本发明专利技术涉及一种农用无人机药箱液位在线监测装置及方法。装置包括设置有存储标定信号输入模块输入的液位状态值的数据存贮单元的机上药液监测控制模块，与机上药液监测控制模块连接的标定信号输入模块、机上无线模块、模数转换模块，与模数转换模块的数据输入端连接的液位信息采集模块，为机上药液监测控制模块和机上无线模块供电的电源模块，与机上无线模块无线连接的地面无线模块，显示模块，与地面无线模块、显示模块连接的地面监测模块，为地面监测模块和地面无线模块供电的地面电源模块；机上药液监测控制模块通过标定信号输入模块的信号输入预先对液位状态值与药箱中液位进行对应标定。本发明专利技术可实时监测当前药箱液位状态信息到地面监测终端。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术设及液位检测
，更具体地，设及一种农用无人机药箱液位在线监 测装置及方法。
技术介绍
用于农业上喷药的农用无人机逐步得到推广，但当前此类型农用无人机并没有药 箱液位指示功能。农用无人机操控员因无法得知药箱剩余药量，未能及时补充药液，最终使 得农用无人机在无药液的情况下空转，不仅造成能源的浪费，降低作业效率，且难W确定农 用无人机未作业面积，造成漏喷或重复喷药，降低作业质量。 当前液位检测传感器种类繁多，主要有电阻式、微波式、激光式、超声式、光电式、 热电式、电感式、电容式、电磁式、压电式、气压式、光纤式及核福射式等，但该些传感器普遍 只适用于大型罐体，且部分只能检测单一液体深度，对其通用性造成影响。另外，该些传感 器大部分存在不耐腐蚀、安装困难、精度低等缺陷，难W适用于农用无人机小型药箱的药箱 液位检测。 此外，目前用于农用无人机挂载的药箱类型多，包括碟形、桶形、U形、软体袋形、方 形等，各种药箱形状各异、尺寸大小不统一，要进行药箱药量的监测非常麻烦，药箱液位监 测系统必须针对特定药箱进行设计，适应面窄，通用性差。
技术实现思路
本专利技术为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），提供一种农用无人机 药箱液位在线监测装置，用W解决现有喷药式农用无人机无药量指示功能的缺陷，并且能 通用于各种类型的药箱，实现实时监测农用无人机药箱的液位状态信息。 本专利技术还提供一种农用无人机药箱液位在线监测方法。 为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下： -种农用无人机药箱液位在线监测装置，包括标定信号输入模块、机上药液监测 控制模块、液位信息采集模块、模数转换模块、机上无线模块、电源模块、地面监测模块、地 面无线模块、地面电源模块和显示模块，标定信号输入模块、机上无线模块分别与机上药液 监测控制模块连接，液位信息采集模块与模数转换模块的数据输入端连接，模数转换模块 的数据输出端与机上药液监测控制模块连接，电源模块为机上药液监测控制模块和机上无 线模块供电； 机上无线模块与地面无线模块无线连接，地面无线模块还与地面监测模块连接， 地面监测模块与显示模块连接，地面电源模块为地面监测模块和地面无线模块供电； 机上药液监测控制模块通过标定信号输入模块的信号输入预先对液位状态值与 药箱中液位进行对应标定； 机上药液监测控制模块内设置有存储标定信号输入模块输入的液位状态值的数 据存贬单元。 上述方案中，所述标定信号输入模块为按键。 上述方案中，机上药液监测控制模块为单片机。 上述方案中，所述单片机为STC89C52单片机，STC89C52单片机的P2. 0 口与标定 信号输入模块连接，P0 口通过排阻与模数转换模块的数据输入端连接，P1 口与机上无线模 块连接，RST接口通过一个按键与电源VCC连接，该按键两端还并联有电容C1，RST接口还 通过电阻R3接地，XTAL2接口和XTAL1接口并联一晶振并分别通过一电容接地。 上述方案中，所述液位信息采集模块为压电式或气压式或激光式或超声波式液位 传感器。 上述方案中，模数转换模块为ADC0809转换器，ADC0809的A、B、C地址输入线接地， IN0输入端作为数据输入端与机上无线模块连接，D0-D7数据输出口与STC89C52单片机P0 口通过排阻连接。 上述方案中，还包括与机上药液监测控制模块连接的报警电路。 上述方案中，所述报警电路包括=个不同颜色的L邸灯，=个不同颜色的L邸灯一 端分别通过电阻R1、R2、R3与STC89C52单片机的P3. 1、P3. 2、P3. 3接口连接，其中一个LED 灯的一端连接电源W、连接另外两个L邸灯的另一端W及连接蜂鸣器的一端；另外两个LED 灯中的其中一个L邸灯的一端还连接PNPS极管的基极，PNPS极管的集电极接地，PNPS 极管的发射极连接蜂鸣器的另一端。 