基于无人机的喷肥决策与评估系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于无人机的喷肥决策与评估系统，包括无人机本体、输料主管和光谱成像仪，无人机本体的上端安装有中央控制器，无人机本体的上端在中央控制器的两侧分别安装有GPS导航仪和信号接收器，无人机本体的底端焊接有固定框，固定框内安装有肥料箱，肥料箱由第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒组成，第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒的底端分别安装有一个输料分管，并且三个输料分管的另一端均在同一处与输料主管连接，输料主管固定在与固定框底部焊接连接的固定架上。本发明专利技术喷肥决策和评估过程短，省时省力，智能化程度高，特别适用于大面积喷肥作业。

【技术实现步骤摘要】
基于无人机的喷肥决策与评估系统
本专利技术涉及植保无人机
，具体为一种基于无人机的喷肥决策与评估系统。
技术介绍
随着中国改革开放的逐步深入，经济建设迅猛发展，各地区的地貌发生巨大变迁，农业信息化和智能化已经成为中国新农村建设的主要内容和发展方向，近些年来，我国粮食年产量连续多年呈增长趋势，这主要得益于科学的施肥，与传统的胡乱施肥不同，现在在进行农作物施肥前，通常会对农作物的进行检测，然后进行评估，最后针对农作物缺少的元素进行针对性施肥。但是，现有的技术的存在以下缺点：现有的技术在施肥前大多是通过工作人员在地面取农作物，然后带到实验室进行化验得出农作物主要元素的含量水平，并通过与正常值对比分析并作出决策和评估后，再对农作物进行有针对性施肥，但是这种方式需要设置多个取样点，对于大面积农作物施肥，这种方式费时费力，操作特别麻烦，实际使用不方便。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术提供了基于无人机的喷肥决策与评估系统，解决了现有的技术喷肥决策和评估过程长，费时费力，不适用于大面积喷肥决策和评估的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：基于无人机的喷肥决策与评估系统，包括无人机本体、输料主管和光谱成像仪，所述无人机本体的上端安装有中央控制器，所述无人机本体的上端在中央控制器的两侧分别安装有GPS导航仪和信号接收器，所述无人机本体的底端焊接有固定框，所述固定框内安装有肥料箱，所述肥料箱由第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒组成，所述第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒的底端分别安装有一个输料分管，并且三个输料分管的另一端均在同一处与输料主管连接，所述输料主管固定在与固定框底部焊接连接的固定架上，所述第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒底部的输料分管上分别安装有第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀，所述输料主管和三个输料分管之间安装有增压泵，所述输料主管的底端的两侧安装有雾化喷头，所述输料主管的底端安装有光谱成像仪，所述光谱成像仪包括探测模块、图像采集模块、图像分析模块、图像处理模块和信息储存模块，所述探测模块和图像采集模块连接，所述图像采集模块与图像分析模块连接，所述图像分析模块与图像处理模块连接，所述图像处理模块分别与信息储存模块和中央控制器连接。优选的，所述信号接收器与信息储存模块连接。优选的，所述信号接收器用于接收地面控制站发出的农作物正常密度参照信息。优选的，所述第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒分别为氮肥料筒、磷肥料筒和钾肥料筒。优选的，所述第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀分别与中央控制器电性连接。优选的，所述GPS导航仪与中央控制器电性连接。优选的，所述第一肥料筒、第二肥料筒和第三肥料筒的上端分别设置有一个进料管。优选的，所述光谱成像仪可采集农作物中碳、磷和钾等主要元素波段的信息并通过与图像分析模块中储存的正常农作物所需碳、磷和钾含量的数据信息进行对此分析得出农作物碳、磷和钾等主要元素含量占比是否合理。优选的，所述无人机本体为四旋翼无人机。本专利技术提供了基于无人机的喷肥决策与评估系统，具备以下有益效果：1、本专利技术通过设置无人机本体、光谱成像仪、氮肥料筒、磷肥料筒和钾肥料筒，使用时，光谱成像仪内探测模块探测到的地面农作物图像信息通过图像采集模块选择性采集后，输送至图像分析模块和图像处理模块进行分析和处理，同时通过由地面控制站发送的正常农作物各元素配比及含量信息储存在信息储存模块内，图像处理模块处理后的农作物含量信息与储存在信息储存模块内的农作物各元素配比及含量信息对比后分析后得出的数据传输到中央控制器，中央控制器根据根据对此得出的信息，分别控制第一电磁阀、第二电磁阀和第三电磁阀的开口大小，从而调节氮肥料筒、磷肥料筒和钾肥料筒的内氮肥、磷肥和钾肥的配比比重，使配比出的复合肥更适合农作物吸收，使农作物长势更好。2、本专利技术通过可在喷肥的同时检测农作物中主要元素的含量信息并进行快速评估，然后有针对性对各元素肥料重新配比，达到快速评估和快速决策的效果，使农作物长势更好。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术肥料箱的内部结构示意图；图3为本专利技术的原理框图。图中：1无人机本体、2中央控制器、3固定框、4肥料箱、5进料管、6第一电磁阀、7第二电磁阀、8第三电磁阀、9增压泵、10输料管、11固定架、12雾化喷头、13光谱成像仪、14探测模块、15图像采集模块、16图像分析模块、17图像处理模块、18信息储存模块、19GPS导航仪、20信号接收器、21第一肥料筒、22第二肥料筒、23第三肥料筒、24输料分管。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。