一种植保无人机药液液量监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种植保无人机药液液量监测系统，包括液位传感器、流量计、数传装置及地面接收装置，液位传感器及流量计均通过数传装置与地面接收装置连接；液位传感器用于检测无人机飞行前处于静止状态时药箱内的药液液位，并将该药液液位经数传装置传输至地面接收装置，地面接收装置对该药液液位进行处理以获取药液总体积；流量计用于检测无人机飞行作业期间喷洒出去的实时药液体积，并将喷洒出去的实时药液体积经数传装置传输至地面接收装置；地面接收装置用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积以获取药箱内药液的剩余量。本实用新型专利技术不受无人机作业期间晃动的影响，能精确测量药箱内药液的剩余量，进而提高无人机的作业效率和作业效果。 1

【技术实现步骤摘要】
一种植保无人机药液液量监测系统
本技术涉及无人机
，更具体地，涉及一种植保无人机药液液量监测系统。
技术介绍
近年来，无人机的广泛应用，使得农业、林业能够符合现代生产的标准化、规模化及机械化生产的要求，植保无人机的应用更是大大弥补了农村劳动力不足的缺陷，促使现在农业自动化的发展。但是在植保无人机作业的时候，如果没有精确的药液液量监测系统就不能在药液用尽时，及时的返回重装药液，也无法明确无人机最后的作业位置，引起作业区农药的漏喷，进而造成病虫草的漏防，或引起作业区农药的重复喷洒，进而造成的农药的浪费、作物的药害和环境的污染，严重影响植保无人机的作业效率和作业效果。目前无人机所使用的液位监测计是地面上使用的传统的液位监测计，传统的液位监测计只能适用于地面上液面晃动不大的装置的液位监测，而植保无人机在空中作业的时候会产生晃动，引起药箱里的液面不停的波动，致使传统的液面监测计监测到的药箱里的药液液量随着药液液面波动的大小而不同，无法准确的测量植保无人机药箱里的药液量。因此传统的液位监测计不再适用于植保无人机药液液量的监测。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种植保无人机药液液量监测系统，不受无人机作业期间晃动的影响，能精确测量药箱内药液的剩余量，进而提高无人机的作业效率和作业效果。为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：提供一种植保无人机药液液量监测系统，包括液位传感器、流量计、数传装置及地面接收装置，液位传感器及流量计均通过数传装置与地面接收装置连接；液位传感器用于检测无人机飞行前处于静止状态时药箱内的药液液位，并将该药液液位经数传装置传输至地面接收装置，地面接收装置对该药液液位进行处理以获取药液总体积；流量计用于检测无人机飞行作业期间喷洒出去的实时药液体积，并将喷洒出去的实时药液体积经数传装置传输至地面接收装置；地面接收装置用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积以获取药箱内药液的剩余量。流量计使用涡旋式流量计，根据药液的流速大小从而推动涡轮的旋转快慢转换成流量通过的体积，以获取喷洒出去的实时药液体积。上述方案中，在无人机起飞前利用液位传感器即能获取初始药液液位，进而通过地面接收装置的处理即能获取药液总体积，在无人机作业期间利用流量计即能获取喷洒出去的实时药液体积，用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积即能获取药箱内药液的剩余量。本技术一种植保无人机药液液量监测系统，不受无人机作业期间晃动的影响，能精确测量药箱内药液的剩余量，进而提高无人机的作业效率和作业效果。优选地，地面接收装置包括51单片机及与其连接的显示屏，51单片机与数传装置连接并用于获取药箱内药液的剩余量，显示屏用于显示药箱内药液的剩余量。操作人员通过观察显示屏即能实时精确地获取药箱内药液的剩余量，在药液用尽时便于操作无人机及时返回重装药液，并确定最后的作业位置。优选地，所述液位传感器为塑料浮球单位点液位传感器；无人机飞行前该液位传感器能精确获取药液液位以获取准确的药液总体积，进而提高该监测系统的药液监测精度。进一步优选地，所述液位传感器包括塑料管，塑料管内插设有用于抵消迎液面大气压的导气管，塑料管的底部设有用于检测药箱内药液液位的液位感应片；塑料管的底部还设有磁簧开关，塑料管上套设有中空带有环形磁铁的浮球，地面接收装置还包括与51单片机连接的蜂鸣器；当浮球与磁簧开关接触时，51单片机控制蜂鸣器发出警报。