一种农用无人机药箱液位在线监测方法，所述方法的步骤包括： S1.药箱液位数据标定步骤：S11.当上述所述的装置首次安装于新药箱或原药箱液位状态值混乱时，进行药箱 液位标定； S12.将药箱药量控制在指定液位，液位信息采集模块采集液位信息，经模数转换 模块进行信号转换后得到液位信息的数字信号并传输给机上药液监测控制模块的数据存 贬单元中储存，通过标定信号输入模块将与液位信息的数字信号相对应的液位状态值传输 到机上药液监测控制模块的数据存贬单元中储存；S13.调整药箱的液位，重复步骤S12,直到所需的所有药箱液位状态值均被储存 到机上药液监测控制模块的数据存贬单元中，完成药箱液位数据标定。S2.药箱液位在线监测步骤：S21.当农用无人机携带药箱进行喷施作业时，上述所述的装置安装于药箱；S22.液位信息采集模块实时采集药箱中的液位信息，并发送给模数转换模块；S23.模数转换模块将药箱液位信息转换成数字信号后发送给机上药液监测控制 模块；S24.机上药液监测控制模块根据预先标定存储的液位状态值对药箱液位信息进 行判断得到实时的液位状态；S25.机上无线模块将实时的液位状态发送至地面无线模块；S26.地面监测模块通过地面无线模块获取实时液位状态后控制显示模块显示该 实时液位状态。 上述方案中，所述方法还通过报警电路进行报警，具体为： 机上药液监测控制模块得到实时液位状态后，控制报警电路进行报警提示。 与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是： 本专利技术利用标定信号输入模块可W进行药箱液位的预先标定，利用机上药液监测 控制模块对液位信息采集模块进行控制可W实时对农用无人机药箱液位进行监测，较好地 解决了当前喷药式农用无人机存在的操控员难W掌握药箱药液剩余量信息的问题，可实时 监测当前药箱液位状态信息，并将液位状态值传输到地面监测终端，W指导农用无人机操 控员及时对药箱进行药液的补充。此外，本专利技术提供的农用无人机药箱液位在线监测方法，通过将药箱液位数据自 主标定与实时监测相结合，突破了目前各种药箱形状各异、尺寸大小不统一等限制，从而提 高了药箱液位监测系统的通用性。该系统通用性好，可通用于目前所见的各种类型农用无 人机挂载药箱，包括碟形、桶形、U形、软体袋形、方形等。 同时本专利技术也适用于各种类型的小罐体液位或量程范围内的气压检测，具有较好 的通用性。本专利技术可实时监测液体深度或气体压力，为远程获取液位或气压信息带来方便， 在农用无人机上的应用可相应地提高农用无人机作业效率及质量。【附图说明】 图1为本专利技术一种农用无人机药箱液位在线监测装置的架构图。 图2为本专利技术中机上无线模块的具体电路图。 图3为本专利技术中机上药液监测控制模块的具体电路图。 图4为本专利技术中模数转换模块的具体电路图。 图5为本专利技术中电源模块的具体电路图。 图6为本专利技术中报警电路的具体电路图。 图7为本专利技术中地面监测模块的具体电路图。 图8为本专利技术中地面无线模块的具体电路图。 图9为本专利技术中地面电源模块的具体电路图。 图10为本专利技术中显示模块的具体电路图。 图11为本专利技术一种农用无人机药箱液位在线监测装置中农用无人机上的具体初 始化流程图。图12为本专利技术一种农用无人机药箱液位在线当前第1页1 2 3 4 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种农用无人机药箱液位在线监测装置，其特征在于，包括标定信号输入模块、机上药液监测控制模块、液位信息采集模块、模数转换模块、机上无线模块、电源模块、地面监测模块、地面无线模块、地面电源模块和显示模块，标定信号输入模块、机上无线模块分别与机上药液监测控制模块连接，液位信息采集模块与模数转换模块的数据输入端连接，模数转换模块的数据输出端与机上药液监测控制模块连接，电源模块为机上药液监测控制模块和机上无线模块供电；机上无线模块与地面无线模块无线连接，地面无线模块还与地面监测模块连接，地面监测模块与显示模块连接，地面电源模块为地面监测模块和地面无线模块供电；机上药液监测控制模块通过标定信号输入模块的信号输入预先对液位状态值与药箱中液位进行对应标定；机上药液监测控制模块内设置有存储标定信号输入模块输入的液位状态值的数据存贮单元。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：周志艳，黄燕雁，臧禹，臧英，兰玉彬，罗锡文，陈盛德，
申请(专利权)人：华南农业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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