如图1-3所示，本专利技术提供一种技术方案：基于无人机的喷肥决策与评估系统，包括无人机本体1、输料主管10和光谱成像仪13，无人机本体1的上端安装有中央控制器2，无人机本体1的上端在中央控制器2的两侧分别安装有GPS导航仪19和信号接收器20，无人机本体1的底端焊接有固定框3，固定框3内安装有肥料箱4，肥料箱4由第一肥料筒21、第二肥料筒22和第三肥料筒23组成，第一肥料筒21、第二肥料筒22和第三肥料筒23的底端分别安装有一个输料分管24，并且三个输料分管24的另一端均在同一处与输料主管10连接，输料主管10固定在与固定框3底部焊接连接的固定架11上，第一肥料筒21、第二肥料筒22和第三肥料筒23底部的输料分管24上分别安装有第一电磁阀6、第二电磁阀7和第三电磁阀8，输料主管10和三个输料分管24之间安装有增压泵9，输料主管10的底端的两侧安装有雾化喷头12，输料主管10的底端安装有光谱成像仪13，光谱成像仪13包括探测模块14、图像采集模块15、图像分析模块16、图像处理模块17和信息储存模块18，探测模块14和图像采集模块15连接，图像采集模块15与图像分析模块16连接，图像分析模块16与图像处理模块17连接，图像处理模块17分别与信息储存模块18和中央控制器19连接，信号接收器20与信息储存模块18连接，信号接收器20用于接收地面控制站发出的农作物正常密度参照信息，第一肥料筒21、第二肥料筒22和第三肥料筒23分别为氮肥料筒、磷肥料筒和钾肥料筒，第一电磁阀6、第二电磁阀7和第三电磁阀8分别与中央控制器2电性连接，GPS导航仪19与中央控制器2电性连接，第一肥料筒6、第二肥料筒7和第三肥料筒8的上端分别设置有一个进料管5，光谱成像仪13可采集农作物中碳、磷和钾等主要元素波段的信息并通过与图像分析模块16中储存的正常农作物所需碳、磷和钾含量的数据信息进行对此分析得出农作物碳、磷和钾等主要元素含量占比是否合理，优选的，无人机本体1为四旋翼无人机。使用时，光谱成像仪13内探测模块14探测到的地面农作物图像信息通过图像采集模块15选择性采集后，输送至图像分析模块16和图像处理模块17进行分析和处理，同时通过由地面控制站发送的正常农作物各元素配比及含量信息储存在信息储存模块18内，图像处理模块17处理后的农作物含量信息与储存在信息储存本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于无人机的喷肥决策与评估系统，包括无人机本体(1)、输料主管(10)和光谱成像仪(13)，所述无人机本体(1)的上端安装有中央控制器(2)，所述无人机本体(1)的上端在中央控制器(2)的两侧分别安装有GPS导航仪(19)和信号接收器(20)；其特征在于：所述无人机本体(1)的底端焊接有固定框(3)，所述固定框(3)内安装有肥料箱(4)，所述肥料箱(4)由第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)组成，所述第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)的底端分别安装有一个输料分管(24)，并且三个输料分管(24)的另一端均在同一处与输料主管(10)连接，所述输料主管(10)固定在与固定框(3)底部焊接连接的固定架(11)上；其中，所述第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)底部的输料分管(24)上分别安装有第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)和第三电磁阀(8)；所述输料主管(10)和三个输料分管(24)之间安装有增压泵(9)，所述输料主管(10)的底端的两侧安装有雾化喷头(12)，所述输料主管(10)的底端安装有光谱成像仪(13)，所述光谱成像仪(13)包括探测模块(14)、图像采集模块(15)、图像分析模块(16)、图像处理模块(17)和信息储存模块(18)，所述探测模块(14)和图像采集模块(15)连接，所述图像采集模块(15)与图像分析模块(16)连接，所述图像分析模块(16)与图像处理模块(17)连接，所述图像处理模块(17)分别与信息储存模块(18)和中央控制器(19)连接。...

【技术特征摘要】
1.基于无人机的喷肥决策与评估系统，包括无人机本体(1)、输料主管(10)和光谱成像仪(13)，所述无人机本体(1)的上端安装有中央控制器(2)，所述无人机本体(1)的上端在中央控制器(2)的两侧分别安装有GPS导航仪(19)和信号接收器(20)；其特征在于：所述无人机本体(1)的底端焊接有固定框(3)，所述固定框(3)内安装有肥料箱(4)，所述肥料箱(4)由第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)组成，所述第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)的底端分别安装有一个输料分管(24)，并且三个输料分管(24)的另一端均在同一处与输料主管(10)连接，所述输料主管(10)固定在与固定框(3)底部焊接连接的固定架(11)上；其中，所述第一肥料筒(21)、第二肥料筒(22)和第三肥料筒(23)底部的输料分管(24)上分别安装有第一电磁阀(6)、第二电磁阀(7)和第三电磁阀(8)；所述输料主管(10)和三个输料分管(24)之间安装有增压泵(9)，所述输料主管(10)的底端的两侧安装有雾化喷头(12)，所述输料主管(10)的底端安装有光谱成像仪(13)，所述光谱成像仪(13)包括探测模块(14)、图像采集模块(15)、图像分析模块(16)、图像处理模块(17)和信息储存模块(18)，所述探测模块(14)和图像采集模块(15)连接，所述图像采集模块(15)与图像分析模块(16)连接，所述图像分析模块(16)与图像处理模块(17)连接，所述图像处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶剑鸣，印金汝，
申请(专利权)人：合肥赑歌数据科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34