液位传感器迎液面受到的压力为P=ρ*g*h+Po，其中ρ为液体的密度，g为当地的重力加速度，Po为液面上的大气压，h为药液液位，当用导气管抵消掉大气压Po后，通过测量的压力P即可精确获取药液液位h，地面接收装置对该药液液位h进行处理后即可获取药液总体积；无人机螺旋桨解锁时起飞之前，无人机的飞控系统向液位感应片发送信号，液位感应片自行关闭，起飞作业期间流量计开始工作；另外，浮球漂浮在液面上，随着作业期间药液的减少，浮球逐渐下降并靠近磁簧开关，当浮球与磁簧开关接触时，液位传感器通过数传装置向51单片机发送信号，51单片机控制蜂鸣器发出警报，蜂鸣器的警报与显示屏显示的药箱内药液的剩余量可作为双重保障，以确保药箱内没有药液时及时操作无人机返回重装药液。更进一步优选地，所述蜂鸣器上设有与51单片机连接的指示灯，当浮球与磁簧开关接触时，51单片机控制指示灯闪烁。警报与指示灯的闪烁均能提醒操作人员药箱内没有药液，以防蜂鸣器或指示灯出现故障时，无法提醒操作人员药箱内没有药液。优选地，所述数传装置为LORA扩频无线数传装置。该数传装置采用LORA扩频技术，传输距离和穿透能力比传统的FSK数传装置提升一倍以上，同时使用FEC向前纠错算法，抗干扰能力更强，传输数据更远。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术一种植保无人机药液液量监测系统，在无人机起飞前利用液位传感器即能获取初始药液液位，进而通过地面接收装置的处理即能获取药液总体积，在无人机作业期间利用流量计即能获取喷洒出去的实时药液体积，用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积即能获取药箱内药液的剩余量，该药液液量监测系统，不受无人机作业期间晃动的影响，能精确测量药箱内药液的剩余量，进而提高无人机的作业效率和作业效果；通过设置浮球、磁簧开关及蜂鸣器，当浮球与磁簧开关接触时，51单片机控制蜂鸣器发出警报，蜂鸣器的警报与显示屏显示的药箱内药液的剩余量可作为双重保障，以确保药箱内没有药液时及时操作无人机返回重装药液。附图说明图1为本实施例一种植保无人机药液液量监测系统的示意图。图2为本实施例中液位传感器的示意图。图3为本实施例中地面接收装置的示意图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本技术作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。实施例本实施例一种植保无人机药液液量监测系统的示意图如图1所示，包括液位传感器1、流量计2、数传装置3及地面接收装置4，液位传感器1及流量计2均通过数传装置3与地面接收装置4连接；液位传感器1用于检测无人机飞行前处于静止状态时药箱内的药液液位，并将该药液液位经数传装置3传输至地面接收装置4，地面接收装置4对该药液液位进行处理以获取药液总体积；流量计2用于检测无人机飞行作业期间喷洒出去的实时药液体积，并将喷洒出去的实时药液体积经数传装置3传输至地面接收装置4；地面接收装置4用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积以获取药箱内药液的剩余量。本实施例中，流量计2使用涡旋式流量计，根据药本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种植保无人机药液液量监测系统，其特征在于，包括液位传感器（1）、流量计（2）、

【技术特征摘要】
1.一种植保无人机药液液量监测系统，其特征在于，包括液位传感器（1）、流量计（2）、数传装置（3）及地面接收装置（4），液位传感器（1）及流量计（2）均通过数传装置（3）与地面接收装置（4）连接；液位传感器（1）用于检测无人机飞行前处于静止状态时药箱内的药液液位，并将该药液液位经数传装置（3）传输至地面接收装置（4），地面接收装置（4）对该药液液位进行处理以获取药液总体积；流量计（2）用于检测无人机飞行作业期间喷洒出去的实时药液体积，并将喷洒出去的实时药液体积经数传装置（3）传输至地面接收装置（4）；地面接收装置（4）用药液总体积减去喷洒出去的实时药液体积以获取药箱内药液的剩余量。2.根据权利要求1所述的一种植保无人机药液液量监测系统，其特征在于，地面接收装置（4）包括51单片机（10）及与其连接的显示屏（11），51单片机（10）与数传装置（3）连接并用于获取药箱内药液的剩余量，显示屏（11）用于显示药箱内药液的剩余量。3.根据权利要求2所述的一种植保...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐宇，孙胜，骆少明，侯超钧，庄家俊，黄伟锋，刘泽锋，张恒涛，陈亚勇，黄梓坤，黄建钧，黄福祥，陈家政，林进添，朱立学，
申请(专利权)人：仲恺农业工程学院，
类型：新型
国别省市：广东,44