号后，由所述解码器来解码所述反射回来的信号，以便确定待喷洒目标的有无，所述传感装置将解码后的信号传递给控制装置。所述控制装置包括继电器和电磁阀，所述继电器和电磁阀设置为，当接收器收到反射回来的信号时，表明信号发射的位置有待喷洒目标存在，则所述继电器吸合，电磁阀被接通打开喷头开始喷洒；当接收器接收不到反射回来的信号时，表明信号发射位置没有待喷洒目标存在，则所述继电器断开，电磁阀被关闭喷头停止喷洒。所述控制装置还包括三极管，所述三极管的基极处设有开关，通过开关的转换，实现自动探测控制和人为手动控制的转换。

所述的信号为红外光信号，所述的发射器采用红外发光二极管(TSAL6200)作为光源，接收器采用一体化红外接收头HS0038B，所述的编码器和解码器采用红外专用编码/解码集成电路(BA5104/5204)来实现红外光信号的编码与解码，整个系统利用12V直流电供电。

以下结合图1详细描述该实用新型农药喷洒目标自动探测系统涉及的电路原理图。

发射电路如图1左半部所示。图1中编码集成电路IC1为BA5104。当按下K1的控制键开关S1，由BA5104的12、13脚所接内部时钟电路与外接455kHz晶振、电容C2、C3组成的振荡电路起振工作，经电路内部整形分频产生38kHz载频。IC1将K1及IC1的用户编码输入端1脚C1、2脚C2输入的数据进行编码。由IC1的15脚DO端串行输出，经三极管Q1、Q2复合放大后驱动红外发射管IR发送出调制载波红外线脉冲信号，14脚为发射状态显示输出端，当红外发射管IR向外发射红外信号时有高电平输出时，LED1亮。反之不亮。16脚VDD接IC4的3脚输出的5V，8脚VSS接地。

接收解码电路如图1中IC3及外围电路所示采用的是一体化红外接收头HS0038B，其特点是体积小、抗光和电的干扰性强，输出信号没有突变以及上电初始化时间短等。另外HS0038B内部已经集成了光电转换、放大装置和解调电路。当红外发射管IR发射出的红外线脉冲信号经过待喷洒目标反射被一体化红外接收头HS0038B接收，红外信号由其完成前置放大、载波选频、脉冲解调，并以IC3的1脚输出低电平。经Q3反相后。作用于解码电路图1中IC2(BA5204)的2脚DI端，14脚VDD接IC5的2脚输出的+3.3V，1脚VSS接地。输入信号经BA5204内部进行比较、解码后。由IC2的3脚(HP1)输出相应的控制信号即输出持续高电平信号，当IC3没有接收到红外脉冲信号，则HP1输出低电平。

输出电路如图1开关S2接在1脚上，此时当HP1输出高电平则通过Q4使输出电路的继电器K1吸合，此时电磁阀被接通打开喷头开始喷雾，当HP1输出低电平，则继电器断开，电磁阀被关闭喷头停止喷雾。当关闭开关S1，红外发射电路停止发射红外脉冲信号，此时将开关S2接在2脚上，则Q4的基极一直输入的是IC5的2脚输出的+3.3V高电平，继电器吸合，电磁阀被打开喷头喷雾，即在开关S1断开系统停止发射光信号进行自动探测的情况下，可以通过开关S2的开合来实现人为手动操作控制是否喷雾。

本实用新型实施例中的编码/解码集成电路进行了电路设计简化了电路，发光红外信号采用的是红外脉冲编码调制信号有效防止了环境光对系统的影响，采用红外发光二极管作为光源有效提高了探测距离，利用一体化红外接收头使系统反应灵敏度高同时增强了系统抗光和电的干扰性，在执行电路中利用开关简单实现了自动探测控制和认为手动控制的转换。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化，所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由其权利要求限定。

Claims (9)

1、一种农药喷洒目标自动探测系统，包括喷头，其特征在于，该系统还包括：

传感装置，包括发射单元和接收单元，发射单元发射第一信号到目标区域，接收单元接收目标区域反射回来的第二信号，根据所述第二信号确定目标所在的位置，并传递目标确认信息到控制装置；

控制装置，与传感装置相连，当接收到目标确认信号时控制喷头开始喷洒。

2、如权利要求1所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述传感装置的发送单元包括编码器和发射器，所述编码器用来对第一信号进行编码，所述发射器用来发射经编码器编码后的第一信号到目标区域。

3、如权利要求2所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述第一信号为红外光信号。

4、如权利要求1所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述传感装置的接收单元包括接收器和解码器，所述接收器用来接收反射回来的第二信号，所述解码器用来解码所述第二信号。

5、如权利要求4所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述第二信号为红外光信号。

6、如权利要求1所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述控制装置还包括继电器和电磁阀，设置为当接收器收到反射回来的第二信号时，控制所述继电器吸合，电磁阀被接通，打开喷头开始喷洒；当接收器接收不到第二信号时，控制所述继电器断开，电磁阀被关闭喷头停止喷洒。

7、如权利要求6所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述控制装置还包括三极管，所述三极管的基极处设有的开关，用于实现自动探测控制和人为手动控制的转换。

8、如权利要求1所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述系统还包括数据输入装置，用来供用户输入数据。

9、如权利要求1所述的农药喷洒目标自动探测系统，其特征在于，所述系统还包括电源，用来为整个系统供电。